[发明专利]斜向器压实装置

说明书

本发明涉及一次行程压实钻杆装置（packstock）具体说来是一种斜向器压实装置，该装置的外径虽较常规装置的外径小，却能适用各种常规套管直径内的压实。

井管压实器被广泛地用来把井道内的一个或多个区域密封或隔绝开来。通常采用一种介于井壁和工作钻柄之间的压实装置将几个关键的高度相互隔绝开来。另外，压实器也用来对一些诸如斜向器的附加器具进行定向及支撑，以便控制器具的方向。然而，大部分过去已知的压实器具其压实及密封缝隙往往被设计为3/16时或再小一些，因此压实装置的起始直径须与井管的内径十分接近。

由于常规压实器具所允许的公差很小，故当压实装置在井内下降时就可能被卡挂在井壁上。若数个井管压实器与其附承器具连接在一起运转，由于其总长度加长而使得该问题更加突出。附加器具的长度因其与压实器相接而增加，使得借不规则套管截面实施的控制能力减弱。为减少卡挂的可能性，这种组合器具的操纵通常由两道工序来完成。首先是启动设备和放置压实装置，其次将工作器具定位，如将斜向器放置到井壁的一侧。由于压实工具长仅几英尺，因此借套管极易将其控制，然而两步工序的操作导致成本增加，尤其对深井操作来说更是如此。此外尽管分别操纵斜向器和压实器往往是相当简单的工序，但一个偏斜的井可能要求压实器在钻柄上运转，在此情况下，一个简单的工序就会变成费时和复杂的工序。

为降低生产成本，一种一次行程就可压实大于1/2吋间隔的器具已研制成功。该组合器具在美国专利No.4，397，355中得以阐述，标题为《斜向器放置方法及装置》该专利阐述的器具可用于压实加大的间隔，然而发现由于间隔增大，橡胶密封元件更有可能沿内心轴和管壁挤出，导致经压实元件的泄漏。加压压实器亦曾用来防止这种泄漏，不过它只能承受与起初注入压实器内的压力成一定比例的压力，这是由于供压管线对斜向器的活动有严格的要求。任何向井道下的增压都有可能引起经压实器具的泄漏。

因此，以往所知的器具都不能有效地密封并压实套管，尤其是当井压过大时更是如此。

而本发明的目的在于提供一种高井压下密封的压实装置并调定斜向器固定铰接机构，通过一次操作改变钻进方向的器具。

本发明提供的压实装置具有较小的直径，更有利于操作器具，克服了过去所用的斜向压实器的缺点。

本发明具有独特的压实结构，它包括一对带有可滑动隔套的压实元件，隔套装在两压实元件中间。隔套和压实元件的排列形式使压实元件的内径及外径均形成液体密封。金属隔卷的作用相当于一个增压密封，同时该隔套环在其内径上有一O形密封圈以加强隔套的密封能力。在两个压实元件的外端装有膨胀销以限制压实元件受压后挤压。此外，外部橡胶保持器和金属膨胀环是在当进一步加强密封和压实力时用来卡住压实元件。所有这些元件皆安装在内心轴上使得压实装置得以受压。

本发明所述的压实装置与改进的一次步骤压实斜向器装置一并使用，一旦斜向器压实装置降入井道，压实装置借一条由沿斜向器至压实器的供压管线所提供的液压而固定。随后，斜向器的挤压头脱开并下降，并在斜向器的导向下开始挤压工序。另一种方法为，在开动挤压头或钻头进入井道之前，采用一种调定装置或其它型式的驱动工具使斜向器和压实装置分别降入井道。

由此可见，本发明提供了一种改进的斜向器，可随装于其下端的压实器一起运转，在井眼钻具的一次运转中将压实器具固定在需要的高度和方位上。该压实装置可承受巨大的井压及强烈的压力差。

本发明的其它作用，性能及优点可由下面图文并茂的详尽叙述得以体现。

参考下列对本发明最佳实施例的详细介绍和与各部件有关的参考图，就会对本发明有更充分地理解。

其中：

图1为装有本发明装置的井眼的剖面图;

图2为装有本发明装置和压实装置的井眼剖面图;

图3为装有本发明装置且挤压头与夹具分离而靠在斜向器上的井眼剖面图;

图4为本发明压实装置处于松开或运转状态的局剖图;

图5为压实器装置装在井眼中的局剖图;

图6为压实装置所属部件的分解透视图;

图7为本发明压实装置在未固定状态时的局剖图;

图8为压实装置处于固定或压紧状态的局剖图;

图9为本发明另一种实施例压实装置的局剖面;

图10仍为本发明的另一种实施例压实装置的局剖图。