[实用新型]双级注水泥接头

说明书

本实用新型涉及一种油井固井用井下作业工具。

双级注水泥接头是连接在油井套管串的设计位置，随套管下入距地面一定深度的井眼中，由地面释放开孔器、上、下胶塞等附件传递地面指令，驱动打开和关闭设计在主体壳上的循环孔，能对井眼与套管串之环空自下而上分段注入水泥浆，达到既对井眼与套管环空实现长距水泥封固，又能避免一次性作业所产生的液柱间压差漏失，水泥浆中途稠化及泵送困难等多种作业问题。但现有技术中的双级注水泥接头还存在如下缺陷：1、现有技术中，其主体壳（1）都采用三层式结构，即开孔套置于主体壳内，而关闭套置于主体壳外，这样由环空的限制，迫使主体壳壁厚只能控制在10mm以内，使其强度和质量受到较大影响，导致可靠性较低；2、密封结构设置不合理，造成密封效果不好。

本实用新型的目的是提供一种强度高、密封效果好，性能可靠的双级注水泥接头。

本实用新型包括主体壳（1）、关孔胶塞（9）、开孔器（10）和下胶塞（11）四部分，其特征在于主体壳（1）中部圆周上开有数个循环孔，关孔套（5）和开孔套（6）置于主体壳（1）内，关孔套（5）的外径上有数道密封圈（12）和锁环（3），其内孔端部有关孔胶塞座（2），关孔套（5）通过剪钉（4）与主体壳（1）连接，开孔套（6）上有泄压孔（14），外径上有密封圈（7），并通过剪钉（13）与主体壳（1）连接，在其内孔台阶上有开孔器密合座（8）。

本实用新型的优点在于：1、主体壳（1）采用二层式结构，即将关孔套（5）和开孔套（6）都置于主体壳（1）内这样主体壳（1）的最薄弱处也超过13mm，从而大大提高了主体壳（1）的强度；2、关孔套（5）设计有四道密封圈（12），关孔套（5）到位后，循环孔两侧均能形成双道密封；3、开孔套（6）上设计有泄压孔（14）及连通槽（15），能在关孔套（5）下移时，排出滑套间的液体，从而保证顺利关孔。

图1为主体壳（1）结构图；

图2为关孔胶塞（9）结构图；

图3为开孔器（10）结构图；

图4为下胶塞（11）结构图；

图5为关孔套（5）主视图；

图6为开孔套（6）主视图；

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明如下：

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型包括主体壳（1）、关孔胶塞（9）、开孔器（10）和下胶塞（11）四部分。如图1所示主体壳（1）中部圆周上开有四个循环孔，关孔套（5）和开孔套（6）置于主体壳（1）内；关孔套（5）的外径上有四道密封圈（12）和锁环（3），其内孔端部有关孔胶塞座（2），关孔套（5）通过剪钉（4）与主体壳（1）连接；开孔套（6）圆周上有泄液孔（14），其外径上有密封圈（7），并通过剪钉（13）与主体壳（1）连接，在其内孔台阶上有开孔器密合座（8）。

如图1所示，主体壳（1）的循环孔处的内径设计为小于剪钉孔处的内径，这样可以保证密封件通过剪钉孔处时不受损伤，同时也保证密封件不被拉出密封槽。

如图5所示，关孔套（5）上设计有四道（分为两组）密封圈槽，关孔套（5）到位后，在循环孔的两侧都能实现双道密封，同时在锁环槽侧面还设计有四个观察槽（16），便于检查锁环（3）的到位情况。

如图6所示，开孔套（6）上除密封圈槽外，还设有泄压孔（14）及连通槽（15）。

本实用新型的施工过程是：将主体壳（1）接在套管串上下入预定深度，向套管内注入第一次水泥浆完毕，从井口释放下胶塞（11），接着向套管内泵入洗井液，推着下胶塞（11）穿过工具接头到达套管的最下端被阻。水泥浆被置于接头以下段的套管与井眼环空，按计算量替完和泵压升高，标志第一级施工结束。由地面向套管内释放开孔器（10），开孔器（10）依靠自身重量克服洗井液阻力下行至接头位置，与开孔器密合座（8）结合，地面向套管内注入压力，驱动开孔套（6）让开循环孔位置，使接头以上段建立循环。第二次将水泥浆泵入套管内。完毕后从井口释放关孔胶塞（9），接着再向套管内泵入洗井液，推着关孔胶塞（9）至达接头位置被阻，继续向套管内施以泵压，驱动关孔套（5）下行关掉循环孔，锁环（3）也进入锁环槽锁定关孔套（5）不能返回，形成永久性密封。至此整个施工过程结束。