CN201412111Y - 固井注水泥滑套装置 - Google Patents
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Abstract
一种固井注水泥滑套装置。为了克服现有的固井注水泥滑套中的滑套因井筒变形容易导致套筒变形，使得滑套不能够根据作业需要进行开关的不足，本实用新型的固定管串(32)由上接头(31)、外套(30)、球座(22)从上至下依次固定连接，外套(30)中部有径向注水泥孔(27)；滑套(28)通过径向安装的剪钉(29)固定安装在固定管串(32)内孔中；滑套(28)上有径向连通孔(26)；滑套(28)可以沿固定管串(32)的上接头(31)、外套(30)、球座(22)内孔上下滑动；滑套(28)内孔有环形凸台(24)。其有益效果是结构简单、便于操作；避免管柱下放过程中因销钉意外剪断，滑套失控下行；缩短施工周期，降低生产成本。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种油气开采固井施工作业用的注水泥装置，尤其是涉及一种固井注水泥滑套装置。
背景技术
随着石油勘探开发技术的发展，利用水平井开发油气田，已经成为提高油田采收率、单井产量、开采剩余油、降低吨油成本的一项有效技术手段。目前，在水平井悬挂筛管上部固井完井作业时，存在钻水泥塞时间长、需要更换钻具、非工作占用钻机时间长等不足，延长了钻井液对油藏浸泡时间和投产时间。因此，采用水平井不钻塞完井工艺能够有效减少完井作业的固井时间，需要一种管内不钻塞注水泥装置。2009年3月11日公开的公开号为CN202106458Y的中国实用新型专利《一种可控制开关孔滑套总成》，包括上接头1、套筒4、滑套5、本体11，其结构如图1所示。滑套5的两端各有一个环形内台阶面；本体11上的上传压孔2、下传压孔10分别连通环空3的两端；外液流孔6与内液流孔7在同一径向截面上相对；销钉9未剪断前，中液流孔8与外液流孔6、内液流孔7错开，且与本体11上的压力平衡孔相对，从中液流孔8左端到内液流孔7、外液流孔6左端的距离小于等于滑套5上端面距环空3上端面的距离。可控制开关孔滑套总成通过对下传压孔10、上传压孔2分别憋压可打开、关闭滑套总成，实现分段控制水平井完井及开采。该总成的滑套与本体、套筒之间为了密封有较大的摩擦力，同时井筒变形容易导致套筒变形，使得滑套不能够根据作业需要进行开关。
实用新型内容
为了克服现有的固井注水泥滑套中的滑套与本体、套筒之间因密封摩擦力大，井筒变形容易导致套筒变形，使得滑套不能够根据作业需要进行开关的不足，本实用新型提供一种固井注水泥滑套装置。该固井注水泥滑套装置可通过液压或机械方式打开、关闭滑套，从而实现套管内不留塞进行注水泥、清洗、循环作业。
本实用新型固井注水泥滑套装置的固定管串由上接头、外套、球座从上至下依次固定连接，外套的内孔直径大于上接头、球座内孔直径；外套中部有径向注水泥孔；滑套通过径向安装的剪钉固定安装在固定管串内孔中；滑套中部的凸台外圆安装在外套内孔中；滑套凸台外圆的下端部有径向连通孔；滑套凸台外圆下端面与球座上端面之间有下环空，凸台外圆上端面与上接头下端面之间有上环空；外套的注水泥孔与滑套的连通孔中心线之间的距离等于上环空的高度；滑套上、下两端部始终分别位于上接头、球座内；滑套内孔有环形凸台。滑套的连通孔下方有锁块槽，锁块槽内安装有锁块；球座上端面处的外套内孔有环形锁块凹槽。球座内孔有环形凹槽，环形凹槽内装有钢球，环形凹槽的径向深度小于钢球的直径；滑套下端的台阶卡在钢球处。外套上有排气孔，排气孔与上环空相通。固定管串与滑套外圆的配合表面安装有径向密封装置。
本实用新型的有益效果是，结构简单、便于操作；避免管柱下放过程中因销钉意外剪断，滑套出现失控下行，导致滑套失效；缩短施工周期，降低生产成本。
附图说明
图1是现有技术可控制开关孔滑套总成结构示意图。
图2是本实用新型固井注水泥滑套装置示意图。
图3是图2中A局部放大图。
图4是图2的B-B剖面图。
图中：1.上接头，2.上传压孔，3.环空，4.套筒，5.滑套，6.外液流孔，7.内液流孔，8.中液流孔，9.销钉，10.下传压孔，11.本体，21.下接头，22.球座，23.钢球，24.凸台，25.锁块，26.连通孔，27.注水泥孔，28.滑套，29.剪钉，30.外套，31.上接头，32.固定管串，33.上环空，34.下环空，35.环形凹槽，36.排气孔，37.环形锁块凹槽。
具体实施方式
下面结合附图2～附图4和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型固井注水泥滑套装置，主要包括固定管串32和滑套28，滑套28固定安装在固定管串32内。
参见附图2，本实用新型固井注水泥滑套装置示意图。固定管串32由上接头31、外套30、球座22、下接头21从上至下依次固定连接组成，组成后固定管串32的外套30内孔直径大于上接头31、球座22内孔直径；外套30中部有径向注水泥孔27；球座22上端面上方的外套30内孔有环形锁块凹槽37。
滑套28外圆中部为直径大于两端的凸台外圆，凸台外圆安装在外套30内孔中；滑套28凸台外圆的下端部有径向连通孔26；滑套28凸台外圆下端面与球座22上端面之间有下环空34，凸台外圆上端面与上接头31下端面之间有上环空33。外套30的注水泥孔27与滑套28的连通孔26两中心线之间的距离与上环空33的高度基本相等。
当连接滑套28和固定管串32的剪钉29被剪断后，滑套28可以沿固定管串32的上接头31、外套30、球座22内孔上下滑动；无论滑套28位于固定管串32的上位或者下位，滑套28上、下两端部外圆始终分别位于上接头31、球座22内。外套30上有排气孔36，排气孔36与上环空33相通，当滑套28向上移动时，用于排出上环空33内的气体。
初始装配状态下，连通孔26位于外套30上的注水泥孔27下方；滑套28打开状态下，连通孔26与外套30上的注水泥孔27连通。滑套28上的连通孔26和外套30上的注水泥孔27数量相同，一般为2～8个，通常为6个，且沿圆周均布。
滑套28上有径向锁块槽，锁块槽内安装有锁块25，锁块25位于连通孔26的下方。当完成注水泥作业后，需要关闭滑套28，滑套28下移至球座23上端面，锁块25弹出卡在外套30的环形锁块凹槽37内，阻止滑套28相对于固定管串32向上或向下移动。
滑套28内孔有环形凸台24，其作用是为打开或关闭滑套28提供条件。
参见附图3。球座22内孔有环形凹槽35，本实用新型初始装配状态下，环形凹槽25位于滑套28下端，环形凹槽25内装有钢球23，环形凹槽35的径向深度小于钢球23的直径；滑套24下端的台阶卡在钢球23处，可以防止管柱下放过程中若剪钉29被不慎剪断，因滑套28下滑导致固井注水泥滑套装置失效。
为了保证本实用新型固井注水泥滑套装置具有良好的密封性能，固定管串32与滑套28外圆的配合表面均采用小间隙配合，并在配合表面安装有径向密封装置，通常采用O形橡胶密封圈。
本实用新型的工作过程是，首先将组装完毕的固井注水泥滑套装置的上下两端通过上接头31、下接头21与井筒内的套管柱连接；然后将安装有滑套关闭装置和封隔器的内管柱下入套管柱内，滑套关闭装置位于固井注水泥滑套装置的上接头31或以上，滑套关闭装置位于下接头21或以下。
当需要进行注水泥作业时，打开内管柱上的封隔器，封住固井注水泥滑套装置下方井筒；向井筒内打压，压力作用在滑套28的环形凸台24下端面，使得滑套28向上移动，剪钉29被剪断；随后解除约束的滑套28向上滑动至上位，钢球23脱落；此时滑套28上的连通孔26与外套30上的注水泥孔27连通，即可进行注水泥作业。
注水泥作业完成后，关闭封隔器，下放内管柱，直至内管柱上的滑套关闭装置卡在滑套28的环形凸台24上；继续下放内管柱，滑套关闭装置带动滑套28向下滑动至下位，连通孔26与注水泥孔27不连通；此时，安装在滑套28上的锁块25位于外套30的环形锁块凹槽37处，锁块25弹出，卡在外套30的环形锁块凹槽37内，从而阻止滑套28继续下滑，并可以在以后上提管柱操作时滑套28带动固定管串32同步向上移动。
上述方案中所述的是采用液压打开、机械关闭滑套的作业方式，实际应用中不仅局限于此，还可以在本实用新型基础上采用其他工具控制固井注水泥滑套装置的打开或关闭。
Claims (6)
1.一种固井注水泥滑套装置，包括上接头、下接头、滑套，其特征是：
固定管串(32)由上接头(31)、外套(30)、球座(22)从上至下依次固定连接，外套(30)的内孔直径大于上接头(31)、球座(22)内孔直径；外套(30)中部有径向注水泥孔(27)；
滑套(28)通过径向安装的剪钉(29)固定安装在固定管串(32)内孔中；
滑套(28)中部的凸台外圆安装在外套(30)内孔中；滑套(28)凸台外圆的下端部有径向连通孔(26)；滑套(28)凸台外圆下端面与球座(22)上端面之间有下环空(34)，凸台外圆上端面与上接头(31)下端面之间有上环空(33)；外套(30)的注水泥孔(27)与滑套(28)的连通孔(26)两中心线之间的距离等于上环空(33)的高度；滑套(28)上、下两端部始终分别位于上接头(31)、球座(22)内；
滑套(28)内孔有环形凸台(24)。
2.根据权利要求1所述的固井注水泥滑套装置，其特征是：所述滑套(28)的连通孔(26)下方有锁块槽，锁块槽内安装有锁块(25)。
3.根据权利要求2所述的固井注水泥滑套装置，其特征是：所述球座(22)上端面处的外套(30)内孔有环形锁块凹槽(37)。
4.根据权利要求3所述的固井注水泥滑套装置，其特征是：所述球座(22)内孔有环形凹槽(35)，环形凹槽(35)内装有钢球(23)，环形凹槽(35)的径向深度小于钢球(23)的直径；滑套(24)下端的台阶卡在钢球(23)处。
5.根据权利要求4所述的固井注水泥滑套装置，其特征是：所述外套(30)上有排气孔(36)，排气孔(36)与上环空(33)相通。
6.根据权利要求5所述的固井注水泥滑套装置，其特征是：所述固定管串(32)与滑套(28)外圆的配合表面安装有径向密封装置。
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