本实用新型属于油气井固井工具技术领域,尤其涉及一种地层封隔式免钻半程固井工具。
背景技术:
目前,煤层气固完井存在的技术问题有:井斜较大,井眼不规则,地层承压能力小,容易发生漏失,给下套管及固井作业造成困难;煤储层渗透率低,煤层气易受到伤害,保护煤层的难度大;固井质量一直不高,环空封固质量差,固井工具配套性差,可供选择的余地小;完井施工工艺和操作不规范等,这些因素都严重影响了煤层气的开发及煤层产能的发挥。通过大量的现场试验论证,半程固井技术能有效解决上述问题,但是,常规半程固井技术不仅施工复杂、事故率高,而且后期需要进行钻塞,对完井管串造成伤害,以及影响固井质量。现有的免钻式半程固井工具主要有脱落式和打捞式两种,其中芯筒脱落式需要配套管外封隔器使用,由于其结构的局限性,只能在井斜小于30度以内的固井作业中使用,在井斜大于30度以后,工作芯筒脱落过程中可能遇阻,无法到达井底,影响后期测试及井下作业需求。现有的打捞式免钻半程固井工具在施工过程中易出现涨封效果不好、卡块易锁死,导致芯筒无法打捞成功,影响后续施工。
因此,基于这些问题,提供一种能减少作业风险、不影响后期测井及井下改造作业的地层封隔式免钻半程固井工具,具有重要的现实意义。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能减少作业风险、不影响后期测井及井下改造作业的地层封隔式免钻半程固井工具。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
一种地层封隔式免钻半程固井工具,包括上接箍、调长短节、打捞套、上接头、打开套、筒体、关闭套、密封套、球座、外套筒、上过流接头、胶筒、内管;所述调长短节的两端分别与所述上接箍、上接头固定连接,所述上接头另一端与所述筒体一端固定连接,所述筒体另一端与所述内管固定连接,所述筒体侧壁上设有循环孔,在筒体外部循环孔对应的位置有密封套,所述密封套一端与筒体外壁密封接触,另一端与外套筒通过二级销钉相连,所述外套筒另一端与上过流接头固定连接,上过流接头另一端与胶筒上接头配合使得胶筒套设在内管外壁上,胶筒另一端通过下过流接头与胶筒下接头配合对所述胶筒轴向进行密封限位;
所述关闭套位于筒体内壁上并通过一级销钉与之固定连接,打开套位于关闭套内壁上并通过四级销钉与之固定连接,打捞套与打开套上端固定连接,且关闭套、打开套侧壁上在相同径向位置上开设有过流孔,球座固定在所述过流孔下方的打开套内壁上;
通过投球至球座憋压剪断一级销钉,打开套带动关闭套和打捞套下行至过流孔与循环孔对正,此时关闭套被第一限位机构限位,液体通过过流孔、循环孔进入外套筒与筒体之间,并流向胶筒,对胶筒进行胀封,直到封隔器完全胀封;通过继续憋压可剪断二级销钉,使得循环孔打开,通过向打捞套内投关闭塞憋压,可使得打开套、关闭套和打捞套继续下行直至关闭套被第二限位机构限位,继续升压可剪断四级销钉,使得循环孔关闭。
进一步的,所述胶筒上接头一端与上过流接头固定连接,另一端与胶筒上端外壁紧密配合,所述胶筒下端外壁与下过流接头一端密封配合,下过流接头的另一端与胶筒下接头固定连接,所述胶筒下接头与所述内管外壁密封接触。
进一步的,所述上过流接头与内管之间设有上皮碗。
进一步的,还包括下接箍,下接箍一端固定套设在所述内管外壁上,并与所述胶筒下接头配合,使得所述下接箍、胶筒下接头、内管之间安装有下皮碗。
进一步的,所述第一限位机构包括限位环,所述限位环通过三级销钉固定在所述筒体内壁上。
进一步的,所述第一限位机构包括限位卡环,所述限位卡环位于所述筒体内壁上,当所述关闭套下行时,所述限位卡环可卡入所述关闭套外壁上的限位卡槽内,实现对所述关闭套限位。
进一步的,所述打捞套内壁上设有卡簧槽,所述关闭塞可与卡簧槽配合实现憋压。
进一步的,所述关闭套外壁轴向设有与筒体内壁导向销钉对应的导向槽,使得所述关闭套在轴向移动的过程中,过流孔与循环孔不发生错位。
进一步的,所述打捞套外壁与上接头内壁之间安装扶正环,可扶正打捞套。
进一步的,所述上接头及下接箍外壁上设有多个扶正棱。
本实用新型的优点和积极效果是:
本实用新型。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述,但是应当知道,这些附图仅是为解释目的而设计的,因此不作为本实用新型范围的限定。此外,除非特别指出,这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造,而不必要依比例进行绘制。
图1为本实用新型实施例提供的地层封隔式免钻半程固井工具的上半部分的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的地层封隔式免钻半程固井工具的下半部分的结构示意图;
具体实施方式
首先,需要说明的是,以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等,然而所有的描述仅是用来进行说明的,而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外,在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征,或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征,仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减,从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外,为了简化图面起见,相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面就结合图1-2来具体说明本实用新型。
如图1、2所示,本实施例提供的一种地层封隔式免钻半程固井工具,包括上接箍1、调长短节2、打捞套3、上接头4、打开套6、筒体8、关闭套9、密封套10、球座12、外套筒14、上过流接头18、胶筒21、内管22;所述调长短节2的两端分别与所述上接箍1、上接头4通过螺纹固定连接,调长短节的长度根据施工需要可调整,所述上接头4另一端与所述筒体8一端固定连接,所述筒体8另一端与所述内管22固定连接,所述筒体8侧壁上设有循环孔801,在筒体8外部循环孔801对应的位置有密封套10,所述密封套10一端与筒体8外壁通过密封圈密封接触,另一端与外套筒通过二级销钉13相连,为了便于后续打开循环孔801,可以考虑,密封套10与外套筒14连接处设置在循环孔801处,所述外套筒另一端与上过流接头18通过螺纹固定连接,上过流接头18另一端与胶筒上接头20配合使得胶筒21套设在内管22外壁上,胶筒21另一端通过下过流接头23与胶筒下接头24配合对所述胶筒21轴向进行密封限位,具体的,在本实施例中,所述胶筒上接头20一端与上过流接头18通过螺纹固定连接,另一端与胶筒上端外壁紧密配合使得胶筒上端外壁被所述胶筒上接头20限位,所述胶筒下端外壁与下过流接头23一端密封配合,下过流接头23的另一端与胶筒下接头24通过螺纹固定连接,所述胶筒下接头24与所述内管22外壁通过密封圈密封接触,所述上过流接头与内管之间设有上皮碗19,上皮碗19可使得液体流向胶筒21方向而不会倒流;还包括下接箍26,下接箍26一端通过螺纹固定套设在所述内管外壁上,并与所述胶筒下接头配合,使得所述下接箍26、胶筒下接头、内管之间安装有下皮碗25,下皮碗25可使得胶筒21与内管之间的流体不会通过胶筒下接头24与内管之间流出;下接箍26下端通过套管短节27与下部管串相连。
所述关闭套位于筒体8内壁上并通过一级销钉11与之固定连接,打开套6位于关闭套内壁上并通过四级销钉7与之固定连接,打捞套3与打开套6上端通过螺纹固定连接,且关闭套、打开套6侧壁上在相同径向位置上开设有过流孔28,球座12通过螺纹固定在所述过流孔28下方的打开套6内壁上;
还包括限位环17,所述限位环通过三级销钉16固定在所述筒体内壁上;所述筒体内壁上卡设有限位卡环15,当所述关闭套下行时,所述限位卡环可卡入所述关闭套外壁上的限位卡槽29内,实现对所述关闭套限位;所述打捞套内壁上设有卡簧槽30,所述关闭塞可与卡簧槽配合实现憋压。
此外,可以考虑,所述关闭套外壁轴向设有导向槽(图中未画出),筒体内壁设有与导向槽匹配的导向销钉(图中未画出),使得所述关闭套在轴向移动的过程中,过流孔与循环孔不发生错位;并且,所述打捞套外壁与上接头内壁之间安装扶正环5,可扶正打捞套。
还可以考虑,所述上接头4及下接箍26外壁上设有多个扶正棱,在下入过程中起到扶正的作用。
作为举例,在本实施例中,通过投球至球座12憋压剪断一级销钉,打开套带动关闭套和打捞套下行至过流孔与循环孔对正,此时关闭套被限位环限位,液体通过过流孔、循环孔进入外套筒与筒体8之间,并流向胶筒,对胶筒进行胀封,直到封隔器完全胀封;通过继续憋压可剪断二级销钉,使得循环孔打开,通过向打捞套3内投关闭塞憋压,可剪断三级销钉,使得打开套、关闭套和打捞套继续下行直至限位卡环卡入所述关闭套外壁上的限位卡槽29内,关闭套被限位,继续升压可剪断四级销钉,使得循环孔关闭,循环孔关闭后,下入专用打捞矛,可将打捞套、关闭塞、打开套和球座打捞出井筒,保证管内最大内通径。
需要指出的是,为了避免液体乱窜损坏固井工具,可以考虑,可适当通过密封圈进行合适位置密封,例如打开套及关闭套的过流孔两侧的位置均可设置密封卡簧。
以上实施例对本实用新型进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
1.一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:包括上接箍、调长短节、打捞套、上接头、打开套、筒体、关闭套、密封套、球座、外套筒、上过流接头、胶筒、内管;所述调长短节的两端分别与所述上接箍、上接头固定连接,所述上接头另一端与所述筒体一端固定连接,所述筒体另一端与所述内管固定连接,所述筒体侧壁上设有循环孔,在筒体外部循环孔对应的位置有密封套,所述密封套一端与筒体外壁密封接触,另一端与外套筒通过二级销钉相连,所述外套筒另一端与上过流接头固定连接,上过流接头另一端与胶筒上接头配合使得胶筒套设在内管外壁上,胶筒另一端通过下过流接头与胶筒下接头配合对所述胶筒轴向进行密封限位;
所述关闭套位于筒体内壁上并通过一级销钉与之固定连接,打开套位于关闭套内壁上并通过四级销钉与之固定连接,打捞套与打开套上端固定连接,且关闭套、打开套侧壁上在相同径向位置上开设有过流孔,球座固定在所述过流孔下方的打开套内壁上;
通过投球至球座憋压剪断一级销钉,打开套带动关闭套和打捞套下行至过流孔与循环孔对正,此时关闭套被第一限位机构限位,液体通过过流孔、循环孔进入外套筒与筒体之间,并流向胶筒,对胶筒进行胀封,直到封隔器完全胀封;通过继续憋压可剪断二级销钉,使得循环孔打开,通过向打捞套内投关闭塞憋压,可使得打开套、关闭套和打捞套继续下行直至关闭套被第二限位机构限位,继续升压可剪断四级销钉,使得循环孔关闭。
2.根据权利要求1所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述胶筒上接头一端与上过流接头固定连接,另一端与胶筒上端外壁紧密配合,所述胶筒下端外壁与下过流接头一端密封配合,下过流接头的另一端与胶筒下接头固定连接,所述胶筒下接头与所述内管外壁密封接触。
3.根据权利要求2所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述上过流接头与内管之间设有上皮碗。
4.根据权利要求2或3所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:还包括下接箍,下接箍一端固定套设在所述内管外壁上,并与所述胶筒下接头配合,使得所述下接箍、胶筒下接头、内管之间安装有下皮碗。
5.根据权利要求1所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述第一限位机构包括限位环,所述限位环通过三级销钉固定在所述筒体内壁上。
6.根据权利要求1所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述第一限位机构包括限位卡环,所述限位卡环位于所述筒体内壁上,当所述关闭套下行时,所述限位卡环可卡入所述关闭套外壁上的限位卡槽内,实现对所述关闭套限位。
7.根据权利要求1所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述打捞套内壁上设有卡簧槽,所述关闭塞可与卡簧槽配合实现憋压。
8.根据权利要求1所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述关闭套外壁轴向设有与筒体内壁导向销钉对应的导向槽,使得所述关闭套在轴向移动的过程中,过流孔与循环孔不发生错位。
9.根据权利要求1所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述打捞套外壁与上接头内壁之间安装扶正环,可扶正打捞套。
10.根据权利要求4所述的一种地层封隔式免钻半程固井工具,其特征在于:所述上接头及下接箍外壁上设有多个扶正棱。
技术总结