專利名稱：油氣井分級(jí)注水泥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油與天然氣井及其它井用套管和水泥分段封固地層時(shí)所用的一種專用工具。
目前，國(guó)內(nèi)外分級(jí)注水泥器的種類很多，如Halliburton公司的H、P型分級(jí)注水泥器；Weatherford-Gemoco公司的751E型和752E型分級(jí)注水泥器；華北油田的FJ7型分級(jí)注水泥器。無(wú)論那一種分級(jí)注水泥器，其基本原理是相同的，即利用幾個(gè)不同的膠塞，在地面通過(guò)水泥車的操作憋壓，靠液體的壓力實(shí)現(xiàn)打開(kāi)與關(guān)閉，完成分級(jí)注水泥施工。分級(jí)注水泥器的結(jié)構(gòu)多種多樣，按結(jié)構(gòu)的不同大體可分三類第一種利用外套關(guān)閉。典型的如Halliburton公司的H型分級(jí)注水泥器，結(jié)構(gòu)如下當(dāng)一級(jí)注水泥結(jié)束后，打入打開(kāi)塞，憋壓、使打開(kāi)套下行，露出循環(huán)孔、水泥進(jìn)入環(huán)空、進(jìn)行二次注水泥，二次注水泥結(jié)束時(shí)，打入關(guān)閉塞，座封在半閉套上，憋壓，關(guān)閉套通過(guò)銷子的作用帶動(dòng)外套下行，利用外套關(guān)閉循環(huán)孔，這種分級(jí)注水泥器存在一個(gè)很大的缺點(diǎn)，即關(guān)閉套帶動(dòng)外套下行過(guò)程中，由于上、下膠塞的封堵，外套封閉循環(huán)孔的瞬間，在關(guān)閉套與打開(kāi)套之間存在有“死空間”，影響外套的完全關(guān)閉；第二種利用襯套關(guān)閉，典型的如華北油田的FJ7型分級(jí)注水泥器，結(jié)構(gòu)如下它在Halliburton公司分級(jí)注水泥器的基礎(chǔ)上，為消除關(guān)閉時(shí)存在的“死空間”而設(shè)計(jì)的，它的外套不動(dòng)，造襯套完成關(guān)閉，二次注水泥結(jié)束后，壓入關(guān)閉塞，憋壓、關(guān)閉套的銷釘剪斷、關(guān)閉套下行，同時(shí)，高壓液體進(jìn)入本體與外套之間，剪斷襯套的銷釘，襯套下行關(guān)閉循環(huán)孔，該種分級(jí)注水泥器的缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于關(guān)閉和密封，出現(xiàn)管內(nèi)外泄漏的可能性大；第三種利用內(nèi)套關(guān)閉，典型的如Weather ford-Gemoco公司的751E型分級(jí)注水泥器，它是一級(jí)注水泥結(jié)束后，打入重力塞并座于打開(kāi)座上，憋壓、剪釘剪斷、內(nèi)套整體下行直至定向銷釘滑到定向槽下端、循環(huán)孔對(duì)正，進(jìn)行二次注水泥工作，注水泥結(jié)束后，打入關(guān)閉塞，座封在關(guān)閉座上，憋壓，使定向銷釘脫離本體上的定向槽，進(jìn)入關(guān)閉座上的定向槽，內(nèi)套整體繼續(xù)下行，循環(huán)孔錯(cuò)開(kāi)，完成關(guān)閉，此種結(jié)構(gòu)不存在“死空間”。上述三種分級(jí)注水泥器存在有一個(gè)共同的缺點(diǎn)分級(jí)注水泥器均采用橡膠密封，由于井下高溫、井內(nèi)流體含有H2S、CO2等腐蝕性物質(zhì)的共同作用，橡膠件老化快，造成密封失效，引起套管內(nèi)外流體連通，使油氣井的壓力系統(tǒng)遭到破壞。這也是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外分級(jí)注水泥器普遍存在的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種采用了金屬密封結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的一種新型分級(jí)注水泥器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由主體、打開(kāi)套、關(guān)閉套、密封部件等組成。如附


圖1，為了實(shí)現(xiàn)分級(jí)注水泥器的金屬密封和金屬密封圈的易于安裝、拆卸，我們?cè)O(shè)計(jì)了獨(dú)特的金屬密封的結(jié)構(gòu)，即關(guān)閉套結(jié)構(gòu)，它由關(guān)閉套座、關(guān)閉套上并帽、關(guān)閉套、關(guān)閉套下并帽、彈性擋圈、金屬密封環(huán)等組合而成，實(shí)現(xiàn)了關(guān)閉套的動(dòng)密封和靜密封，本實(shí)用新型由于采用了打開(kāi)套與關(guān)閉套的分體結(jié)構(gòu)，在關(guān)閉套下行、密封件即將封住循環(huán)孔但并未到位或定位的瞬間，由于兩端找開(kāi)塞和關(guān)閉塞的密封作用，使得在找開(kāi)套與關(guān)閉套之間存在有“死空間”，阻止關(guān)閉套的繼續(xù)下行，使關(guān)閉套不能關(guān)閉定位。為消除此缺點(diǎn)，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)有泄壓裝置。即在打開(kāi)套上設(shè)計(jì)有泄壓孔，孔口有泄壓片封堵，關(guān)閉套關(guān)閉時(shí)，泵壓達(dá)到設(shè)計(jì)值，泄壓孔打開(kāi)泄壓，消除“死空間”。
本實(shí)用新型與目前國(guó)內(nèi)外各類分級(jí)注水泥器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)在分級(jí)注水泥器上首次采用了不銹鋼金屬密封圈作為密封件進(jìn)行密封，密封件耐高溫、抗老化、抗腐蝕性好，徹底解決了長(zhǎng)期困擾人們的因分級(jí)注水泥器密封件失效而引起的油氣井泄露問(wèn)題。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如
圖1所示1、上接頭，2、上接頭并帽，3、擋圈，4、金屬密封環(huán)，5、關(guān)閉套剪釘，6、關(guān)閉套座，7、關(guān)閉套上并帽，8、關(guān)閉套，9、關(guān)閉套下并帽，10、彈性擋圈，11、螺釘，12、泄壓片，13、“O”型密封圈，14、打開(kāi)套，15、打開(kāi)套剪釘，16、本體，上接頭1與本體16螺紋連接，上接頭并帽2與本體16和上接頭1之間設(shè)計(jì)有金屬密封環(huán)4和擋圈3；關(guān)閉套8兩端與關(guān)閉套上并帽7和關(guān)閉套下并帽9之間有兩金屬密封環(huán)4，關(guān)閉套下并帽9上設(shè)計(jì)有彈性擋圈10，關(guān)閉套座6與關(guān)閉套上并帽7靠關(guān)閉套剪釘5聯(lián)接固定于一體；打開(kāi)套14上設(shè)計(jì)有泄壓孔，孔口有泄壓片12和螺釘11封堵，打開(kāi)套14與本體16之間設(shè)計(jì)有“O”型密封圈13，在本體16循環(huán)孔位置上，通過(guò)打開(kāi)套剪釘15與打開(kāi)套14聯(lián)接固定。
權(quán)利要求1.一種用于石油與天然氣鉆井中用套管及水泥分段封固地層時(shí)所用的分級(jí)注水泥器，它是由上接頭(1)、上接頭并帽(2)、擋圈(3)、金屬密封環(huán)(4)、關(guān)閉套剪釘(5)、關(guān)閉套座(6)、關(guān)閉套上并帽(7)、關(guān)閉套(8)、關(guān)閉套下并帽(9)、彈性擋圈(10)、螺釘(11)、泄壓片(12)、“O”型密封圈(13)、打開(kāi)套(14)、打開(kāi)套剪釘(15)、本體(16)，其特征在于上接頭(1)與本體(16)螺紋連接，上接頭并帽(2)與本體(16)和上接頭(1)之間設(shè)計(jì)有金屬密封環(huán)(4)和擋圈(3)，關(guān)閉套(8)兩端與關(guān)閉套上并帽(7)和關(guān)閉套下并帽(9)之間有兩金屬密封環(huán)(4)，關(guān)閉套下并帽(9)上設(shè)計(jì)有彈性擋圈(10)，關(guān)閉套座(6)與關(guān)閉套上并帽(7)靠關(guān)閉套剪釘(5)聯(lián)接固定于一體；打開(kāi)套(14)上設(shè)計(jì)有泄壓孔，孔口有泄壓片(12)和螺釘(11)封堵，打開(kāi)套(14)與本體(16)之間設(shè)計(jì)有“O”型密封圈(13)，在本體(16)循環(huán)孔位置上，通過(guò)打開(kāi)套剪釘(15)與打開(kāi)套(14)聯(lián)接固定。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油與天然氣井及其它井用套管和水泥分段封固地層時(shí)所用的一種專用工具，提供一種采用了金屬密封結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的一種新型分級(jí)注水泥器，我們?cè)O(shè)計(jì)了獨(dú)特的金屬密封的結(jié)構(gòu)，即關(guān)閉套結(jié)構(gòu)，它由關(guān)閉套座、關(guān)閉套上并帽、關(guān)閉套、關(guān)閉套下并帽、彈性擋圈、金屬密封環(huán)等組合而成，實(shí)現(xiàn)了關(guān)閉套的動(dòng)密封和靜密封，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)有泄壓裝置。即在打開(kāi)套上設(shè)計(jì)有泄壓孔，孔口有泄壓片封堵，關(guān)閉套關(guān)閉時(shí)，泵壓達(dá)到設(shè)計(jì)值，泄壓孔打開(kāi)泄壓，消除“死空間”。
文檔編號(hào)E21B33/13GK2248243SQ9522168
公開(kāi)日1997年2月26日 申請(qǐng)日期1995年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月19日
發(fā)明者譚平, 張旺寧, 李朝暉, 楊進(jìn) 申請(qǐng)人:長(zhǎng)慶石油勘探局鉆采工藝研究院