一種套管漂浮接箍及使用該接箍的固井組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種套管漂浮接箍及使用該接箍的固井組件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在大位移井或者位垂比較大的水平井固井過程中，隨著套管串下入深度的增加，尤其是進(jìn)入水平段后，由于部分套管受重力影響會(huì)貼著裸眼井壁移動(dòng)，產(chǎn)生摩擦阻力，影響套管串的安全順利下入，同時(shí)也會(huì)影響套管在井眼中的居中度，降低水平段的固井質(zhì)量，給后續(xù)壓裂、生產(chǎn)等作業(yè)帶來一些不利。套管漂浮接箍是在套管串內(nèi)建立空氣或含低密度液體的密封段，從而使密封段套管在完井液中產(chǎn)生向上的浮力，降低套管的下入摩阻，使套管順利安全的下入。如中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 202913977 U(公告日為2013年5月I日)公告的“套管漂浮接箍”，包括本體及其內(nèi)裝配的內(nèi)滑套、開關(guān)件，內(nèi)滑套上端的外周上凸設(shè)有環(huán)形凸肩，環(huán)形凸肩的外周面和本體的內(nèi)壁面沿上下方向?qū)蚺浜希噎h(huán)形凸肩通過上剪釘固定在本體上;開關(guān)件為套裝在內(nèi)滑套的下端的外滑套，開關(guān)件通過下剪釘固定在本體上于環(huán)形凸肩下方的位置處，開關(guān)件的外周面和本體的內(nèi)壁面沿上下方向?qū)蚺浜?、?nèi)壁面和內(nèi)滑套的外周面沿上下方向?qū)蚺浜?；?nèi)滑套上端開口、下端封閉，并在內(nèi)滑套下端的側(cè)壁上開設(shè)有被開關(guān)件的內(nèi)壁面封上的循環(huán)孔。采用這種套管漂浮接箍進(jìn)行固井作業(yè)時(shí)，在套管管柱下放到指定位置后，先通過地面打壓，使得內(nèi)滑套和本體之間的上剪釘被剪斷，內(nèi)滑套在本體中下移，以使內(nèi)滑套上的循環(huán)孔從開關(guān)件的下方露出，建立循環(huán)，保證鉆井液、隔離液和水泥砂漿能夠通過循環(huán)孔順利的進(jìn)入套管的外周面和鉆孔的孔壁面之間的鉆孔環(huán)空中；接著向套管中下入碰壓膠塞，碰壓膠塞在泥漿的壓動(dòng)下頂壓在內(nèi)滑套的上端上，并隨著向套管中繼續(xù)補(bǔ)入泥漿，碰壓膠塞會(huì)通過內(nèi)滑套向下壓動(dòng)開關(guān)件，直至開關(guān)件與本體之間的下剪釘被剪斷，內(nèi)滑套落在尾管段的阻流環(huán)上，實(shí)現(xiàn)尾管段封閉，完成替漿作業(yè)，實(shí)現(xiàn)套管管柱在鉆孔內(nèi)的固封。但這種套管漂浮接箍在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)如下問題:
[0003]I，因水泥砂漿的固化速度快，而從井口向套管中打入碰壓膠塞后，碰壓膠塞在套管內(nèi)受砂卡、欠壓等因素影響，下移速度慢，所以在碰壓膠塞壓動(dòng)內(nèi)滑套時(shí)，套管漂浮接箍至尾管段之間的水泥砂漿已經(jīng)出現(xiàn)固化形成水泥塞，給后期作業(yè)帶來極大的困難；
[0004]2，在循環(huán)固井過程中，受鉆井液、隔離液和水泥砂漿作業(yè)，下剪釘在開關(guān)件的作用下容易出現(xiàn)提前被剪斷的現(xiàn)象，以致內(nèi)、開關(guān)件在壓力流體的作用下被壓動(dòng)到套管管柱的尾管處，將套管管柱的尾管段封閉，無法進(jìn)行后續(xù)的替漿作業(yè)，也就導(dǎo)致固井作業(yè)無法順利完成。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種避免在替漿作業(yè)中形成水泥塞的套管漂浮接箍，同時(shí)還提供了一種使用該套管漂浮接箍的固井組件。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型中套管漂浮接箍的技術(shù)方案如下:
[0007]固井組件，包括用于封堵在套管內(nèi)漂浮氣室上方的漂浮接箍，漂浮接箍包括管套狀的浮箍本體及其內(nèi)裝配的內(nèi)滑套、開關(guān)件，內(nèi)滑套通過剪釘連接在浮箍本體上，并在內(nèi)滑套上開設(shè)有用于被開關(guān)件打開和關(guān)閉的循環(huán)孔，開關(guān)件沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)裝配在內(nèi)滑套上，內(nèi)滑套上設(shè)有用于在開關(guān)件相對(duì)下移至下極限位時(shí)、阻止開關(guān)件下行而使開關(guān)件關(guān)閉循環(huán)孔的擋止部，開關(guān)件上和/或開關(guān)件與內(nèi)滑套之間設(shè)有用于在開關(guān)件在下極限位時(shí)與循環(huán)孔隔斷、在開關(guān)件相對(duì)上行后連通在內(nèi)滑套上方空腔和循環(huán)孔之間的上過流通道；固井組件還包括用于風(fēng)度在套管內(nèi)漂浮氣室底部的阻擋接箍，阻擋接箍包括管套狀的擋箍本體，擋箍本體內(nèi)設(shè)有用于在內(nèi)滑套從浮箍本體上脫落并下移至擋箍本體內(nèi)時(shí)、向上頂起開關(guān)件的阻擋結(jié)構(gòu)，阻擋結(jié)構(gòu)上開設(shè)有連通阻擋結(jié)構(gòu)下方空腔和循環(huán)孔的下過流通道。
[0008]內(nèi)滑套上端開口、下端封閉，所述擋止部為內(nèi)滑套封閉端的內(nèi)端面，所述循環(huán)孔處于內(nèi)滑套的下端周壁上于擋止部相鄰位置處。
[0009]開關(guān)件包括沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)裝配在內(nèi)滑套中的節(jié)流盤、沿上下方向移動(dòng)穿裝在內(nèi)滑套的封閉端上的連桿及處于內(nèi)滑套的下方的控制盤，連桿的外周面與內(nèi)滑套的內(nèi)壁面間隔布置，連桿的上端固定在節(jié)流盤上、下端固定在控制盤上，節(jié)流盤的外周面為用于封上和打開循環(huán)孔的內(nèi)端孔口的節(jié)流面，所述上過流通道包括節(jié)流盤上開設(shè)的處于連桿外圍的上過流孔;控制盤的邊緣為用于與擋箍本體內(nèi)的阻擋結(jié)構(gòu)擋止配合的到位擋沿，并在控制盤上開設(shè)有處于到位擋沿和連桿之間的下過流孔，下過流孔連通在下過流通道與循環(huán)孔之間。
[0010]阻擋結(jié)構(gòu)包括固定在擋箍本體的內(nèi)壁上的環(huán)形的阻擋臺(tái)階，所述下過流通道為阻擋臺(tái)階的內(nèi)孔。
[0011]下過流孔和到位擋沿之間設(shè)有處于控制盤上和/或內(nèi)滑套的封閉端上的架空凸臺(tái)。
[0012]內(nèi)滑套的外周上固定有可沿徑向彈性收張的防竄彈片，防竄彈片的外端與浮箍本體的內(nèi)壁沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)配合;擋箍本體的內(nèi)壁上設(shè)有供防竄彈片在隨同內(nèi)滑套下行時(shí)、先內(nèi)收通過后外張擋止配合的防竄擋沿，防竄擋沿處于阻擋結(jié)構(gòu)的上方。
[0013]本實(shí)用新型中固井組件的技術(shù)方案如下:
[0014]套管漂浮接箍，包括管套狀的浮箍本體及其內(nèi)裝配的內(nèi)滑套、開關(guān)件，內(nèi)滑套通過剪釘連接在浮箍本體上，并在內(nèi)滑套上開設(shè)有用于被開關(guān)件打開和關(guān)閉的循環(huán)孔，開關(guān)件沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)裝配在內(nèi)滑套上，內(nèi)滑套上設(shè)有用于在開關(guān)件相對(duì)下移至下極限位時(shí)、阻止開關(guān)件下行而使開關(guān)件關(guān)閉循環(huán)孔的擋止部，開關(guān)件上和/或開關(guān)件與內(nèi)滑套之間設(shè)有用于在開關(guān)件在下極限位時(shí)與循環(huán)孔隔斷、在開關(guān)件相對(duì)上行后連通在內(nèi)滑套上方空腔和循環(huán)孔之間的上過流通道。
[0015]內(nèi)滑套上端開口、下端封閉，所述擋止部為內(nèi)滑套封閉端的內(nèi)端面，所述循環(huán)孔處于內(nèi)滑套的下端周壁上于擋止部相鄰位置處。
[0016]開關(guān)件包括沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)裝配在內(nèi)滑套中的節(jié)流盤、沿上下方向移動(dòng)穿裝在內(nèi)滑套的封閉端上的連桿及處于內(nèi)滑套的下方的控制盤，連桿的外周面與內(nèi)滑套的內(nèi)壁面間隔布置，連桿的上端固定在節(jié)流盤上、下端固定在控制盤上，節(jié)流盤的外周面為用于封上和打開循環(huán)孔的內(nèi)端孔口的節(jié)流面，所述上過流通道包括節(jié)流盤上開設(shè)的處于連桿外圍的上過流孔;控制盤的邊緣為用于與擋箍本體內(nèi)的阻擋結(jié)構(gòu)擋止配合的到位擋沿，并在控制盤上開設(shè)有處于到位擋沿和連桿之間的下過流孔，下過流孔與循環(huán)孔連通。
[0017]內(nèi)滑套的外周上固定有可沿徑向彈性收張的防竄彈片，防竄彈片的外端與浮箍本體的內(nèi)壁沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)配合。
[0018]本實(shí)用新型中漂浮接箍和阻擋接箍分處于套管內(nèi)封存的漂浮氣室的上下兩端，這樣在下套筒過程中，可通過在漂浮接箍上方打壓的方式，使得漂浮接箍中開關(guān)件始終處于下極限位，而使得內(nèi)滑套的循環(huán)孔被封閉，漂浮氣室處于封閉狀態(tài);在開始替漿前，加大打壓壓力，使得內(nèi)滑套和浮箍本體之間的剪釘被剪斷，內(nèi)滑套帶動(dòng)開關(guān)件在套管中下行，直至內(nèi)滑套落入擋箍本體后，開關(guān)件在阻擋結(jié)構(gòu)的頂推下相對(duì)于內(nèi)滑套上行，使得內(nèi)滑套上的循環(huán)孔打開，此時(shí)整個(gè)固井組件中由上過流通道、循環(huán)孔和下過流通道自上而下連通，以使套管內(nèi)的空腔打通，可開始替漿作業(yè)，因此本實(shí)用新型中內(nèi)滑套從浮箍本體上被打落的作業(yè)時(shí)機(jī)被提前至替漿作業(yè)之前，從而避免了水泥砂漿在內(nèi)滑套和尾管段之間形成水泥塞的問題，保證了固井作業(yè)的順利進(jìn)行，也降低了后續(xù)作業(yè)的工作難度。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型的固井組件的實(shí)施例中漂浮接箍的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型的固井組件的實(shí)施例中阻擋接箍的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型中固井組件的實(shí)施例:如圖1和圖2所示，該固井組件由漂浮接箍和阻擋接箍組成，定義套管在下井過程中封存氣體的一段為漂浮氣室，漂浮接箍串接在套管上于漂浮氣室的上方，阻擋接箍串接在套管上于漂浮氣室的底部，而漂浮氣室的下端被套管的尾管段封堵。
[0022]漂浮接箍包括串接在套管上的管套狀的浮箍本體I，浮箍本體I的上下兩端分別設(shè)有用于接入套管的公、母螺紋，浮箍本體I內(nèi)同軸裝配有內(nèi)滑套2，內(nèi)滑套2的上端外周上凸設(shè)有環(huán)形凸肩，環(huán)形凸肩的外周面和浮箍本體I的內(nèi)壁面沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)配合，且環(huán)形凸肩通過剪釘連接在浮箍本體I上。環(huán)形凸肩的外徑比內(nèi)滑套2的外周于環(huán)形凸肩以下部分的外徑大，即內(nèi)滑套2的外周具有環(huán)形凸肩所處的大徑段和處于環(huán)形凸肩之下的小徑段。小徑段的外周上裝配有套裝固定在小徑段上的橡膠密封圈3和處于橡膠密封圈3以下的防竄彈片4，其中橡膠密封圈3的內(nèi)壁面上于下端位置處凸設(shè)有環(huán)形擋沿，該環(huán)形擋沿?fù)踔乖谛蕉蔚耐庵苌贤乖O(shè)的環(huán)形臺(tái)肩下方，且橡膠密封圈3的上端口為自下而上逐漸增大的錐形擴(kuò)口，橡膠密封圈3的外周面和浮箍本體I的內(nèi)壁面沿上下方向?qū)蛎芊馀浜?防竄彈片4在小徑段的外周上間隔均布，防竄彈片4為內(nèi)端固定在小徑段的外周上、外端與浮箍本體I的內(nèi)壁面沿上下方向?qū)蛞苿?dòng)配合的弓形彈片，且防竄彈片4自下而上逐漸向小徑段之外張開。內(nèi)滑套2的上端為錐形擴(kuò)口式的開口端、下端為被封堵部封閉的封閉端，在內(nèi)滑套2的周壁上開設(shè)有處于封閉端相鄰位置處的循環(huán)孔41，循環(huán)孔41沿內(nèi)滑套2徑向延伸，循環(huán)孔41的孔壁面的下側(cè)部分與封