连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器的制作方法

本发明涉及固井，是一种连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器。

背景技术：

1、固井是钻完井过程中的重要作业，随着油田的逐步开发，地下地层情况越来越复杂，在高压下地层变得非常容易漏失，给固井作业带来了极大的困难和挑战，常规分级固井工艺还存在很多不足，免钻分级固井是能解决该困难的比较前沿的一项固井工艺技术，该工艺免去了注水泥后的钻塞流程，缩短了工程周期，降低了施工成本，同时该技术延长了油井的开采寿命，对提高其综合开采价值效果显著。

2、现在分级固井中有些场景需要连续固井，但连续固井注水泥器目前只有水力膨胀式管外封隔器注水泥器，他的组成是简单的把现有免钻分级注水泥器和管外封隔器串联起来组成，在正常的施工作业中彼此会受到压力牵制，尤其是压力异常情况下无法完成固井作业，同时在大斜度井与水平井固井使用连续式分级固井时，免钻分级注水泥器脱落物不能完全脱落至井底，需进行通井推至井底，增加作业工序。

3、公告号为cn202850941u的中国专利文献公开了免钻式分级注水泥装置，其包括本体和开孔套；在本体的下端有内螺纹，在本体的上部内侧通过关孔套剪钉固定安装有关孔套，在关孔套的上部内侧通过胶塞套剪钉固定安装有胶塞套，在胶塞套的下端固定有凸台，在本体的下部内侧固定有卡台，卡台的内径和关孔套的内径相同，在卡台的内侧通过开孔套座剪钉固定安装有开孔套座，开孔套包括开孔套体和开孔套头；开孔套体的上端和开孔套头的下端固定在一起，开孔套体的下部外侧和开孔套座的上部内侧通过开孔套剪钉固定安装在一起，开孔套头套装在关孔套的下端内侧，本体、关孔套、开孔套头、开孔套体、开孔套座和卡台之间形成密封腔，在本体上有至少一个与密封腔相通的孔。

4、公告号为cn207161045u的中国专利文献公开了液压式免钻分级注水泥器，其包括：上接头；分级注水泥器本体，其上设有循环孔，上端连接所述上接头；关闭套，其设在所述本体内并通过关闭剪钉与所述本体连接；滑套，其设在所述关闭套内并通过滑脱剪钉与所述关闭套连接；打开套，其设在所述本体内并位于所述关闭套下方，并通过打开剪钉连接所述本体；在第一设定压力作用下，所述打开套可从使循环孔关闭的第一位置移动到使循环孔开启的第二位置；以及关闭塞，与所述关闭套配合憋压，在第三设定压力作用下，滑脱剪钉被剪断时，关闭塞带动滑套从所述本体内部自动脱落。

5、上述连续固井分级注水泥器均存在封隔胶筒裸露，在下套管过中，尤其大狗腿度段容易划伤封隔胶筒，会出现无法坐封和试压不合格、封隔部分正反向承压能力弱等问题，导致封隔固井失败。

6、其次进液孔裸露，进液孔与循环孔不联动，在下套管过程和固井过程中出现的循环压力异常，会导致封隔器提前胀封，或封隔器打开关闭失败，导致井下事故，增加了作业风险和工程费用。

技术实现思路

1、本发明提供了一种连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有分级注水泥器存在封隔胶塞和进液孔裸露导致封隔胶塞会提前胀封或者进液孔会被打开、进液孔与循环孔不联动、试压不合格的问题。

2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，包括外套、上内套、联动套、开关套、封隔胶塞和下接头，外套上部内侧套装有上内套，外套上部与上内套之间沿圆周间隔分布有至少一个第一剪钉，对应上内套下方位置的外套内侧套装有联动套，联动套下部与外套之间沿圆周间隔分布有至少一个第二剪钉，对应联动套上端和第二剪钉之间位置的外套下部外侧设有内外连通的循环孔，对应第二剪钉下方位置的外套下部内侧由上至下间隔设有第一台阶面和第二台阶面，对应第一台阶面下方位置的联动套下部内侧设有内外连通的坐封孔，对应第一台阶面和第二台阶面之间位置的外套内侧固定安装有开关套，对应坐封孔下方和联动套下端之间位置的开关套内壁上设有进液孔，所述进液孔的另一端延伸至开关套下端，对应联动套下方位置的开关套内侧设有挡销，对应挡销下方位置的开关套下端内侧固定安装有下接头，对应第二台阶面下方位置的下接头外侧安装有密封套装于外套下部内侧的封隔胶塞，对应封隔胶塞下方位置的下接头下部外侧固定安装有环形的封堵块。

3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

4、上述封隔胶塞上部与下接头之间可沿圆周间隔分布有至少一个第三剪钉，封隔胶塞下端与封堵块上端面之间的距离小于封隔胶塞的长度。

5、上述对应坐封孔下方位置的联动套内可安装有重力塞座，对应进液孔上方和坐封孔下方之间位置的联动套与重力塞座之间沿圆周间隔分布有至少一个第四剪钉，对应第四剪钉上方和下方位置的重力塞座外侧与联动套内侧之间均上下间隔安装有至少一个第一密封件。

6、上述上内套内侧可套装有二级胶塞座，对应第一剪钉下方位置的二级胶塞座与上内套之间沿圆周间隔分布有至少一个第五剪钉，对应第五剪钉上方和下方位置的二级胶塞座外侧均上下间隔安装有至少一个第二密封件。

7、上述二级胶塞内侧和重力塞座内侧均可呈上大下小的阶梯孔状，二级胶塞座下部内径大于重力塞座下部内径，重力塞座上部内侧上下间隔安装有至少一个第三密封件。

8、上述下接头上端与联动套下端之间可设有间距，外套下部外侧设有内外连通的安装螺孔，对应安装螺孔位置的关闭套外侧设有径向贯通的固定孔，安装螺孔内螺接有端部穿过固定孔后位于联动套下方和上接头上方之间的挡销。

9、上述对应上内套上端位置的外套上部内侧可固定安装有上接头。

10、上述对应循环孔上方、循环孔下方与第二剪钉上方之间以及第二剪钉下方与第一台阶面之间位置的联动套外侧均可上下间隔设有至少一个第四密封件；

11、上述对应第一剪钉上方和下方位置的上内套外侧均可上下间隔设有至少一个第五密封件。

12、上述上内套下端与联动套上端之间可设有间距。

13、本发明结构合理而紧凑，将封隔胶塞是提前预装到外套里面，工作后封隔胶塞在套管内下入封隔组件使得联动套下行后打开进液孔，进液孔内进入液体使得封隔胶塞下部外侧移动至外套下方后胀开，封隔胶塞下部外侧胀开后与套管环空内壁贴合，这样封隔胶塞两端均承压，可以保证封隔效果，可以改善封隔胶塞和进液孔裸露导致封隔胶塞会提前胀封或者进液孔会被打开、进液孔与循环孔不联动、试压不合格的问题。

14、本发明具有以下效果：

15、在下套管过程中，封隔胶塞套装在外套内侧，外套内侧可以对封隔胶塞起到保护效果，避免封隔胶塞被划伤；

16、一级施工过程中对连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器内部影响小，封隔胶塞不会提前胀封或者进液孔不会被打开；

17、进液孔和循环孔的开关相互关联，这样上内套最终关闭循环孔可以保证试压合格。

技术特征：

1.一种连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于包括外套、上内套、联动套、开关套、封隔胶塞和下接头，外套上部内侧套装有上内套，外套上部与上内套之间沿圆周间隔分布有至少一个第一剪钉，对应上内套下方位置的外套内侧套装有联动套，联动套下部与外套之间沿圆周间隔分布有至少一个第二剪钉，对应联动套上端和第二剪钉之间位置的外套下部外侧设有内外连通的循环孔，对应第二剪钉下方位置的外套下部内侧由上至下间隔设有第一台阶面和第二台阶面，对应第一台阶面下方位置的联动套下部内侧设有内外连通的坐封孔，对应第一台阶面和第二台阶面之间位置的外套内侧固定安装有开关套，对应坐封孔下方和联动套下端之间位置的开关套内壁上设有进液孔，所述进液孔的另一端延伸至开关套下端，对应联动套下方位置的开关套内侧设有挡销，对应挡销下方位置的开关套下端内侧固定安装有下接头，对应第二台阶面下方位置的下接头外侧安装有密封套装于外套下部内侧的封隔胶塞，对应封隔胶塞下方位置的下接头下部外侧固定安装有环形的封堵块。

2.根据权利要求1所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于封隔胶塞上部与下接头之间沿圆周间隔分布有至少一个第三剪钉，封隔胶塞下端与封堵块上端面之间的距离小于封隔胶塞的长度。

3.根据权利要求1或2所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于对应坐封孔下方位置的联动套内安装有重力塞座，对应进液孔上方和坐封孔下方之间位置的联动套与重力塞座之间沿圆周间隔分布有至少一个第四剪钉，对应第四剪钉上方和下方位置的重力塞座外侧与联动套内侧之间均上下间隔安装有至少一个第一密封件。

4.根据权利要求3所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于上内套内侧套装有二级胶塞座，对应第一剪钉下方位置的二级胶塞座与上内套之间沿圆周间隔分布有至少一个第五剪钉，对应第五剪钉上方和下方位置的二级胶塞座外侧均上下间隔安装有至少一个第二密封件。

5.根据权利要求4所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于二级胶塞内侧和重力塞座内侧均呈上大下小的阶梯孔状，二级胶塞座下部内径大于重力塞座下部内径，重力塞座上部内侧上下间隔安装有至少一个第三密封件。

6.根据权利要求1或2或4或5所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于下接头上端与联动套下端之间设有间距，外套下部外侧设有内外连通的安装螺孔，对应安装螺孔位置的关闭套外侧设有径向贯通的固定孔，安装螺孔内螺接有端部穿过固定孔后位于联动套下方和上接头上方之间的挡销；

7.根据权利要求3所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于下接头上端与联动套下端之间设有间距，外套下部外侧设有内外连通的安装螺孔，对应安装螺孔位置的关闭套外侧设有径向贯通的固定孔，安装螺孔内螺接有端部穿过固定孔后位于联动套下方和上接头上方之间的挡销；

8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于对应循环孔上方、循环孔下方与第二剪钉上方之间以及第二剪钉下方与第一台阶面之间位置的联动套外侧均上下间隔设有至少一个第四密封件；

9.根据权利要求3所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于对应循环孔上方、循环孔下方与第二剪钉上方之间以及第二剪钉下方与第一台阶面之间位置的联动套外侧均上下间隔设有至少一个第四密封件；

10.根据权利要求6所述的连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，其特征在于对应循环孔上方、循环孔下方与第二剪钉上方之间以及第二剪钉下方与第一台阶面之间位置的联动套外侧均上下间隔设有至少一个第四密封件；

技术总结本发明涉及固井技术领域，是一种连续固井联动隐藏式可溶分级注水泥器，包括外套、上内套、联动套、开关套、封隔胶塞和下接头，外套上部内侧套装有上内套，外套上部与上内套之间沿圆周间隔分布有至少一个第一剪钉。本发明结构合理而紧凑，将封隔胶塞是提前预装到外套里面，工作后封隔胶塞在套管内下入封隔组件使得联动套下行后打开进液孔，进液孔内进入液体使得封隔胶塞下部外侧移动至外套下方后胀开，封隔胶塞下部外侧胀开后与套管环空内壁贴合，这样封隔胶塞两端均承压，可以保证封隔效果，可以改善封隔胶塞和进液孔裸露导致封隔胶塞会提前胀封或者进液孔会被打开、进液孔与循环孔不联动、试压不合格的问题。技术研发人员：郑涛,林建增,郭磊,蔡阳生,毕程,龚明,殷鹏,常杰,张学家,蔺志受保护的技术使用者：中国石油集团西部钻探工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4