專利名稱：一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油工業(yè)的固井設(shè)備，特別是一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，用于各種井下注水泥固井工藝。
技術(shù)背景在石油鉆井工程的完井作業(yè)中，需要對完鉆的井身進(jìn)行注水泥固井施工，以封閉夾層，讓油層中的原油流入井下采油設(shè)備。內(nèi)管法注水泥最初是解決井深較淺而且大井眼大尺寸套管的固井施工難題，可以防止注水泥及替漿過程在套管內(nèi)發(fā)生竄槽和產(chǎn)生過大的上頂力。后來，該技術(shù)被應(yīng)用于特殊油藏或特殊井的完井，統(tǒng)稱為內(nèi)管法完井。目前，現(xiàn)場使用的內(nèi)管注水泥工具主要有以下兩種一種是石油工業(yè)出版社1990年6月出版的《鉆井手冊》上冊一書第四章第七節(jié)《注水泥工藝》一文第521頁圖4-59公開的一種內(nèi)管注水泥裝置；另一種是中國專利局公布的一項(xiàng)專利名稱為《自動控制式內(nèi)管密封器》，專利號為88207151.3。該專利介紹了一種用于石油鉆井內(nèi)管柱固井作業(yè)中的自動控制式內(nèi)管密封器，在使用內(nèi)管注水泥時(shí)，能夠自動控制注入水泥的量，使內(nèi)管法注水泥技術(shù)提高了一步。但是，以上兩項(xiàng)技術(shù)僅由接頭連接一根密封插管，與連接在套管最下端的密封插座配合使用，限制了注水泥作業(yè)必須從套管底部開始，不能實(shí)現(xiàn)選擇性分級注水泥的要求，即不能對多級膨脹式封隔器進(jìn)行逐級或選擇性膨脹，不能進(jìn)行分級注水泥固井作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的的目的是制造能夠在具有多個(gè)油層的井內(nèi)進(jìn)行分級注水泥固井作業(yè)的一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置?？朔F(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提高固井效果和油層的完善程度，降低生產(chǎn)成本和工人的勞動強(qiáng)度。
本技術(shù)解決方案可達(dá)上述目的一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，包括上接頭和注入短節(jié)，本裝置由上密封機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、水泥注入機(jī)構(gòu)和下密封機(jī)構(gòu)組成，將上述機(jī)構(gòu)用連接管連接裝配在一起，由上接頭和下接頭將本裝置與下井管柱連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了用內(nèi)管逐級膨脹套管外封隔器，分級注水泥的技術(shù)難題，能夠滿足多油層的井選擇性分級注水泥固井的要求。真正實(shí)現(xiàn)了有針對性、分段注水泥固井的目的，具有無需鉆水泥塞、不污染油層、現(xiàn)場施工簡單、固井效果好等優(yōu)點(diǎn)。有效地降低了生產(chǎn)成本和工人的勞動強(qiáng)度。


附圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖的上半圖。
附圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖的下半圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳述參見附圖1和2，一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，包括上接頭1和注入短節(jié)12，本裝置由上密封機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、水泥注入機(jī)構(gòu)和下密封機(jī)構(gòu)組成，將上述機(jī)構(gòu)用連接管5、10和15連接安裝，由上接頭1和下接頭19將本裝置與下井管柱連接。上密封機(jī)構(gòu)具有密封件2、中心管3和接箍4，中心管3外面安裝密封件2一道或者數(shù)道，由接箍4將上密封機(jī)構(gòu)與連接管5連接；下密封機(jī)構(gòu)與上密封機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，具有密封件17、中心管18和接箍16，上密封機(jī)構(gòu)的密封件2與下密封機(jī)構(gòu)的密封件17的脹開方向相對。定位機(jī)構(gòu)具有接箍6、彈性套7、中心管8和接箍9，中心管8外安裝彈性套7，兩端由接箍6和接箍9與連接管5和連接管10連接。水泥注入機(jī)構(gòu)具有連接套11、注入短節(jié)12和連接套14，由連接套11和14與連接管10和15連接安裝；注入短節(jié)12設(shè)有注入孔13，兩端與連接套11和連接套14連接，于連接套11、14與注入短節(jié)12的連接面上設(shè)有密封圈?，F(xiàn)場應(yīng)用時(shí)，將本實(shí)用新型用內(nèi)管柱連接下井，自下而上逐級注水泥，先注最底層的水泥環(huán)。連接下井時(shí)，本實(shí)用新型的上接頭1與上部內(nèi)管柱連接，下接頭19與下部內(nèi)管柱連接，通過本實(shí)用新型的定位機(jī)構(gòu)確定注水泥段。上提上部內(nèi)管柱，將本裝置的密封件2和密封件17跨隔于管外封隔器的兩側(cè)，在本實(shí)用新型的上密封機(jī)構(gòu)和下密封機(jī)構(gòu)之間建立起一自密封空間。從內(nèi)管柱加液壓，壓力通過上部內(nèi)管柱和本裝置水泥注入機(jī)構(gòu)的注入孔13，使管外封隔器打開，流體進(jìn)入管外封隔器，待管外封隔器膨脹完畢，放壓。上提上部內(nèi)管柱，將本實(shí)用新型的密封件2和密封件17跨隔于管外分級箍兩側(cè)。從內(nèi)管柱加液壓，壓力通過上部內(nèi)管柱、注入孔13，打開管外分級箍，水泥漿進(jìn)入到井眼與套管的環(huán)行空間形成水泥環(huán)。待水泥注入完畢，下放上部內(nèi)管柱，彈性套7將管外分級箍關(guān)閉，完成第一級注水泥。同樣的方法，首先膨脹第二級注水泥段的管外封隔器，然后液壓打開第二級注水泥段的分級箍，形成第二級水泥環(huán)，最后用彈性套7關(guān)閉第二級注水泥段的管外分級箍，完成第二級注水泥。根據(jù)現(xiàn)場需要，利用本實(shí)用新型可以完成多級注水泥固井作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，包括上接頭(1)和注入短節(jié)(12)，其特征在于本裝置由上密封機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、水泥注入機(jī)構(gòu)和下密封機(jī)構(gòu)組成，將上述機(jī)構(gòu)用連接管(5)、(10)和(15)連接安裝，由上接頭(1)和下接頭(19)將本裝置與下井管柱連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，其特征在于上密封機(jī)構(gòu)具有密封件(2)、中心管(3)和接箍(4)，中心管(3)外面安裝密封件(2)一道或者數(shù)道，由接箍(4)將上密封機(jī)構(gòu)與連接管(5)連接；下密封機(jī)構(gòu)與上密封機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，具有密封件(17)、中心管(18)和接箍(16)，上密封機(jī)構(gòu)的密封件(2)與下密封機(jī)構(gòu)的密封件(17)的脹開方向相對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，其特征是定位機(jī)構(gòu)具有接箍(6)、彈性套(7)、中心管(8)和接箍(9)，中心管(8)外安裝彈性套(7)，兩端由接箍(6)和接箍(9)與連接管(5)和連接(10)管連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，其特征是水泥注入機(jī)構(gòu)具有連接套(11)、注入短節(jié)(12)和連接套(14)，由連接套(11)和(14)與連接管(10)和(15)連接安裝；注入短節(jié)(12)設(shè)有注入孔(13)，兩端與連接套(11)和連接套(14)連接，于連接套(11)、(14)與注入短節(jié)(12)的連接面上設(shè)有密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開的是石油工業(yè)使用的一種井下內(nèi)管分級注水泥裝置，用于各種井下注水泥固井工藝。本裝置具有上接頭和注入短節(jié)，由上密封機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、水泥注入機(jī)構(gòu)和下密封機(jī)構(gòu)組成，將上述機(jī)構(gòu)用連接管連接裝配在一起，由上接頭和下接頭將本裝置與下井管柱連接。現(xiàn)場應(yīng)用時(shí)，將本實(shí)用新型用內(nèi)管柱連接下井，自下而上逐級注水泥固井。實(shí)現(xiàn)了用內(nèi)管逐級膨脹套管外封隔器，分級注水泥的技術(shù)難題，能夠滿足多油層的井選擇性分級注水泥固井的要求。達(dá)到了有針對性、分段注水泥的固井的目的。
文檔編號E21B33/13GK2625572SQ03217998
公開日2004年7月14日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者李雷祥, 蔡慶俊, 皇甫潔, 張全勝, 宋開利, 馮輝 申請人:中國石化勝利油田有限公司采油工藝研究院