專利名稱：固井注水泥滑套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油氣開采固井施工作業(yè)用的注水泥裝置，尤其是涉 及一種固井注水泥滑套裝置。
背景技術(shù)：
隨著石油勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，利用水平井開發(fā)油氣田，己經(jīng)成為提 高油田采收率、單井產(chǎn)量、開采剩余油、降低噸油成本的一項(xiàng)有效技術(shù)手 段。目前，在水平井懸掛篩管上部固井完井作業(yè)時(shí)，存在鉆水泥塞時(shí)間長、 需要更換鉆具、非工作占用鉆機(jī)時(shí)間長等不足，延長了鉆井液對油藏浸泡 時(shí)間和投產(chǎn)時(shí)間。因此，采用水平井不鉆塞完井工藝能夠有效減少完井作
業(yè)的固井時(shí)間，需要一種管內(nèi)不鉆塞注水泥裝置。2009年3月11日公開 的公開號為CN202106458Y的中國實(shí)用新型專利《一種可控制開關(guān)孔滑套 總成》，包括上接頭1、套筒4、滑套5、本體11，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。 滑套5的兩端各有一個(gè)環(huán)形內(nèi)臺階面；本體11上的上傳壓孔2、下傳壓孔 10分別連通環(huán)空3的兩端；外液流孔6與內(nèi)液流孔7在同一徑向截面上相 對；銷釘9未剪斷前，中液流孔8與外液流孔6、內(nèi)液流孔7錯(cuò)開，且與 本體11上的壓力平衡孔相對，從中液流孔8左端到內(nèi)液流孔7、外液流孔 6左端的距離小于等于滑套5上端面距環(huán)空3上端面的距離。可控制開關(guān) 孔滑套總成通過對下傳壓孔10、上傳壓孔2分別憋壓可打開、關(guān)閉滑套總 成，實(shí)現(xiàn)分段控制水平井完井及開采。該總成的滑套與本體、套筒之間為 了密封有較大的摩擦力，同時(shí)井筒變形容易導(dǎo)致套筒變形，使得滑套不能夠根據(jù)作業(yè)需要進(jìn)行開關(guān)。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的固井注水泥滑套中的滑套與本體、套筒之間因密封摩擦 力大，井筒變形容易導(dǎo)致套筒變形，使得滑套不能夠根據(jù)作業(yè)需要進(jìn)行開關(guān) 的不足，本實(shí)用新型提供一種固井注水泥滑套裝置。該固井注水泥滑套裝置 可通過液壓或機(jī)械方式打開、關(guān)閉滑套，從而實(shí)現(xiàn)套管內(nèi)不留塞進(jìn)行注水泥、 清洗、循環(huán)作業(yè)。
本實(shí)用新型固井注水泥滑套裝置的固定管串由上接頭、外套、球座從上
至下依次固定連接，外套的內(nèi)孔直徑大于上接頭、球座內(nèi)孔直徑；外套中部 有徑向注水泥孔；滑套通過徑向安裝的剪釘固定安裝在固定管串內(nèi)孔中；滑 套中部的凸臺外圓安裝在外套內(nèi)孔中；滑套凸臺外圓的下端部有徑向連通孔； 滑套凸臺外圓下端面與球座上端面之間有下環(huán)空，凸臺外圓上端面與上接頭 下端面之間有上環(huán)空；外套的注水泥孔與滑套的連通孔中心線之間的距離等 于上環(huán)空的高度；滑套上、下兩端部始終分別位于上接頭、球座內(nèi)；滑套內(nèi) 孔有環(huán)形凸臺?；椎倪B通孔下方有鎖塊槽，鎖塊槽內(nèi)安裝有鎖塊；球座上 端面處的外套內(nèi)孔有環(huán)形鎖塊凹槽。球座內(nèi)孔有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)裝有 鋼球，環(huán)形凹槽的徑向深度小于鋼球的直徑；滑套下端的臺階卡在鋼球處。 外套上有排氣孔，排氣孔與上環(huán)空相通。固定管串與滑套外圓的配合表面安 裝有徑向密封裝置。
本實(shí)用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單、便于操作；避免管柱下放過程中 因銷釘意外剪斷，滑套出現(xiàn)失控下行，導(dǎo)致滑套失效；縮短施工周期，降低 生產(chǎn)成本。

圖l是現(xiàn)有技術(shù)可控制開關(guān)孔滑套總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型固井注水泥滑套裝置示意圖。
圖3是圖2中A局部放大圖。
圖4是圖2的B-B剖面圖。
圖中l(wèi).上接頭，2.上傳壓孔，3.環(huán)空，4.套筒，5.滑套，6.外液流孔， 7.內(nèi)液流孔，8.中液流孔，9.銷釘，IO.下傳壓孔，ll.本體，21.下接頭，22. 球座，23.鋼球，24.凸臺，25.鎖塊，26.連通孔，27.注水泥孔，28.滑套，29. 剪釘，30.外套，31.上接頭，32.固定管串，33.上環(huán)空，34.下環(huán)空，35.環(huán)形凹 槽，36.排氣孔，37.環(huán)形鎖塊凹槽。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖2 附圖4和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 本實(shí)用新型固井注水泥滑套裝置，主要包括固定管串32和滑套28，滑 套28固定安裝在固定管串32內(nèi)。
參見附圖2，本實(shí)用新型固井注水泥滑套裝置示意圖。固定管串32由上 接頭31、外套30、球座22、下接頭21從上至下依次固定連接組成，組成后 固定管串32的外套30內(nèi)孔直徑大于上接頭31、球座22內(nèi)孔直徑；外套30 中部有徑向注水泥孔27;球座22上端面上方的外套30內(nèi)孔有環(huán)形鎖塊凹槽 37。
滑套28外圓中部為直徑大于兩端的凸臺外圓，凸臺外圓安裝在外套30 內(nèi)孔中；滑套28凸臺外圓的下端部有徑向連通孔26;滑套28凸臺外圓下端 面與球座22上端面之間有下環(huán)空34，凸臺外圓上端面與上接頭31下端面之間有上環(huán)空33。外套30的注水泥孔27與滑套28的連通孔26兩中心線之間 的距離與上環(huán)空33的高度基本相等。
當(dāng)連接滑套28和固定管串32的剪釘29被剪斷后，滑套28可以沿固定 管串32的上接頭31、外套30、球座22內(nèi)孔上下滑動(dòng)；無論滑套28位于固 定管串32的上位或者下位，滑套28上、下兩端部外圓始終分別位于上接頭 31、球座22內(nèi)。外套30上有排氣孔36，排氣孔36與上環(huán)空33相通，當(dāng)滑 套28向上移動(dòng)時(shí)，用于排出上環(huán)空33內(nèi)的氣體。
初始裝配狀態(tài)下，連通孔26位于外套30上的注水泥孔27下方；滑套 28打開狀態(tài)下，連通孔26與外套30上的注水泥孔27連通?；?8上的連 通孔26和外套30上的注水泥孔27數(shù)量相同， 一般為2 8個(gè)，通常為6個(gè)， 且沿圓周均布。
滑套28上有徑向鎖塊槽，鎖塊槽內(nèi)安裝有鎖塊25，鎖塊25位于連通孔 26的下方。當(dāng)完成注水泥作業(yè)后，需要關(guān)閉滑套28，滑套28下移至球座23 上端面，鎖塊25彈出卡在外套30的環(huán)形鎖塊凹槽37內(nèi)，阻止滑套28相對 于固定管串32向上或向下移動(dòng)。
滑套28內(nèi)孔有環(huán)形凸臺24，其作用是為打開或關(guān)閉滑套28提供條件。
參見附圖3。球座22內(nèi)孔有環(huán)形凹槽35，本實(shí)用新型初始裝配狀態(tài)下， 環(huán)形凹槽25位于滑套28下端，環(huán)形凹槽25內(nèi)裝有鋼球23，環(huán)形凹槽35的徑向 深度小于鋼球23的直徑；滑套24下端的臺階卡在鋼球23處，可以防止管柱下 放過程中若剪釘29被不慎剪斷，因滑套28下滑導(dǎo)致固井注水泥滑套裝置失效。
為了保證本實(shí)用新型固井注水泥滑套裝置具有良好的密封性能，固定管 串32與滑套28外圓的配合表面均采用小間隙配合，并在配合表面安裝有徑向密封裝置，通常采用o形橡膠密封圈。
本實(shí)用新型的工作過程是，首先將組裝完畢的固井注水泥滑套裝置的上
下兩端通過上接頭31、下接頭21與井筒內(nèi)的套管柱連接；然后將安裝有滑 套關(guān)閉裝置和封隔器的內(nèi)管柱下入套管柱內(nèi)，滑套關(guān)閉裝置位于固井注水泥 滑套裝置的上接頭31或以上，滑套關(guān)閉裝置位于下接頭21或以下。
當(dāng)需要進(jìn)行注水泥作業(yè)時(shí)，打開內(nèi)管柱上的封隔器，封住固井注水泥滑 套裝置下方井筒；向井筒內(nèi)打壓，壓力作用在滑套28的環(huán)形凸臺24下端面， 使得滑套28向上移動(dòng)，剪釘29被剪斷；隨后解除約束的滑套28向上滑動(dòng)至 上位，鋼球23脫落；此時(shí)滑套28上的連通孔26與外套30上的注水泥孔27 連通，即可進(jìn)行注水泥作業(yè)。
注水泥作業(yè)完成后，關(guān)閉封隔器，下放內(nèi)管柱，直至內(nèi)管柱上的滑套關(guān) 閉裝置卡在滑套28的環(huán)形凸臺24上；繼續(xù)下放內(nèi)管柱，滑套關(guān)閉裝置帶動(dòng) 滑套28向下滑動(dòng)至下位，連通孔26與注水泥孔27不連通；此時(shí)，安裝在滑 套28上的鎖塊25位于外套30的環(huán)形鎖塊凹槽37處，鎖塊25彈出，卡在外 套30的環(huán)形鎖塊凹槽37內(nèi)，從而阻止滑套28繼續(xù)下滑，并可以在以后上提 管柱操作時(shí)滑套28帶動(dòng)固定管串32同步向上移動(dòng)。
上述方案中所述的是采用液壓打開、機(jī)械關(guān)閉滑套的作業(yè)方式，實(shí)際應(yīng) 用中不僅局限于此，還可以在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上采用其他工具控制固井注水 泥滑套裝置的打開或關(guān)閉。
權(quán)利要求1.一種固井注水泥滑套裝置，包括上接頭、下接頭、滑套，其特征是固定管串(32)由上接頭(31)、外套(30)、球座(22)從上至下依次固定連接，外套(30)的內(nèi)孔直徑大于上接頭(31)、球座(22)內(nèi)孔直徑；外套(30)中部有徑向注水泥孔(27)；滑套(28)通過徑向安裝的剪釘(29)固定安裝在固定管串(32)內(nèi)孔中；滑套(28)中部的凸臺外圓安裝在外套(30)內(nèi)孔中；滑套(28)凸臺外圓的下端部有徑向連通孔(26)；滑套(28)凸臺外圓下端面與球座(22)上端面之間有下環(huán)空(34)，凸臺外圓上端面與上接頭(31)下端面之間有上環(huán)空(33)；外套(30)的注水泥孔(27)與滑套(28)的連通孔(26)兩中心線之間的距離等于上環(huán)空(33)的高度；滑套(28)上、下兩端部始終分別位于上接頭(31)、球座(22)內(nèi)；滑套(28)內(nèi)孔有環(huán)形凸臺(24)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固井注水泥滑套裝置，其特征是所述滑套(28)的連通孔(26)下方有鎖塊槽，鎖塊槽內(nèi)安裝有鎖塊(25)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的固井注水泥滑套裝置，其特征是所述球座(22)上端面處的外套(30)內(nèi)孔有環(huán)形鎖塊凹槽(37)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的固井注水泥滑套裝置，其特征是所述球座(22)內(nèi)孔有環(huán)形凹槽(35)，環(huán)形凹槽(35)內(nèi)裝有鋼球(23)，環(huán)形凹槽(35)的徑向深度小于鋼球(23)的直徑；滑套(24)下端的臺階卡在鋼球(23)處。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的固井注水泥滑套裝置，其特征是所述外套(30)上有排氣孔(36)，排氣孔(36)與上環(huán)空(33)相通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的固井注水泥滑套裝置，其特征是所述固定管串(32)與滑套(28)外圓的配合表面安裝有徑向密封裝置。
專利摘要一種固井注水泥滑套裝置。為了克服現(xiàn)有的固井注水泥滑套中的滑套因井筒變形容易導(dǎo)致套筒變形，使得滑套不能夠根據(jù)作業(yè)需要進(jìn)行開關(guān)的不足，本實(shí)用新型的固定管串(32)由上接頭(31)、外套(30)、球座(22)從上至下依次固定連接，外套(30)中部有徑向注水泥孔(27)；滑套(28)通過徑向安裝的剪釘(29)固定安裝在固定管串(32)內(nèi)孔中；滑套(28)上有徑向連通孔(26)；滑套(28)可以沿固定管串(32)的上接頭(31)、外套(30)、球座(22)內(nèi)孔上下滑動(dòng)；滑套(28)內(nèi)孔有環(huán)形凸臺(24)。其有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、便于操作；避免管柱下放過程中因銷釘意外剪斷，滑套失控下行；縮短施工周期，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號E21B33/13GK201412111SQ200920108730
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者劉長軍, 單桂棟, 曲慶利, 王曉梅, 齊月魁 申請人:大港油田集團(tuán)有限責(zé)任公司