專利名稱：微環(huán)間隙竄流阻斷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油、天然氣鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種完井固井施工的專用 井下工具。
背景技術(shù)：
石油天然氣井固井后，在套管壁與水泥之間普遍存在微環(huán)間隙，這種微環(huán)間隙形 成原因之一是水泥環(huán)本身失效或水泥凝固收縮而形成微環(huán)間隙，另外一個原因是井內(nèi)溫度 和(或)壓力變化使套管發(fā)生徑向位移造成的，特別是在固井結(jié)束后，現(xiàn)場試壓過程中，由 于高壓作用導(dǎo)致套管膨脹，泄壓后套管收縮導(dǎo)致水泥的膠結(jié)失效，從而形成微環(huán)間隙。微環(huán) 間隙的存在是導(dǎo)致層間封隔失效的一個重要因素，也容易造成環(huán)空帶壓或油氣竄等問題， 影響油氣井產(chǎn)量，降低采收率，給以后的采油安全生產(chǎn)帶來較大隱患。目前，解決套管壁與水泥之間微環(huán)間隙這一問題的主要方法一是改進施工工藝， 即提高水泥的頂替效率，提高水泥漿性能等，但效果不是太理想，另外一種是采用機械方 法，即采用套管外封隔器等專用機械裝置，但價格昂貴。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種微環(huán)間隙竄流阻斷器，解決油氣井固井后套管與 水泥環(huán)之間發(fā)生微環(huán)間隙，防止油氣井發(fā)生油氣水竄漏問題，提高油氣井產(chǎn)量和采收率。本實用新型采用的技術(shù)方案是微環(huán)間隙竄流阻斷器，主要由套管接箍、V型遇油 氣膨脹橡膠圈、固定支撐環(huán)、內(nèi)六角螺釘和套管組成，套管接箍連接在套管的端部，其特征 在于在套管的外壁上套有V型遇油氣膨脹橡膠圈，V型遇油氣膨脹橡膠圈抵在套管接箍 的端面上，在套管的外壁上套有固定支撐環(huán)，固定支撐環(huán)為圓筒狀，固定支撐環(huán)在端部有 60 120度的凸出尖角。固定支撐環(huán)端部的角插入V型遇油氣膨脹橡膠圈的V型槽內(nèi)。在 固定支撐環(huán)上均勻分布有螺釘孔，在螺釘孔有內(nèi)六角螺釘，內(nèi)六角螺釘將固定支撐環(huán)固定 在套管的外壁上。所述的V型遇油氣膨脹橡膠圈的一端有60 120度凹陷環(huán)形槽，使V型遇油氣膨 脹橡膠圈的端部形成內(nèi)外兩個密封唇。根據(jù)現(xiàn)場實際需要，可以分別在套管的兩端安裝有V型油氣膨脹橡膠圈，即采用 兩個V型遇油氣膨脹橡膠圈和兩個固定支撐環(huán)分別固定在套管的兩端。V型遇油氣膨脹橡 膠圈被固定支撐環(huán)固定在套管外壁上，V型遇油氣膨脹橡膠圈的兩翼形成兩個密封唇，當(dāng)油 氣通過時由于壓差的存在即可將密封唇擠壓到水泥環(huán)和套管上起到密封作用，并且V型遇 油氣膨脹橡膠圈在遇到油氣后會逐漸膨脹，起到加強密封效果的作用。根據(jù)現(xiàn)場要求可分 別安裝單個V型油氣膨脹橡膠圈(單向密封)，或者采用兩個V型遇油氣膨脹橡膠圈(雙向 密封)和兩個固定支撐環(huán)。將微環(huán)間隙竄流阻斷器隨套管下入井中，當(dāng)固井中出現(xiàn)微環(huán)間隙后，油氣沿間隙移動時，由于壓差的存在會將同側(cè)的密封唇向反方向擠壓到水泥環(huán)和套管上，壓差越大(泄露越厲害)擠壓力越大，從而起到密封作用，同時V型遇油氣膨脹橡膠圈在遇到油氣后會發(fā)生膨脹，進一步保障對內(nèi)微環(huán)間隙的密封效果。本實用新型的有益效果本實用新型微環(huán)間隙竄流阻斷器，在套管與水泥環(huán)之間 發(fā)生微環(huán)間隙后能夠起到密封作用，防止油氣井發(fā)生油氣水竄漏問題，提高油氣井產(chǎn)量和 采收率。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于安裝等特點。

圖1是本實用新型微環(huán)間隙竄流阻斷器結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2a是固定支撐環(huán)3的結(jié)構(gòu)剖面示意圖，圖2b是圖2a的左視圖。圖3a是V形遇油氣膨脹橡膠圈的結(jié)構(gòu)剖面示意圖，圖3b是圖3a的局部放大圖。圖中，1.套管接箍，2. V型遇油氣膨脹橡膠圈，3.固定支撐環(huán)，4.內(nèi)六角螺釘，5.套管。
具體實施方式
實施例1 :以一個微環(huán)間隙竄流阻斷器為例，對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。參閱圖1。微環(huán)間隙竄流阻斷器，主要由套管接箍1、V型遇油氣膨脹橡膠圈2、固 定支撐環(huán)3、內(nèi)六角螺釘4和套管5組成，套管接箍1連接在套管5的端部。在套管5的外壁上套有一個V型遇油氣膨脹橡膠圈2，參閱圖3a。V型遇油氣膨脹 橡膠圈2抵在套管接箍1的端面上，V型遇油氣膨脹橡膠圈2的一端有90度凹陷環(huán)形槽。 在套管5的外壁上套有一個固定支撐環(huán)3，固定支撐環(huán)3為圓筒狀，固定支撐環(huán)3的內(nèi)徑與 套管5的外徑相同，厚度為6毫米。固定支撐環(huán)3在端部有90度的凸出尖角。固定支撐環(huán) 3端部的角插入V型遇油氣膨脹橡膠圈2的V型槽內(nèi)。參閱圖2a。在固定支撐環(huán)3上均勻 分布有八個螺釘孔，在每個螺釘孔有內(nèi)有一個六角螺釘4，內(nèi)六角螺釘4將固定支撐環(huán)3固 定在套管5的外壁上。實施例2 本實用新型在套管5的兩端分別安裝有V型油氣膨脹橡膠圈2。
權(quán)利要求一種微環(huán)間隙竄流阻斷器，主要由套管接箍(1)、V型遇油氣膨脹橡膠圈(2)、固定支撐環(huán)(3)、內(nèi)六角螺釘(4)和套管(5)組成，套管接箍(1)連接在套管(5)的端部，其特征在于在套管(5)的外壁上套有V型遇油氣膨脹橡膠圈(2)，V型遇油氣膨脹橡膠圈(2)抵在套管接箍(1)的端面上，在套管(5)的外壁上套有固定支撐環(huán)(3)，固定支撐環(huán)(3)為圓筒狀，固定支撐環(huán)(3)在端部有60～120度的凸出尖角，固定支撐環(huán)(3)端部的角插入V型遇油氣膨脹橡膠圈(2)的V型槽內(nèi)，在固定支撐環(huán)(3)上均勻分布有螺釘孔，在螺釘孔有內(nèi)六角螺釘(4)，內(nèi)六角螺釘(4)將固定支撐環(huán)(3)固定在套管(5)的外壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微環(huán)間隙竄流阻斷器，其特征是所述的V型遇油氣膨脹橡 膠圈(2)的一端有60 120度凹陷環(huán)形槽，使V型遇油氣膨脹橡膠圈(2)的端部形成內(nèi)外 兩個密封唇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微環(huán)間隙竄流阻斷器，其特征是在套管(5)的兩端安裝有V 型油氣膨脹橡膠圈(2)。
專利摘要微環(huán)間隙竄流阻斷器，應(yīng)用于石油、天然氣完井固井施工中。套管接箍連接在套管的端部，在套管的外壁上套有V型遇油氣膨脹橡膠圈，V型遇油氣膨脹橡膠圈抵在套管接箍的端面上，在套管的外壁上套有固定支撐環(huán)，固定支撐環(huán)為圓筒狀，固定支撐環(huán)在端部有60～120度的凸出尖角。固定支撐環(huán)端部的角插入V型遇油氣膨脹橡膠圈的V型槽內(nèi)。在固定支撐環(huán)上均勻分布有螺釘孔，在螺釘孔有內(nèi)六角螺釘，內(nèi)六角螺釘將固定支撐環(huán)固定在套管的外壁上。效果是在套管與水泥環(huán)之間發(fā)生微環(huán)間隙后能夠起到密封作用，防止油氣井發(fā)生油氣水竄漏問題，提高油氣井產(chǎn)量和采收率。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、易于安裝等特點。
文檔編號E21B33/13GK201568015SQ20092027820
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者劉碩瓊, 曲從鋒, 王兆會, 袁進平, 韓琴 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院