水平井免鉆注水泥裝置制造方法
【專利摘要】一種水平井免鉆注水泥裝置，其連接關(guān)系為按固井程序分程序連接：清洗井壁時，加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和無內(nèi)管免鉆塞裝置連接，且與固井管柱連接下入井底；注水泥固井時，一級開關(guān)滑套膠塞與無內(nèi)管免鉆裝置投方式連接,一級開關(guān)滑套膠塞在泵壓的作用下與封隔器開關(guān)滑套相碰連接，封隔器開關(guān)滑套下行打開封隔器連通通道,脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器，繼續(xù)蹩壓，封隔器開關(guān)滑套下行推動注灰孔開關(guān)滑套下行，打開注灰孔，進(jìn)行注水泥作業(yè)；固井、蹩壓侯凝時，二級頂替碰壓膠塞與無內(nèi)管免鉆裝置投方式連接，二級頂替碰壓膠塞在頂替液的作用下與碰壓套相碰連接，且與一級開關(guān)滑套膠塞相碰卡瓦連接；下鉆打撈時，自鎖可退式打撈筒通過打撈管柱與二級頂替碰壓膠塞卡瓦連接，將無內(nèi)管免鉆塞裝置內(nèi)的附件一次撈出。
【專利說明】水平井免鉆注水泥裝置 所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種完井用水平井免鉆注水泥裝置，屬油田技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前水平井在完井技術(shù)中為使油層具有較大的裸露面積，避免水泥漿對油層的損 害，有效的保護(hù)油氣層，多采用精密濾砂管完井方式，該完井方式在鉆井過程中需要采用篩 管頂部注水泥分級固井工藝。實(shí)施該工藝過程中鉆膠塞、分級箍等套管附件位于井下管柱 大井斜角度位置，實(shí)施鉆塞時存在管內(nèi)附件清理不干凈、磨損套管或自由段脫扣、破壞水泥 環(huán)及后期通井不暢遇阻遇卡等問題。
[0003] 造成問題井比例較高的原因主要是在完井鉆塞過程中，由于受鉆井井深軌跡和重 力作用的影響，產(chǎn)生鉆進(jìn)偏移，造成套管不均勻局部月牙形磨損，降低了套管的屈服強(qiáng)度及 產(chǎn)生自由段松脫扣現(xiàn)象，同時在生產(chǎn)過程中受后期注汽、出砂等復(fù)雜苛刻工況的影響，產(chǎn)生 塑形變形和斷裂而造成套管損壞。
[0004] 常規(guī)分級注水泥器是下防砂精密割縫篩管的主要配件，加在防砂精密割縫篩管的 上端，隨管柱一起入井，主要作用是隔斷防砂精密割縫篩管內(nèi)外通道，固井時阻止水泥漿進(jìn) 入防砂管柱內(nèi)和管柱外，保證管外不被固住，管內(nèi)無水泥，保持暢通。常規(guī)分級注水泥器不 足之處是在下套管時要嚴(yán)格控制下鉆速度、防止頓鉆、溜鉆現(xiàn)象的發(fā)生，所下入的套管要及 時灌滿鉆井液，以防止產(chǎn)生激動壓力，破壞工具結(jié)構(gòu)。在固井后，要下鉆頭鉆掉分級注水泥 器附件（膠塞、盲板），打通管柱內(nèi)通道。在鉆磨過程中，不僅容易損傷套管，且作業(yè)耗時長。 常規(guī)分級注水泥器的這些缺點(diǎn)，制約了其使用價值，不能很好地達(dá)到和滿足固井生產(chǎn)作業(yè) 要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，本發(fā)明提供了一種水平井免鉆注水泥裝置。所 述水平井免鉆注水泥裝置不改變原有的固井工序，結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、作業(yè)方便、施工周 期短、使用井深無限，主要用于水平井、大位移井、定向井等固井領(lǐng)域。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的： 一種水平井免鉆注水泥裝置，所述水平井免鉆注水泥裝置包括無內(nèi)管免鉆裝置、一級 開關(guān)滑套膠塞、二級頂替碰壓膠塞、自鎖可退式打撈筒、加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔 器和水泥傘；其特征在于：所述水平井免鉆注水泥裝置的連接關(guān)系為按固井程序分程序連 接：注前置液清洗井壁時，帶有水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和無內(nèi)管免鉆 塞裝置連接，且與固井管柱連接下入井底，形成套管與井壁之間的循環(huán)通道；進(jìn)行注水泥固 井時，一級開關(guān)滑套膠塞與無內(nèi)管免鉆裝置投方式連接，一級開關(guān)滑套膠塞在泵壓的作 用下與封隔器開關(guān)滑套相碰連接，封隔器開關(guān)滑套下行打開封隔器連通通道，脹封加長型 雙級并聯(lián)座封套管外封隔器，繼續(xù)蹩壓，封隔器開關(guān)滑套下行推動注灰孔開關(guān)滑套下行，打 開注灰孔，進(jìn)行注水泥作業(yè)；固井、蹩壓侯凝時，二級頂替碰壓膠塞與無內(nèi)管免鉆裝置投方 式連接，二級頂替碰壓膠塞在頂替液的作用下與無內(nèi)管免鉆塞裝置中的碰壓套相碰連接， 推動碰壓套下行，打開關(guān)閉套的連通孔，液體推動無內(nèi)管免鉆塞裝置中關(guān)閉套下行，關(guān)閉無 內(nèi)管免鉆塞裝置的注灰孔，待水泥漿凝固，且與一級開關(guān)滑套膠塞相碰卡瓦連接；下鉆打撈 時，自鎖可退式打撈筒通過打撈管柱與二級頂替碰壓膠塞卡瓦連接，將無內(nèi)管免鉆塞裝置 內(nèi)的附件一次撈出。
[0007] 無內(nèi)管免鉆塞裝置包括套在主體套外周的外套、套在主體套內(nèi)周且上部與主體套 碰壓剪釘連接的碰壓套，設(shè)在外套下部與主體套中部之間的關(guān)閉套，設(shè)在主體套中下部內(nèi) 周且與主體套用注灰孔開關(guān)滑套剪釘連接的注灰套；設(shè)在主體套下端部內(nèi)周的且用鎖緊套 剪釘連接的鎖緊套；設(shè)在注灰套內(nèi)周上部的且用封隔器開關(guān)滑套剪釘連接的封隔器開關(guān)滑 套；在外套和主體套與關(guān)閉套下邊相對處設(shè)有同軸心的注灰孔，在主體套與碰壓套的相對 處的主體套上設(shè)有碰壓孔；在主體套和注灰套與封隔器開關(guān)滑套的相對處設(shè)有同心的封隔 器連通孔。
[0008] 主體套設(shè)為圓柱形，上端部直徑大于下部直徑，上端部設(shè)有與套管連接的母螺紋， 下端部設(shè)有與帶有水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器螺紋連接的公螺紋，在上端 部變徑臺階下邊與碰壓套的相對處設(shè)有碰壓套剪釘孔和關(guān)閉套的連通孔，在主體套的下部 設(shè)有注灰套的剪釘孔和鎖緊套的剪釘孔。
[0009] 注灰孔開關(guān)滑套設(shè)為圓柱形，上部內(nèi)徑大于下端部內(nèi)徑，下端部設(shè)有注灰孔打開 剪釘孔，中上部設(shè)有封隔器開關(guān)滑套剪釘孔，外周設(shè)有密封圈，上端處在主體套注灰孔的上 部。
[0010] 碰壓套和鎖緊套設(shè)為圓柱形，外周設(shè)有密封圈，在碰壓套中部設(shè)有碰壓套剪釘孔， 在鎖緊套上部設(shè)有鎖緊套剪釘孔。
[0011] 一級開關(guān)滑套膠塞上端設(shè)有矩形打撈螺紋的撈桿，與二級頂替碰壓膠塞下端的卡 瓦牙配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通過旋轉(zhuǎn)的方式，倒 出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
[0012] 二級頂替碰壓膠塞上端設(shè)有矩形打撈螺紋的撈桿，與自鎖可退式打撈筒下端的卡 瓦牙配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通過旋轉(zhuǎn)的方式，倒 出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
[0013] 一級開關(guān)滑套膠塞和二級頂替碰壓膠塞設(shè)為鋁骨架與橡膠整體硫化結(jié)構(gòu)，增加了 膠塞強(qiáng)度，防止膠塞在頂替鉆井液過程中撕裂和損壞，確保固井施工順利進(jìn)行。
[0014] 加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器由兩個單級套管外封隔器并聯(lián)組成，提高了封 隔效果，且其下端安放1?2個水泥傘，防止水泥漿下沉污染油層。
[0015] 自鎖可退式打撈筒設(shè)有打撈卡瓦，打撈卡瓦和二級頂替碰壓膠塞的撈桿配合具有 單向自鎖機(jī)構(gòu)，將無內(nèi)管免鉆塞裝置內(nèi)的一級開關(guān)滑套膠塞、二級頂替碰壓膠塞一次撈出， 打撈遇卡時，可通過旋轉(zhuǎn)的方式，倒出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
[0016] 本發(fā)明具有的主要優(yōu)點(diǎn)： 1、水平井免鉆注水泥裝置具有無內(nèi)管的大直徑通道，使用井深無限制；在正常下固井 管柱的狀態(tài)下，避免下入過程中由于下鉆速度快、頓鉆、溜鉆產(chǎn)生的液柱激動壓力，確保固 井管柱內(nèi)外液體壓力平衡，避免地層漏失產(chǎn)生低壓或負(fù)壓時，使加長型雙級并聯(lián)座封套管 外封隔器座封不嚴(yán)或失效，導(dǎo)致固井施工失敗，對漏失地層，進(jìn)行循環(huán)鉆井液堵住漏失地層 的方法來處理，確保固井施工前，井況滿足固井施工要求。
[0017] 2、加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器由兩個單級套管外封隔器并聯(lián)組成，且其下 端安放1?2組固井用水泥傘，防止水泥漿下沉污染油層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖中1-自鎖可退式打撈筒、2--級開關(guān)滑套膠塞、3-二級頂替碰壓膠塞、4-無內(nèi) 管免鉆裝置、5-加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器、6-水泥傘。
[0020] 圖2為本發(fā)明投放一級開關(guān)滑套膠塞，打開無內(nèi)管免鉆裝置的注灰孔，建立循環(huán) 示意圖。
[0021] 圖3為本發(fā)明投放二級頂替碰壓膠塞關(guān)閉無內(nèi)管免鉆裝置注灰孔的示意圖。
[0022] 圖4為本發(fā)明下鉆打撈無內(nèi)管免鉆裝置內(nèi)的附件示意圖。 圖5為本發(fā)明無內(nèi)管免鉆裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖中4-1-主體套、4-2-碰壓套、4-3-碰壓套剪釘、4-4-外套、4-5-關(guān)閉套、4-6-注 灰孔開關(guān)滑套、4-7-封隔器開關(guān)滑套、4-8-封隔器開關(guān)滑套剪釘、4-9-注灰孔開關(guān)滑套剪 釘、4-10-鎖緊套剪釘、4-11-鎖緊套。
[0024] 圖6為本發(fā)明的一級開關(guān)滑套膠塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖中3-1-撈桿、3-2-組合膠碗、3-3-密封圓面、3-4-卡瓦牙、3-5-撈體。
[0026] 圖7為本發(fā)明的二級頂替碰壓膠塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖中2-1-撈桿、2-2-碰壓帽、2-3-組合膠碗、2-4-撈筒、2-5-卡瓦牙。
[0028] 圖8為本發(fā)明的自鎖可退式打撈筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖中1_1_上接頭、2_2_榜筒、2_3_扶正塊、2_4_卡瓦牙。 具體實(shí)施例
[0030] 為進(jìn)一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施案例作詳細(xì)說 明： 一種水平井免鉆注水泥裝置，包括無內(nèi)管免鉆裝置4、一級開關(guān)滑套膠塞3、二級頂替 碰壓膠塞2、自鎖可退式打撈筒1、加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5和水泥傘6 ;其特征 在于：所述水平井免鉆注水泥裝置的連接關(guān)系按固井程序分程序連接：注前置液清洗井壁 時，帶有水泥傘6的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5和無內(nèi)管免鉆塞裝置4連接，且與 固井管柱連接下入井底，形成套管與井壁之間的循環(huán)通道；進(jìn)行注水泥固井時，一級開關(guān)滑 套膠塞3中的密封圓面3-3與無內(nèi)管免鉆裝置4中的封隔器開關(guān)滑套4-7相碰密封連接， 封隔器開關(guān)滑套4-7下行打開封隔器連通孔，脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5,繼 續(xù)打壓，封隔器開關(guān)滑套4-7下行與注灰孔開關(guān)滑套4-6相碰連接，推動注灰孔開關(guān)滑套 4-6下行打開注灰孔，進(jìn)行注水泥作業(yè)，同時一級開關(guān)滑套膠塞3中的卡瓦牙3-4與無內(nèi)管 免鉆裝置4中的鎖緊套4-11上的矩形螺紋配合連接，單向自鎖且可退；固井、蹩壓侯凝時， 二級頂替碰壓膠塞2與無內(nèi)管免鉆裝置4投方式連接，在頂替液的作用下二級頂替碰壓膠 塞2中的碰壓帽2-2與無內(nèi)管免鉆塞裝置4中的碰壓套4-2相碰連接，碰壓套4-2下行打 開關(guān)閉套4-5的連通孔,液體推動無內(nèi)管免鉆塞裝置4中關(guān)閉套4-5下行，關(guān)閉無內(nèi)管免鉆 塞裝置4的注灰孔，同時二級頂替碰壓膠塞2中的卡瓦牙2-5與一級開關(guān)滑套膠塞3中的 撈桿3-1相碰卡瓦連接，待水泥漿凝固；下鉆打撈時，自鎖可退式打撈筒1中的卡瓦牙1-4 通過打撈管柱與二級頂替碰壓膠塞2中的撈桿2-1卡瓦連接，將無內(nèi)管免鉆塞裝置內(nèi)的附 件一次撈出。
[0031] 無內(nèi)管免鉆塞裝置包括主體套4-1，碰壓套4-2,碰壓套剪釘4-3,外套4-4,關(guān)閉套 4-5,注灰孔開關(guān)滑套4-6,封隔器開關(guān)滑套4-7,封隔器開關(guān)滑套剪釘4-8,注灰孔開關(guān)滑套 剪釘4-9,鎖緊套剪釘4-10和鎖緊套4-11 ;包括套在主體套4-1外周的外套4-4、套在主體 套4-1內(nèi)周且上部與主體套4-1碰壓套剪釘4-3連接的碰壓套4-2,設(shè)在外套4-4下部與主 體套4-1中部之間的關(guān)閉套4-5,設(shè)在主體套4-1中下部內(nèi)周且與主體套4-1用注灰孔開 關(guān)滑套剪釘4-9連接的注灰孔開關(guān)滑套4-6 ;設(shè)在主體套4-1下端部內(nèi)周的且用鎖緊套剪 釘4-10連接的鎖緊套4-11 ;設(shè)在注灰孔開關(guān)滑套4-6內(nèi)周上部的且用封隔器開關(guān)滑套剪 釘4-8連接的封隔器開關(guān)滑套4-7 ;在外套4-4和主體套4-1與關(guān)閉套4-5下邊相對處設(shè)有 同軸心的注灰孔，在主體套4-1與碰壓套4-2的相對處的主體套4-1上設(shè)有碰壓孔；在主體 套4-1和注灰孔開關(guān)滑套4-6與封隔器開關(guān)滑套4-7的相對處設(shè)有同心的封隔器連通孔。
[0032] 所述注灰孔開關(guān)滑套4-6內(nèi)所設(shè)的封隔器開關(guān)滑套4-7,通過封隔器開關(guān)滑套4-7 控制無內(nèi)管免鉆塞裝置4和加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5之間的流通通道，在沒有 進(jìn)行施工步驟的情況下，使加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5無法座封，防止在下入固 井管柱的過程中加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5提前座封或是意外座封。
[0033] 所述注灰孔開關(guān)滑套4-6上設(shè)有三道密封機(jī)構(gòu)，在加長型雙級并聯(lián)座封套管外封 隔器5完全脹封的狀態(tài)下，注灰孔開關(guān)滑套4-6下行，密封無內(nèi)管免鉆塞裝置4和加長型雙 級并聯(lián)座封套管外封隔器5之間的流通通道，防止施工壓力過高，加長型雙級并聯(lián)座封套 管外封隔器5上的膠筒爆破，導(dǎo)致固井施工失敗。
[0034] 所述主體套4-1上所設(shè)的碰壓套4-2靠0型密封圈密封通過碰壓套剪釘4-3固 定，防止在固井施工過程中關(guān)閉套4-5連通孔進(jìn)液，關(guān)閉套4-5提前關(guān)閉注灰孔，導(dǎo)致固井 失敗。
[0035] 所述關(guān)閉套4-5和外套4-4之間設(shè)有單向自鎖機(jī)構(gòu)，關(guān)閉套4-5只能下行不能上 行，防止固井結(jié)束時，注灰孔在液柱壓力的作用下再次打開，使固井水泥回流，導(dǎo)致固井失 敗。
[0036] 所述主體套4-1內(nèi)部所設(shè)的鎖緊套4-11具有單向自鎖機(jī)構(gòu)，能上行不能下行，防 止在施工過程中無內(nèi)管免鉆塞裝置4內(nèi)部的附件脫落，導(dǎo)致固井施工失敗。
[0037] 所述鎖緊套4-11上設(shè)有矩形打撈螺紋，與一級開關(guān)滑套膠塞3上的卡瓦牙3-4配 合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通過旋轉(zhuǎn)的方式，倒出矩形 打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
[0038] 所述無內(nèi)管免鉆塞裝置4采用無內(nèi)管的設(shè)計(jì)，使套管內(nèi)外處于連通狀態(tài)，避免下 入管柱過程中由于下鉆速度快、頓鉆、溜鉆產(chǎn)生的液柱激動壓力，確保完井管柱內(nèi)外液體壓 力平衡，避免地層漏失產(chǎn)生低壓或負(fù)壓時，使加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5座封不 嚴(yán)或失效，導(dǎo)致固井施工失敗。
[0039] 所述一級開關(guān)滑套膠塞3中的撈桿3-1上設(shè)有矩形打撈螺紋，與二級頂替碰壓膠 塞2中的卡瓦牙2-5下配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通 過旋轉(zhuǎn)的方式，倒出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
[0040] 所述二級頂替碰壓膠塞2中的撈桿2-1上設(shè)有矩形打撈螺紋，與自鎖可退式打撈 筒1中的卡瓦牙1-4配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通過 旋轉(zhuǎn)的方式，倒出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
[0041] 所述一級開關(guān)滑套膠塞3中的組合膠碗3-2和二級頂替碰壓膠塞2中的組合膠碗 2-3為鋁骨架與橡膠整體硫化一體，增加了膠塞強(qiáng)度，防止膠塞在頂替鉆井液過程中撕裂和 損壞，確保固井施工順利進(jìn)行。
[0042] 所述加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5由兩個單級套管外封隔器并聯(lián)組成，提 高了封隔效果，且其下端安放1?2個水泥傘6,防止水泥漿下沉污染油層。
[0043] 所述下入自鎖可退式打撈筒1將水平井免鉆注水泥裝置內(nèi)的附件全部撈出，形成 無內(nèi)管免鉆裝置4與套管相同的內(nèi)通徑，不影響采油管柱設(shè)計(jì)。
[0044] 該裝置具體實(shí)施程序如下： a、 先隨固井管柱一起下入下部帶水泥傘6的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5和無 內(nèi)管免鉆裝置4 ; b、 小排量、低轉(zhuǎn)速開泵循環(huán)處理鉆井液，清洗套管與井壁之間的臟物，發(fā)生井漏時，進(jìn) 行注水泥漿，循環(huán)堵漏直至滿足固井施工要求； c、 從井口水泥頭投入一級開關(guān)滑套膠塞3,脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5， 打開無內(nèi)管免鉆裝置4的注灰孔，建立循環(huán)通道，先循環(huán)鉆井液，直到達(dá)到固井要求和制定 的技術(shù)指標(biāo)后注水泥漿，進(jìn)行固井； d、 從水泥頭投入二級頂替碰壓膠塞2,關(guān)閉無內(nèi)管免鉆裝置4上的注灰孔、帶壓候凝； e、 下自鎖可退式打撈筒1，打撈無內(nèi)管免鉆裝置4內(nèi)部的全部附件； f、 下入PDC鉆頭或銑錐通井。
[0045] 脹封加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5時用泵車小排量打壓，分別打壓到 5. 5MPa穩(wěn)壓兩分鐘開啟加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5的水眼通道，繼續(xù)打壓7. 5MPa 穩(wěn)壓3分鐘充分脹加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5,然后打壓到9MPa穩(wěn)壓關(guān)閉加長型 雙級并聯(lián)座封套管外封隔器5的水眼通道，繼續(xù)打壓至16?19MPa，同時觀察泵車壓力表， 當(dāng)壓力表瞬間下降時，環(huán)空返出鉆井液，證明注水泥通道開啟建立循環(huán)，記錄好開啟壓力。
[0046] 注水泥漿固井達(dá)到技術(shù)指標(biāo)時投放二級頂替碰壓膠塞2關(guān)閉無內(nèi)管免鉆裝置4上 的注灰孔，打壓23MPa，穩(wěn)壓兩分鐘，觀察壓力表有無變化，然后放壓至12MPa后再次打壓至 23MPa穩(wěn)壓一分鐘，放壓至高于環(huán)空壓力IMPa后關(guān)閉閥門候凝4小時。
【權(quán)利要求】
1. 一種水平井免鉆注水泥裝置，所述水平井免鉆注水泥裝置包括無內(nèi)管免鉆裝置、一 級開關(guān)滑套膠塞、二級頂替碰壓膠塞、自鎖可退式打撈筒、加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔 器和水泥傘；其特征在于：所述水平井免鉆注水泥裝置的連接關(guān)系為按固井程序分程序連 接：注前置液清洗井壁時，帶有水泥傘的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器和無內(nèi)管免鉆 塞裝置連接，且與固井管柱連接下入井底，形成套管與井壁之間的循環(huán)通道；進(jìn)行注水泥固 井時，一級開關(guān)滑套膠塞與無內(nèi)管免鉆裝置投方式連接，一級開關(guān)滑套膠塞在泵壓的作 用下與封隔器開關(guān)滑套相碰連接，封隔器開關(guān)滑套下行打開封隔器連通通道，脹封加長型 雙級并聯(lián)座封套管外封隔器，繼續(xù)蹩壓，封隔器開關(guān)滑套下行推動注灰孔開關(guān)滑套下行，打 開注灰孔，進(jìn)行注水泥作業(yè)；固井、蹩壓侯凝時，二級頂替碰壓膠塞與無內(nèi)管免鉆裝置投方 式連接，二級頂替碰壓膠塞在頂替液的作用下與無內(nèi)管免鉆塞裝置中的碰壓套相碰連接， 推動碰壓套下行，打開關(guān)閉套的連通孔，液體推動無內(nèi)管免鉆塞裝置中關(guān)閉套下行，關(guān)閉無 內(nèi)管免鉆塞裝置的注灰孔，待水泥漿凝固，且與一級開關(guān)滑套膠塞相碰卡瓦連接；下鉆打撈 時，自鎖可退式打撈筒通過打撈管柱與二級頂替碰壓膠塞卡瓦連接，將無內(nèi)管免鉆塞裝置 內(nèi)的附件一次撈出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：無內(nèi)管免鉆塞裝置包 括套在主體套外周的外套、套在主體套內(nèi)周且上部與主體套碰壓剪釘連接的碰壓套，設(shè)在 外套下部與主體套中部之間的關(guān)閉套，設(shè)在主體套中下部內(nèi)周且與主體套用注灰孔開關(guān)滑 套剪釘連接的注灰套；設(shè)在主體套下端部內(nèi)周的且用鎖緊套剪釘連接的鎖緊套；設(shè)在注灰 套內(nèi)周上部的且用封隔器開關(guān)滑套剪釘連接的封隔器開關(guān)滑套；在外套和主體套與關(guān)閉套 下邊相對處設(shè)有同軸心的注灰孔，在主體套與碰壓套的相對處的主體套上設(shè)有碰壓孔；在 主體套和注灰套與封隔器開關(guān)滑套的相對處設(shè)有同心的封隔器連通孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：主體套設(shè)為圓柱 形，上端部直徑大于下部直徑，上端部設(shè)有與套管連接的母螺紋，下端部設(shè)有與帶有水泥傘 的加長型雙級并聯(lián)座封套管外封隔器螺紋連接的公螺紋，在上端部變徑臺階下邊與碰壓套 的相對處設(shè)有碰壓套剪釘孔即關(guān)閉套的連通孔，在主體套的下部設(shè)有注灰套的剪釘孔和鎖 緊套的剪釘孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：注灰孔開關(guān)滑套 設(shè)為圓柱形，上部內(nèi)徑大于下端部內(nèi)徑，下端部設(shè)有注灰孔打開剪釘孔，中上部設(shè)有封隔器 開關(guān)滑套剪釘孔，外周設(shè)有密封圈，上端處在主體套注灰孔的上部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：碰壓套和鎖緊套 設(shè)為圓柱形，碰壓套外周設(shè)有密封圈，在碰壓套中部設(shè)有碰壓套剪釘孔，在鎖緊套上部設(shè)有 鎖緊套剪釘孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：一級開關(guān)滑套膠塞上 端設(shè)有矩形打撈螺紋的撈桿，與二級頂替碰壓膠塞下端的卡瓦牙配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且 可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通過旋轉(zhuǎn)的方式，倒出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：二級頂替碰壓膠塞上 端設(shè)有矩形打撈螺紋的撈桿，與自鎖可退式打撈筒下端的卡瓦牙配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)且 可退，能上行不能下行，若打撈遇卡，可通過旋轉(zhuǎn)的方式，倒出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：一級開關(guān)滑套膠塞和 二級頂替碰壓膠塞設(shè)為鋁骨架與橡膠整體硫化結(jié)構(gòu)，增加了膠塞強(qiáng)度，防止膠塞在頂替鉆 井液過程中撕裂和損壞，確保固井施工順利進(jìn)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：加長型雙級并聯(lián)座封 套管外封隔器由兩個單級套管外封隔器并聯(lián)組成，提高了封隔效果，且其下端安放1?2個 水泥傘，防止水泥漿下沉污染油層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井免鉆注水泥裝置，其特征在于：自鎖可退式打撈筒設(shè) 有打撈卡瓦，打撈卡瓦和二級頂替碰壓膠塞的撈桿配合具有單向自鎖機(jī)構(gòu)，將無內(nèi)管免鉆 塞裝置內(nèi)的一級開關(guān)滑套膠塞、二級頂替碰壓膠塞一次撈出，打撈遇卡時，可通過旋轉(zhuǎn)的方 式，倒出矩形打撈螺紋實(shí)現(xiàn)可退。
【文檔編號】E21B33/13GK104121001SQ201410372184
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】于世江 申請人:于世江