專利名稱：平衡壓差式套管外封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田鉆井業(yè)固井、完井用的平衡壓差式套管外封隔器。
背景技術(shù)：
套管外封隔器可密封套管外壁與井壁的環(huán)形空間，將套管外封隔器下入油、氣、水層之間，可防止固井后層間串槽，及固井后發(fā)生管外噴冒，也可防止高壓水進(jìn)入泥頁巖，造成地層蠕動(dòng)滑移，導(dǎo)致套管損壞，對(duì)提高固井質(zhì)量，增加油井產(chǎn)量及延長(zhǎng)油水井壽命都能起到有益的作用。
已有的套管外封隔器存在以下不足之處1、套管外封隔器承受套管內(nèi)、外壓差一般小于等于3Mpa，而目前固井施工普通采用清水替壓，清水替壓時(shí)套管外封隔器處的套管內(nèi)、外壓差超過3Mpa，滿足不了固井施工清水替壓的要求。
2、目前使用的套管外封隔器都不具備平衡套管內(nèi)外壓差的功能，限制了套管外封隔器的使用。
3、封隔器的密封件只有一個(gè)膠筒無外膠筒保護(hù)，致使承壓能力低。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)已有技術(shù)的不足，而提供一種平衡壓差式套管外封隔器，解決了固井施工時(shí)采用清水替壓，可釋放套管外封隔器的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是A、施工閥閥孔下部外壁開有一槽，槽內(nèi)裝有外壁開進(jìn)液孔的彈簧套；彈簧套內(nèi)裝有平衡彈簧，上部裝有帶孔的彈簧座，槽用蓋板蓋封后與閥環(huán)外壁焊接；施工閥中的閥芯裝入閥孔，將閥芯最下部頂?shù)綇椈勺?，閥芯的下部有三個(gè)密封圈，在閥環(huán)的外壁閥芯兩個(gè)密封圈之間開有流道，流道用蓋板密封后與閥環(huán)外壁焊接；閥芯上部臺(tái)階處套有馬牙套、滑套；滑套的下部裝有卡簧，上部用銷釘與閥芯連接，螺帽與閥芯、壓帽與施工閥閥孔的上部都為螺紋連接；B、鎖緊閥中的閥芯下部裝有兩個(gè)密封圈，上部裝有卡簧，閥芯裝入滑套內(nèi)，將閥芯和滑套裝入鎖緊閥閥孔內(nèi)；閥芯最下部與流道連通，在閥環(huán)外壁閥芯兩道密封圈之間，開有流道，絲堵與滑套螺紋連接；壓帽內(nèi)壁與滑套滑動(dòng)連接，壓帽下部與閥孔螺紋連接，絲堵與壓帽上部穿入銷釘；C、密封件由夾有金屬疊片的內(nèi)、外膠筒組成。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比較產(chǎn)生的有益效果是平衡壓差式套管外封隔器、閥環(huán)外壁上的施工閥具備平衡套管內(nèi)外壓差的動(dòng)能，克服了已有套管外封隔器使用條件局限于套管內(nèi)外壓差小于3Mpa的不足，滿足固井施工清水替壓的要求，又增加了套管外封隔器的下井深度，從而擴(kuò)大了套管外封隔器的使用范圍。鎖緊閥采用彈柱式鎖緊方式，確保在膠筒或限壓閥失效的清況下，將進(jìn)入膠筒的通道自動(dòng)關(guān)閉，確保套管試壓合格。密封件具有內(nèi)、外膠筒、內(nèi)外膠筒間有金屬疊片，密封性能強(qiáng)，達(dá)到了提高固井質(zhì)量，增加油井產(chǎn)量及延長(zhǎng)油水井壽命的目的。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中閥環(huán)1局部剖視圖；圖3是圖2的左視圖；圖4是圖3A-A剖面展開圖；圖5是施工閥5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是鎖緊閥6的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖和實(shí)施例將對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖1所示平衡壓差式套管外封隔器由閥環(huán)1、中心管2、膠筒接頭3、密封件(32，33，34)和套管接頭4組成，閥環(huán)1上部壁上開有三孔(35，36，37)，孔內(nèi)分別裝施工閥5、鎖緊閥6、限壓閥7。
如圖2、3、5所示施工閥5閥孔下部外壁開有一槽，槽內(nèi)裝有外壁開進(jìn)液孔19的彈簧套18；彈簧套18內(nèi)裝有平衡彈簧17，上部裝有帶孔的彈簧座16，槽用蓋板蓋封后與閥環(huán)1外壁焊接；施工閥中的閥芯9裝入閥孔35，將閥芯9最下部頂?shù)綇椈勺?6上，閥芯9的下部有三個(gè)密封圈15，在閥環(huán)1的外壁閥芯9兩個(gè)密封圈之間開有流道20，流道用蓋板密封后與閥環(huán)1外壁焊接；閥芯9上部臺(tái)階處套有馬牙套13、滑套11；滑套11的下部裝有卡簧14，上部用銷釘10與閥芯9連接，螺帽8與閥芯9、壓帽12與施工閥閥孔的上部都為螺紋連接；如圖4和圖6所示鎖緊閥6中的閥芯28下部裝有兩個(gè)密封圈27，上部裝有卡簧26，閥芯28裝入滑套24內(nèi)，將閥芯28和滑套24裝入鎖緊閥閥孔36內(nèi)；閥芯28最下部與流道20連通，在閥環(huán)1外壁閥芯28兩道密封圈27之間，開有流道29，絲堵21與滑套24螺紋連接；壓帽23內(nèi)壁與滑套24滑動(dòng)連接，壓帽23下部與閥孔螺紋連接，絲堵21與壓帽23上部穿入銷釘22；如圖1所示密封件由夾有金屬疊片34的內(nèi)膠筒32和外膠筒33組成，外膠筒可保護(hù)內(nèi)膠筒，輔助內(nèi)膠筒承壓，膠筒具有承壓高、密封性強(qiáng)的特點(diǎn)。
如圖4、5所示現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)，本實(shí)用新型與套管連接下入井內(nèi)預(yù)定位置，注完水泥漿后替壓時(shí)，當(dāng)膠塞經(jīng)過套管外封隔器時(shí)，將閥環(huán)1處的兩支斷裂桿撞斷，露出進(jìn)液孔19，施工閥1一直處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，從而使剪切銷釘10的壓力環(huán)境與地面相同。膠塞繼續(xù)下行，直到膠塞到井底，放壓回零，此時(shí)施工閥閥芯9在套管內(nèi)外壓差作用下帶動(dòng)卡簧14、滑套11、銷釘10一起向閥腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，直到封隔器內(nèi)外壓差的作用力與平衡彈簧17的壓縮力平衡。進(jìn)行常規(guī)套管試壓后，繼續(xù)升壓，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，銷釘10被剪斷，滑套11由卡簧14卡在馬牙套13上，施工閥5被打開。如圖4、6所示，套管內(nèi)的高壓液體通過流道20經(jīng)過鎖緊閥6時(shí)將其銷釘22剪斷，高壓液體通過流道29進(jìn)入限壓閥7，通過流道30進(jìn)入封隔器膠筒，在液力作用下，使膠筒脹開，當(dāng)膠筒的壓力達(dá)到某一限定之時(shí)，限壓閥7上的銷釘31剪斷，限壓閥關(guān)閉。套管外封隔器完成坐封，密封套管外壁和井壁環(huán)形空間。泄壓后，鎖緊閥6將進(jìn)入膠筒的通道自動(dòng)關(guān)閉可確保套管柱試壓合格。
權(quán)利要求1.一種油田固井、完井用的平衡壓差式套管外封隔器，包括閥環(huán)(1)、密封件，閥環(huán)(1)上部壁上開有三孔(35，36，37)，孔內(nèi)分別裝施工閥(5)、鎖緊閥(6)、限壓閥(7)，其特征在于A、施工閥(5)閥孔下部外壁開有一槽，槽內(nèi)裝有外壁開進(jìn)液孔(19)的彈簧套(18)；彈簧套(18)內(nèi)裝有平衡彈簧(17)，上部裝有帶孔的彈簧座(16)，槽用蓋板蓋封后與閥環(huán)(1)外壁焊接；施工閥中的閥芯(9)裝入閥孔(35)，將閥芯(9)最下部頂?shù)綇椈勺?16)上，閥芯(9)的下部有三個(gè)密封圈(15)，在閥環(huán)(1)的外壁閥芯(9)兩個(gè)密封圈之間開有流道(20)，流道用蓋板密封后與閥環(huán)(1)外壁焊接；閥芯(9)上部臺(tái)階處套有馬牙套(13)、滑套(11)；滑套(11)的下部裝有卡簧(14)，上部用銷釘(10)與閥芯(9)連接，螺帽(8)與閥芯(9)、壓帽(12)與施工閥閥孔的上部都為螺紋連接；B、鎖緊閥(6)中的閥芯(28)下部裝有兩個(gè)密封圈(27)，上部裝有卡簧(26)，閥芯(28)裝入滑套(24)內(nèi)，將閥芯(28)和滑套(24)裝入鎖緊閥閥孔(36)內(nèi)；閥芯(28)最下部與流道(20)連通，在閥環(huán)(1)外壁閥芯(28)兩道密封圈(27)之間，開有流道(29)，絲堵(21)與滑套(24)螺紋連接；壓帽(23)內(nèi)壁與滑套(24)滑動(dòng)連接，壓帽(23)下部與閥孔螺紋連接，絲堵(21)與壓帽(23)上部穿入銷釘(22)；C、密封件由夾有金屬疊片(34)的內(nèi)、外膠筒(32、33)組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油田固井、完井用的平衡壓差式套管外封隔器。施工閥(5)具有由彈簧套(18)、彈簧(17)、彈簧座(16)組成的貯能機(jī)構(gòu)，具有平衡套管內(nèi)外壓差的作用。鎖緊閥(6)的閥芯(28)下部有密封圈(27)，上部有卡簧(26)、閥芯(28)裝入滑套(24)內(nèi)，下部與流道(20、29)相接通，彈簧(25)裝入滑套(24)內(nèi)，絲堵(21)與滑套(24)絲扣連接，壓帽(23)內(nèi)與滑套(24)滑動(dòng)連接；密封膠筒具有內(nèi)、外膠筒(32、33)，內(nèi)外膠筒間有金屬疊片(34)。平衡壓差式套管外封隔器滿足了固井施工清水替壓的要求，它可靠密封套管外壁與井壁的環(huán)形空間，膠筒承壓高，防止固井后層間竄槽和油、氣、水噴冒，可提高固井質(zhì)量，增加油井產(chǎn)量，延長(zhǎng)油水井壽命。
文檔編號(hào)E21B33/12GK2532232SQ0220694
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者劉玉民, 許國林, 韓海生 申請(qǐng)人:大慶石油管理局, 大慶石油管理局鉆井研究所