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一趟钻液压坐封水泥承留器及一趟钻液压坐封方法与流程

2022-11-09 21:24:44 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及油井钻采技术领域,尤其涉及一趟钻液压坐封水泥承留器及一趟钻液压坐封方法。


背景技术:

2.水泥承留器常用于套管的二次固井,油气井临时或永久性封堵等施工中。随着大批油气田开采进入后期,这些施工变得越来越多,有些油田每年需要施工的井甚至达到数千口之多。
3.常规的水泥承留器分为两种,分别是机械式的和液压式的。机械式的坐封采取旋转和上提来坐封底部的水泥承留器,这在实际应用中,对操作人员的组装熟练度和现场经验等提出了更高要求,而且在斜度大的井中,由于扭矩无法有效传递,机械式的水泥承留器通常不建议使用。液压式的则可以克服这些缺点,液压承留器使用简单,可以在斜井中使用。
4.现有技术中,常规的机械式水泥承留器可以实现一趟钻完成下入、坐封、验封、挤注和脱手的流程;而现有的液压式水泥承留器则需要两趟钻来完成一次完整的施工,这使得水泥承留器的工作的流程异常的繁琐复杂,施工费用和成本相对较高,严重地影响了工作的效率。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一趟钻液压坐封水泥承留器及一趟钻液压坐封方法,以提高液压式水泥承留器的施工效率,降低施工成本。
6.为达此目的,本发明采用以下技术方案:
7.一趟钻液压坐封水泥承留器,用于封堵套管,包括施工模块和承留器模块;所述施工模块包括施工主体和剪切棘爪,所述施工主体贯通有液压通道,所述液压通道内安装封堵组件,所述封堵组件能封闭所述液压通道,所述封堵组件通过球座销钉与所述液压通道的内壁相连接,当所述球座销钉被剪断后,所述封堵组件脱离所述液压通道,所述剪切棘爪套设于所述施工主体,所述剪切棘爪通过剪切销钉与所述施工主体相连接,当所述剪切销钉被剪断后,所述剪切棘爪能沿所述施工主体的长度方向移动;所述承留器模块包括承留器主体、坐封组件和开关阀体,所述坐封组件套接于所述承留器主体,所述承留器主体能通过所述坐封组件与所述套管坐封,所述承留器主体可拆卸连接于所述剪切棘爪,所述开关阀体能沿所述施工主体的长度方向在挤注位置与封闭位置之间往复运动,所述施工主体选择性连接所述开关阀体且能带动所述开关阀体,位于所述挤注位置的所述开关阀体能够导通所述套管,位于所述封闭位置的所述开关阀体能够阻断所述套管。
8.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述坐封组件包括活塞套,所述活塞套套设于所述施工主体,所述活塞套通过活塞销钉与所述施工主体的外侧壁相连接,所述活塞套与所述施工主体围成了容压腔,所述液压通道连通所述容压腔,所述活塞销
钉受到的剪切力能够随着所述容压腔的增大而增大,当所述活塞销钉被剪断后,所述活塞套能朝向所述施工主体的底端移动;所述承留器主体上套接有弹性套,所述弹性套与所述活塞套之间夹设有上卡瓦,所述弹性套与所述承留器主体之间夹设有下卡瓦,破裂的所述上卡瓦和破裂的所述下卡瓦均能插接于所述套管的侧壁。
9.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述弹性套的顶端设有与所述上卡瓦相接触的上锥体,所述弹性套的底端设有与所述下卡瓦相接触的下锥体,所述上锥体和所述下锥体均沿远离所述弹性套的方向逐渐朝向所述承留器主体收窄。
10.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述承留器主体包括中心管和固接于所述中心管底端的引鞋,所述弹性套套接于所述中心管,所述下卡瓦夹设于所述弹性套的底端与所述引鞋的顶端之间。
11.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述剪切棘爪的外侧壁与所述中心管的内侧壁相螺接,且所述剪切棘爪和所述中心管上同时穿接有棘爪销钉,当所述棘爪销钉被剪断后,所述中心管能脱离所述剪切棘爪。
12.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述弹性套内壁的中部设有环状的v型槽,所述v型槽内设置有承留环,所述承留环通过套接圈与所述弹性套密封配合,所述套接圈套接于所述中心管的外壁。
13.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述施工主体的外侧壁间隔均布多个螺钉滑轨,所述螺钉滑轨的长度方向平行于所述施工主体的长度方向,所述活塞套上安装有限位螺钉,所述限位螺钉与所述螺钉滑轨数量相同且一一对应,所述限位螺钉的螺杆置于所述螺钉滑轨内。
14.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述承留器主体贯通有挤注孔,所述承留器主体开设有承留座槽,所述承留座槽的槽壁开设有棘爪定位槽,所述开关阀体设有阀体棘爪,位于所述封闭位置的所述开关阀体封闭所述挤注孔,且所述阀体棘爪与所述棘爪定位槽紧密配合。
15.作为一趟钻液压坐封水泥承留器的优选技术方案,所述封堵组件包括球座环和坐封球,所述球座环贯通有通气孔,所述球座环的侧壁与所述液压通道的内侧壁通过所述球座销钉相连接,置于所述液压通道内的所述坐封球能抵压于所述球座环,使所述通气孔封闭。
16.一趟钻液压坐封方法,应用于上述的一趟钻液压坐封水泥承留器,包括以下步骤:
17.s1:将所述一趟钻液压坐封水泥承留器自上而下置于所述套管内;
18.s2:使所述封堵组件封闭所述液压通道;
19.s3:提升所述液压通道内的液压,使所述承留器主体与所述套管坐封;
20.s4:继续提升所述液压通道内的液压,直至所述剪切销钉被剪断,使所述施工主体能带动所述开关阀体移动;
21.s5:继续提升所述液压通道内的液压,直至所述球座销钉被剪断,使所述封堵组件掉落至所述液压通道的底部,所述液压通道泄压;
22.s6:向所述一趟钻液压坐封水泥承留器施加重力,以判断所述承留器主体的锚定情况;
23.s7:牵引所述施工主体,使所述开关阀体移动至所述封闭位置;
24.s8:对所述承留器模块进行环空试压和中心管试压,调试并判断所述承留器模块的密封性;
25.s9:牵引所述施工主体,使所述开关阀体移动至所述挤注位置;
26.s10:向所述承留器模块挤注水泥,直至所述水泥填满所述承留器模块的下方,然后牵引所述施工主体,使所述开关阀体移动至所述封闭位置;
27.s11:待到所述水泥凝固后,将所述剪切棘爪从所述承留器主体上拆卸,使所述施工模块脱离所述承留器模块,将所述施工模块移出所述套管。
28.本发明的有益效果:
29.该一趟钻液压坐封水泥承留器通过剪切棘爪套设于施工主体且承留器主体可拆卸连接于剪切棘爪的设计,能够配合剪切销钉的设置,使得剪切销钉被剪断前施工主体与承留器主体固接,在剪切销钉被剪断后施工主体导向承留器主体,以上改进确保了施工主体与承留器主体在对应阶段的相对位置确定。承留器主体可拆卸连接于剪切棘爪的设计,实现了施工模块和承留器模块的选择性连接,使得施工模块能够在施工完成后进行回收,大幅降低了施工的成本。同样的,封堵组件及位于封堵组件上的球座销钉的设置使得液压通道内的液压只有在达到预定压力之后才会泄压,由此使得坐封组件的坐封操作能够在满足压力需求的环境下顺利地完成,保障了承留器模块的坐封可靠性。施工主体选择性连接于开关阀体并能带动开关阀体移动的设计,使得操作人员能够借助施工主体顺利地完成对套管导通或阻断的操作,同时施工主体还能顺利地脱离开关阀体,保障施工模块和承留器模块的分体设置能够顺利地完成。以上结构改进能够一趟钻完成下入、坐封、验封、挤注和脱手的工序,同时还能够进行验封、试挤的操作,施工模块和承留器模块的分体设计使得重复插拔的动作能够顺利完成,该一趟钻液压坐封水泥承留器的操作简单、适用范围广、施工效率高且运行成本低。
附图说明
30.图1是本发明实施例提供的下井状态的一趟钻液压坐封水泥承留器的剖面图;
31.图2是图1中a-a平面的横截面图;
32.图3是本发明实施例提供的坐封状态和挤注状态的一趟钻液压坐封水泥承留器的结构示意图;
33.图4是本发明实施例提供的试压状态的一趟钻液压坐封水泥承留器的结构示意图;
34.图5是本发明实施例提供的脱手状态的承留器模块的剖面图;
35.图6是本发明实施例提供的脱手状态的施工模块的剖面图。
36.图中:
37.100、施工主体;110、上接头;111、接头通孔;112、螺钉滑轨;113、销钉定位孔;120、芯轴;121、芯轴通孔;122、传压孔;127、芯轴滑轨;128、键块;129、剪切销钉;130、密封插头;131、插头通孔;140、球座环;150、球座销钉;160、坐封球;200、活塞套;210、限位螺钉;220、活塞销钉;300、剪切棘爪;310、棘爪销钉;410、上卡瓦;411、第一卡瓦牙;420、下卡瓦;421、第二卡瓦牙;510、上锥体;511、上卷皮销;520、下锥体;521、下卷皮销;530、弹性套;531、套接圈;532、承留环;540、外背圈;550、内背圈;560、中心管;561、棘爪定位槽;562、外圈滑轨;
600、引鞋;601、挤注孔;700、开关阀体;701、阀体棘爪;
38.901、第一密封圈;902、第二密封圈;903、第三密封圈;904、第四密封圈;905、第五密封圈;906、密封环。
具体实施方式
39.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
40.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
43.如图1-图6所示,本实施例提供了一趟钻液压坐封水泥承留器,用于封堵套管,包括施工模块和承留器模块;施工模块包括施工主体100和剪切棘爪300,施工主体100贯通有液压通道,液压通道内安装封堵组件,封堵组件能封闭液压通道,封堵组件通过球座销钉150与液压通道的内壁相连接,当球座销钉150被剪断后,封堵组件脱离液压通道,剪切棘爪300套设于施工主体100,剪切棘爪300通过剪切销钉129与施工主体100相连接,当剪切销钉129被剪断后,剪切棘爪300能沿施工主体100的长度方向移动;承留器模块包括承留器主体、坐封组件和开关阀体700,坐封组件套接于承留器主体,承留器主体能通过坐封组件与套管坐封,承留器主体可拆卸连接于剪切棘爪300,开关阀体700能沿施工主体100的长度方向在挤注位置与封闭位置之间往复运动,施工主体100选择性连接开关阀体700且能带动开关阀体700,位于挤注位置的开关阀体700能够导通套管,位于封闭位置的开关阀体700能够阻断套管。
44.该一趟钻液压坐封水泥承留器通过剪切棘爪300套设于施工主体100且承留器主体可拆卸连接于剪切棘爪300的设计,能够配合剪切销钉129的设置,使得剪切销钉129被剪断前施工主体100与承留器主体固接,在剪切销钉129被剪断后施工主体100导向承留器主体,以上改进确保了施工主体100与承留器主体在对应阶段的相对位置确定。承留器主体可拆卸连接于剪切棘爪300的设计,实现了施工模块和承留器模块的选择性连接,使得施工模块能够在施工完成后进行回收,大幅降低了施工的成本。同样的,封堵组件及位于封堵组件上的球座销钉150的设置使得液压通道内的液压只有在达到预定压力之后才会泄压,由此
使得坐封组件的坐封操作能够在满足压力需求的环境下顺利地完成,保障了承留器模块的坐封可靠性。施工主体100选择性连接于开关阀体700并能带动开关阀体700移动的设计,使得操作人员能够借助施工主体100顺利地完成对套管导通或阻断的操作,同时施工主体100还能顺利地脱离开关阀体700,保障施工模块和承留器模块的分体设置能够顺利地完成。以上结构改进能够一趟钻完成下入、坐封、验封、挤注和脱手的工序,同时还能够进行验封、试挤的操作,施工模块和承留器模块的分体设计使得重复插拔的动作能够顺利完成,该一趟钻液压坐封水泥承留器的操作简单、适用范围广、施工效率高且运行成本低。
45.本实施例中,一趟钻液压坐封水泥承留器还包括液压设备,液压设备通过油管与液压通道连通,液压设备通过向液压通道内注液的方式提升液压通道内的液压。
46.在生产实际中,该一趟钻液压坐封水泥承留器按照从施工模块到承留器模块的顺序竖直地置于套管内。
47.在本实施例的其他实施方式中,封堵组件选用为其他桥塞结构。
48.在挤注状态时,坐封组件完成整体坐封,通过承留器将水泥浆依次流经施工主体100和承留器主体后,将水泥浆挤注进入承留器主体与套管底部之间的环空空隙中,使水泥浆填满对需要封固的井段或进入地层的裂缝、孔隙,以达到封堵和补漏的目的。
49.在本实施例中,坐封组件包括活塞套200,活塞套200套设于施工主体100,活塞套200通过活塞销钉220与施工主体100的外侧壁相连接,活塞套200与施工主体100围成了容压腔,液压通道连通容压腔,活塞销钉220受到的剪切力能够随着容压腔的增大而增大,当活塞销钉220被剪断后,活塞套200能朝向施工主体100的底端移动;承留器主体上套接有弹性套530,弹性套530与活塞套200之间夹设有上卡瓦410,弹性套530与承留器主体之间夹设有下卡瓦420,破裂的上卡瓦410和破裂的下卡瓦420均能插接于套管的侧壁。
50.作为优选,施工主体100的外周面开设有销钉定位孔113,活塞销钉220插接于销钉定位孔113内。具体地,弹性套530的材质为橡胶。
51.在液压设备对坐封组件施力坐封时,封堵组件封闭液压通道,通过向液压通道内灌注液压剂的方式进行打压,液压剂能进入到容压腔内并向活塞套200施加向下方的力,直至活塞销钉220被剪断后,液压剂驱动活塞套200朝向下方移动,使坐封组件在液压剂的压力下进行坐封。具体地,液压剂为完井液或清水。
52.作为优选,活塞套200与施工主体100之间夹设有第一密封圈901和第二密封圈902。容压腔位于第一密封圈901与第二密封圈902之间。以上设计确保了活塞套200在相对施工主体100滑动时,始终保持容压腔的密封性,由此提高了活塞套200与施工主体100的密封效果。
53.本实施例中,施工主体100包括首尾相连的上接头110、芯轴120和密封插头130,上接头110和芯轴120相螺接,通过第三密封圈903形成密封,芯轴120和密封插头130相螺接,通过第五密封圈905形成密封。液压通道由上接头110上贯通的接头通孔111、芯轴120上贯通的芯轴通孔121和密封插头130上贯通的插头通孔131首尾相连组成。剪切棘爪300套设于芯轴120,芯轴120上环设有芯轴滑轨127,芯轴滑轨127上设有用于限位剪切棘爪300的键块128,剪切棘爪300能够在芯轴滑轨127上往复滑动,芯轴滑轨127的长度方向平行于施工主体100的长度方向。
54.在剪切销钉129被剪断后,操作人员能够通过拖拽油管的动作带动施工主体100、
承留器主体以及连接于承留器主体上的开关阀体700,从而实现开关阀体700在挤注位置与封闭位置之间的切换,由此方便了一趟钻液压坐封水泥承留器后续操作步骤的完成。同时,施工主体100相对承留器主体的移动止动于施工主体100的外壁侧面与承留器主体的内壁侧面相抵靠,当施工主体100移动的两个极限位置时,开关阀体700分别被带动至封闭位置和挤注位置。
55.具体地,剪切棘爪300上有左旋螺纹,且该左旋螺纹的尾部切开成棘爪状,从而使得左旋螺纹在下压时能够收缩并卡在承留器模块的螺纹上。
56.进一步地,弹性套530的顶端设有与上卡瓦410相接触的上锥体510,弹性套530的底端设有与下卡瓦420相接触的下锥体520,上锥体510和下锥体520均沿远离弹性套530的方向逐渐朝向承留器主体收窄。上锥体510和下锥体520逐渐收窄的结构保证了锥体与卡瓦的准确匹配,使得卡瓦破裂的位置可调,进而保障了承留器模块在套管上定位的效果。
57.再进一步地,承留器主体包括中心管560和固接于中心管560底端的引鞋600,弹性套530套接于中心管560,下卡瓦420夹设于弹性套530的底端与引鞋600的顶端之间。具体地,挤注孔601开设于引鞋600的侧壁,且与中心管560连通。
58.作为优选,中心管560与引鞋600相螺接,弹性套530的端部还对称安装有内背圈550和外背圈540。内背圈550和外背圈540的设置能够防止坐封后的弹性套530产生肩突,从而增强了弹性套530的密封性能。
59.本实施例中,中心管560上还套接有带棘齿螺纹的锁环,该棘齿螺纹的齿向朝左,这使得上锥体510只能从左往右运动,从而导致承留器模块在坐封后,能够永久地保持锁定。
60.作为优选,开关阀体700与引鞋600之间夹设有第四密封圈904,开关阀体700上硫化有密封环906,借助第四密封圈904和密封环906的设置,能够在开关阀体700处于封闭位置时,实现开关阀体700与引鞋600之间的密封。
61.本实施例中,中心管560的内侧壁环设有外圈滑轨562,施工主体100滑设于外圈滑轨562。
62.在进行坐封时,液压剂从传压孔122进入容压腔,以向活塞套200施力。当压力升高达到第一压力值时,活塞销钉220将会被剪断,使得活塞套200向下移动,并依次推动上卡瓦410、上锥体510、弹性套530、下锥体520和下卡瓦420沿施工主体100的长度方向向下移动,随着向下行程的逐渐增大,活塞套200与引鞋600之间的距离逐渐变小。当压力升高达到第二压力值时,上卡瓦410破裂并卡在套管内壁上,在压力进一步升高后,将会压缩弹性套530,使得弹性套530逐渐膨胀、外径变大,并最终使得下卡瓦420破裂并卡在套管内壁上,以实现坐封。
63.在坐封状态时,承留器模块通过上卡瓦410和下卡瓦420在套管的指定位置形成双向锚定,通过上锥体510、弹性套530和下锥体520的密封系统在套管的指定位置形成双向密封。当压力升高达到第三压力值时,球座销钉150将会被剪断,使封堵组件下移到液压通道的底端,此时承留器模块完成了坐封。
64.上卡瓦410的外侧壁设有与套管的内侧壁插接配合的第一卡瓦牙411,下卡瓦420的外侧壁设有与套管的内侧壁插接配合的第二卡瓦牙421,卡瓦牙上的倒齿状结构能够使坐封状态的承留器模块的位置进行锁定,避免了承留器模块产生滑动而导致坐封松动的问
题。
65.上锥体510通过上卷皮销511固定于中心管560上,下锥体520通过下卷皮销521固定于中心管560上。上卷皮销511和下卷皮销521的设置,能够避免弹性套530在膨胀坐封时弹性套530肩部与套管的摩擦造成弹性套530的磨损,避免了弹性套530肩部损伤的风险,保证了弹性套530的坐封牢固性。
66.作为优选,剪切棘爪300的外侧壁与中心管560的内侧壁相螺接,且剪切棘爪300和中心管560上同时穿接有棘爪销钉310,当棘爪销钉310被剪断后,中心管560能脱离剪切棘爪300。以上设计实现了剪切棘爪300与承留器模块的可拆卸连接,使得操作人员能够通过旋转施工主体100的方式带动剪切棘爪300脱离中心管560,从而有助于施工模块的顺利脱手。棘爪销钉310的设置实现了对剪切棘爪300和中心管560定位的效果,降低了剪切棘爪300与承留器模块因意外而提前脱离的风险,保证了一趟钻液压坐封水泥承留器的顺利运行。
67.键块128的设置确保了无论转动至任意角度的中心管560均能将扭矩传递给剪切棘爪300,从而有助于提高剪切棘爪300在脱离中心管560时带动剪切棘爪300的效果,确保了剪切棘爪300能够顺利地脱离。
68.具体地,剪切棘爪300上开设有第一限位孔,中心管560上开设有第二限位孔,棘爪销钉310同时穿接于第一限位孔和第二限位孔。
69.从承留器主体上拆卸剪切棘爪300时,操作人员能该通过在上提坐封组件的同时旋转油管的方式,带动剪切棘爪300转动,以完成拆卸的动作。
70.在本实施例中,弹性套530内壁的中部设有环状的v型槽,v型槽内设置有承留环532,承留环532通过套接圈531与弹性套530密封配合,套接圈531套接于中心管560的外壁。以上设计简单可靠,保证了弹性套530与中心管560的稳定连接,降低了弹性套530因挤压变形而产生大幅度位移的风险,由此提升了坐封的效率,保障了坐封的效果。
71.具体的,弹性套530能够带动承留环532和套接圈531移动,v型槽的设置有助于提高弹性套530的变形能力,同时还提高了弹性套530在中心管560上套接的密封性。
72.作为优选,施工主体100的外侧壁间隔均布多个螺钉滑轨112,螺钉滑轨112的长度方向平行于施工主体100的长度方向,活塞套200上安装有限位螺钉210,限位螺钉210与螺钉滑轨112数量相同且一一对应,限位螺钉210的螺杆置于螺钉滑轨112内。
73.借助限位螺钉210与螺钉滑轨112的配合,使得活塞套200能够顺利地完成相对施工主体100滑动的动作,确保活塞套200能够按照预定的轨迹顺利地完成坐封操作。
74.同时,在限位螺钉210沿螺钉滑轨112的长度方向向下移动时,限位螺钉210止动于螺钉滑轨112的槽壁.以上设计使得活塞套200能够在施工主体100与承留器主体脱离后,在施工主体100的带动下顺利脱离套管。
75.在本实施例中,承留器主体贯通有挤注孔601,承留器主体开设有承留座槽,承留座槽的槽壁开设有棘爪定位槽561,开关阀体700设有阀体棘爪701,位于封闭位置的开关阀体700封闭挤注孔601,且阀体棘爪701与棘爪定位槽561紧密配合。具体地,承留座槽开设于引鞋600上。以上结构改进能够在挤注孔601刚封堵、水泥浆还未凝固的情况下,快速完成脱手工序,以便在水泥浆凝固的过程中进行井中的其他作业操作。工作稳定且结构可靠,实现了对开关阀体700的高效定位,保障了一趟钻液压坐封水泥承留器的顺利运行。
76.作为优选,密封插头130的外侧壁上环设有插头定位槽。当阀体棘爪701受到中心管560的内壁推动时,会被推动至插头定位槽内,此时开关阀体700与中心管560相连接;而在插头定位槽与棘爪定位槽561连通时,阀体棘爪701会自动复位并卡扣于棘爪定位槽561内,此时开关阀体700脱离中心管560。
77.具体的,封闭位置位于挤注位置的上方。以上结构使得操作人员通过上拉密封插头130的方式带动位于挤注位置的开关阀体700移动,以实现插头定位槽与棘爪定位槽561的连通,以使得开关阀体700脱离中心管560,并将开关阀体700留在封闭位置;操作人员也可以通过下压密封插头130的方式使得阀体棘爪701在外力的推动下从棘爪定位槽561进入到插头定位槽中,通过继续下压密封插头130的动作能够将插头定位槽与棘爪定位槽561阻断,从而使得开关阀体700离开封闭位置并朝向挤注位置移动。
78.作为优选,封堵组件包括球座环140和坐封球160,球座环140贯通有通气孔,球座环140的侧壁与液压通道的内侧壁通过球座销钉150相连接,置于液压通道内的坐封球160能抵压于球座环140,使通气孔封闭。坐封球160能够在自重以及小排量液流的作用下,移动至封堵球座环140的部位,并形成密封。球座环140和坐封球160的设计,使得操作人员能够在一趟钻液压坐封水泥承留器整体下井之后,通过向液压通道内投坐封球160的方式实现封堵组件对液压通道的封闭。
79.本实施例还提供了一趟钻液压坐封方法,应用于上述的一趟钻液压坐封水泥承留器,包括以下步骤:
80.步骤一:将一趟钻液压坐封水泥承留器自上而下置于套管内。
81.步骤二:使封堵组件封闭液压通道。
82.步骤三:提升液压通道内的液压,使承留器主体与套管坐封。
83.步骤四:继续提升液压通道内的液压,直至剪切销钉129被剪断,使施工主体100能带动开关阀体700移动。
84.步骤五:继续提升液压通道内的液压,直至球座销钉150被剪断,使封堵组件掉落至液压通道的底部,液压通道泄压。
85.步骤六:向一趟钻液压坐封水泥承留器施加重力,以判断承留器主体的锚定情况。
86.步骤七:牵引施工主体100,使开关阀体700移动至封闭位置。
87.步骤八:对承留器模块进行环空试压和中心管试压,调试并判断承留器模块的密封性。
88.步骤九:牵引施工主体100,使开关阀体700移动至挤注位置。
89.步骤十:向承留器模块挤注水泥,直至水泥填满承留器模块的下方,然后牵引施工主体100,使开关阀体700移动至封闭位置。
90.步骤十一:待到水泥凝固后,将剪切棘爪300从承留器主体上拆卸,使施工模块脱离承留器模块,将施工模块移出套管。
91.采用该一趟钻液压坐封方法,能够将一趟钻液压坐封水泥承留器的下入、坐封、验封、挤注和脱手的工序高效完成,优化了施工的流程,简化了施工的工序,由此减少了操作人员对工作量,提升了施工的效率,保障了施工的效果。
92.在完成坐封之后,需要判断承留器模块是否坐封可靠。为此需要进行试压工序,通过在井口下压施工主体100的方式施加吨位,来判断承留器模块的锚定情况。同时,通过上
提施工主体100的方式,能够带动开关阀体700向上运动,将开关阀体700移动至挤注位置,让施工主体100的底端完全密封。此时,通过进行环空试压和中心管试压的方式,能够来判断水泥承留器胶桶的密封性和底部阀体的密封性,为挤注施工的成功提供可靠的依据。
93.具体地,作用于一趟钻液压坐封水泥承留器上的重力通过油管施加。
94.在脱手工序时,需要先上提施工主体100至预脱手位置,然后再正转施工主体100,将棘爪销钉310剪切,使得件剪切棘爪300上的左旋螺纹从中心管560上完全脱出。从而完成脱手工序。此时开关阀体700处于封闭位置时,能够防止挤注入地层的水泥在凝固之前因返排而造成事故。
95.显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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