[发明专利]多功能注水泥器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种石油钻井工程完井作业的注水泥装置，尤其是涉及一种多功能注水泥器。

背景技术

在直井、定向井、水平井实施上部固井、下部筛管完井作业中使用注水泥器，可提高固井质量，降低施工风险，为完井工程提供可靠的技术保证。

目前，完井施工中使用的分级注水泥器大多需要向管柱内投塞憋压关闭循环通道，完成注水泥固井作业。在投塞憋压关闭循环通道时，由于液体不可压缩，盲板至胶塞座之间的液体无法排除，易导致径向注水泥循环通道关闭不严，使水泥浆倒灌从而影响固井质量。如2010年4月21日公开的中国实用新型专利《分级注水泥器》(公开号CN201439701U)，该分级注水泥器的上接头、工作筒、下接头从上至下依次固定连接，活塞安装在工作筒的下部，关闭活塞安装在工作筒的上部，活塞上端与关闭活塞下端搭接，工作筒中部的径向注水泥孔位于活塞上端部，活塞、关闭活塞通过径向安装的剪钉与工作筒连接，胶塞座固定安装在关闭活塞上端部的内孔中，活塞外圆为上大下小阶梯轴，活塞的外圆、工作筒的内孔和下接头的上端面形成环空；工作筒有径向排液孔位于环空下端，工作筒下端安装有锥形阀。该分级注水泥器结构合理，易于操作，但使用该分级注水泥器时，需要投塞憋压才能关闭注水泥循环通道，易发生注水泥循环通道关闭不严，水泥浆倒灌从而影响固井质量的事故发生。

发明内容

为了克服现有注水泥器完成注水泥作业后，需要投塞憋压关闭注水泥循环通道，易发生注水泥循环通道关闭不严，水泥浆倒灌从而影响固井质量事故发生的不足，本发明提供一种多功能注水泥器。该多功能注水泥器减少了投胶塞、钻胶塞等作业工序，缩短完井周期；解决了碰压时难以关闭循环通道的弊端，有效提高了固井质量和作业施工效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：多功能注水泥器的上接头、中心管、下接头由上至下依次固定连接组成固定管串；固定管串上端部的内孔安装有活塞总成；固定管串外圆的上接头与下接头之间安装有外开关阀；外开关阀上端面与上接头下端面圆弧面接触，外开关阀下端与下接头固定连接。

固定管串的内孔为上大下小阶梯孔，活塞总成的关闭活塞、活塞由上至下依次安装在固定管串内，关闭活塞由径向安装的剪钉I轴向固定在上接头上，活塞由径向安装的剪钉II轴向固定在中心管上，活塞关闭中心管上的径向注水泥孔；上接头上径向安装的防转螺钉前端位于关闭活塞的轴向长槽内下端；中心管下端内孔阶梯限定活塞向下滑动位置。剪钉II的剪断力小于剪钉I的剪断力。关闭活塞上端部外圆周的卡簧槽内安装有卡簧，关闭活塞的轴向长槽对应位置的上接头内孔壁上有卡簧槽。

外开关阀的关闭滑套、连接套、护套由上至下依次安装；关闭滑套与连接套固定连接，护套下端与下接头固定连接，连接套的下端部插入护套上端内孔；连接套的下端面与下接头之间的中心管外圆上安装有轴向弹簧。关闭滑套中部内孔与所述中心管外圆之间的环空内安装有外活塞；环空上端部的关闭滑套上有径向通孔，环空下端部的中心管上有径向通孔。

上接头下端面的圆弧形凸台插入外开关阀上端关闭滑套上端面的圆弧形凹槽内。

本发明的有益效果是，结构简单合理，易于操作，减少作业程序，提高工作效率，注水泥通道开启、关闭安全可靠。

附图说明

图1是本发明多功能注水泥器结构示意图。

图2是本发明多功能注水泥器的注水泥后自动关闭注水泥孔示意图。

图3是本发明多功能注水泥器的注水泥后投胶塞关闭注水泥孔示意图。

图中：1.上接头，2.胶塞座，3.剪钉I，4.卡簧，5.关闭活塞，6.防转螺钉，7.中心管，8.注水泥孔，9.关闭滑套，10.活塞，11.外活塞，12.剪钉II，13.连接套，14.弹簧，15.护套，16.下接头，17.胶塞，18.卡簧槽，19.环空，20.径向通孔，21.固定管串，22.外开关阀，23.径向通孔，24.活塞总成，25.轴向长槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。在叙述应用本发明进行施工作业之前，所描述的为多功能注水泥器初始装配状态。