[发明专利]一种井下瞬时升压的工具及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种油气井钻完井中实现井下管柱内瞬时升压的工具，以及采用该工具实现井下瞬时升压的方法。

技术背景

一些井下工具如液压套管扶正器等下入预定位置后，往往需要管柱内达到一定压力方启动作用。首先要在管柱内形成密闭压力腔，从井口打压进行管柱内升压、稳压操作。若是采取管柱底部使用盲板的方法形成密闭压力腔，则在套管下入过程中不能循环，如有遇阻等特殊情况将难以处理，易导致井下事故的发生，且完井管柱下入到位后不能正常固井。采用普通投球滑套（如专利号为ZL200920025385.1的公开的《内滑套式井下开关》实用新型专利内容）可以解决下管柱时不能循环的问题，但投球坐封并起压至井下工具所需压力后，若欲再次建立循环，需继续升压至球座下行并露出外筒上的排液孔，从而给固井过程留下隐患。为防止固井结束后水泥浆从排液孔倒返，需要井口憋压候凝。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种井下瞬时升压的工具，和方法，以解决虽然在管柱下入过程中可随时循环，但固井后必需憋压候凝的问题。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种井下瞬时升压的工具，包含外筒和球座，球座与外筒内壁滑动配合，并通过周向设置的剪钉和密封件锁定和密封，其中：在外筒的下端部设置有带通孔的挡盘或者是内径小于球座外径的挡环，挡盘或挡环与球座形成阻挡配合。

同时为了提高该瞬时升压工具的可靠性，将所述的球座设计为双级球座，即在原有的一级球座内套有二级球座，二级球座与一级球座滑动配合，并通过周向设置的剪钉和密封件锁定和密封；挡环的内径小于二级球座的外径。

二级球座的上端面低于一级球座的上端面。

二级球座的上端面与一级球座的上端面的内斜面在同一斜面上。

按照前述的井下瞬时升压的工具的井下瞬时升压方法是：将封堵部件投入井口后，通过井口打压推动封堵部件至球座形成承压密封配合，然后打压至球座剪钉剪断，球座与外筒解除密封，球座与封堵部件被阻挡在挡板或挡环上，管柱内流体绕过封堵部件和球座流至井底，同时外筒内部贯通，压力恢复正常。

该瞬时升压工具的封堵部件也可以为胶塞，坐封部件（球座）为对应的胶塞座。该瞬时升压工具的封堵部件也可以为飞标，坐封部件为对应的飞标座。

该发明结构简单，操作简便可行，既能实现管柱下入过程中随时开泵，确保管串安全到位，又可避免固井结束后憋压候凝，降低施工风险。

附图说明

图1是本发明一种井下瞬时升压的工具结构示意图。图中，1、外筒，2、球座，3、剪钉，4、挡板。

图2是本发明另一种井下瞬时升压的工具结构示意图。图中，1、外筒，2-1、一级球座，2-2、二级球座，3-1、一级剪钉，3-2、二级剪钉，4、挡板。

具体实施方式

现结合说明书附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示为本发明所述瞬时升压工具的一种具体实施例。

该实施例采用投球与球座密封的形式实现瞬时升压，即封堵部件为球（球未画出），坐封部件为球座。外筒1上下端是与套管相匹配的螺纹，能直接接在套管中，外筒1侧面无通孔。球座2套在外筒1内，并与外筒1通过剪钉3连接，球座2与外筒1之间均有密封圈。使用时，该瞬时升压工具直接与套管相连并接在浮鞋与浮箍的上端，当套管下到位后，先灌满泥浆，然后投球，开泵，小排量将球送到球座2位置，增压到需要的工作压力，稳压2分钟，使得需要打压工作的工具动作，然后继续加压到设定压力，剪断剪钉3，球座2与球向井底方向移动，球座2与外筒1脱离密封，从而建立循环，完成固井并碰压。

为了防止球座2和球落入井底影响后期施工操作，可以在外筒1下端用螺纹连接一个挡板4，挡板4上均布多个通孔，以保证在下入过程中可以随时开泵循环。也可以电焊对挡板4加以牢固。这样球和球座2与外筒1脱离密封后就落入挡板4与外筒1下部围成的腔体5中，不会掉入井底。