[发明专利]用于石油固井用筛管的承压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油固井用筛管的承压装置，尤其涉及一种用于筛管顶部的注水泥工艺的承压装置，属于石油钻井领域。

背景技术

参照图1，筛管顶部的注水泥工艺一般采用包括筛管1、盲板2、封隔器3、分级箍4和套管5的管柱组合10。将管柱组合10下至设计井深。通过向管内注入泥浆实现憋压。由两个压力等级先后将封隔器3涨封，使分级箍4的孔打开。首先，通过盲板2实现憋压，继续憋压到约9MPa，通过压差将封隔器3涨封，再憋压至18Mpa，通过压差将分级箍4的剪钉剪断，实现分级箍4的开孔。盲板2在这个管串10中的作用是：在套管下到设计位置后实现憋压；在分级箍4开孔后，在管串循环过程中，使泥浆中的固相、沉沙等到不了筛管1内。

由于下套管操作所必要的提、拉、刹操作，现有技术中该工艺管柱中盲板2这一结构将套管内、外液体隔离开，瞬时形成了水击压力、抽吸压力，并且这些压力无法释放，形成压差，造成分级箍4提前开孔，无法涨封封隔器3，无法完成固井作业。这给石油工程带来了巨大的损失。

目前现有技术中还没有能够完全释放如上所述的水力激荡的装置，需要设计这样的装置来解决这一问题。

发明内容

为了解决如上所述的现有技术中的问题，即为了有效释放在盲板的分隔作用下所造成的水力激荡，以及防止相应的水力激荡所导致的分级箍提前开孔的问题，本发明提出了一种用于石油固井用筛管的承压装置。

本发明提出一种用于石油固井用筛管的承压装置，包括：管状壳体，壳体具有内壁上的第一凹槽和第一径向通孔；相邻壳体位于其内侧的管状滑套，滑套具有第二径向通孔；通过剪切销钉固定于滑套的内壁上的憋压球座；限位球，该限位球贯穿过滑套，并通过球座的顶靠与壳体的第一凹槽接合，从而将滑套相对于壳体固定；以及布置在管状滑套内的盲板；其中，第一径向通孔与第二径向通孔在初始状态下彼此对齐，允许在壳体内外形成流体连通，剪切销钉构造成能够在憋压球座接受憋压球并进行憋压后被剪断，导致球座能够轴向滑动而释放对限位球的顶靠，从而使得限位球脱离第一凹槽且滑套能够轴向下移，由此导致第一径向通孔与第二径向通孔错位，并切断壳体内外的流体连通。

在一个实施例中，承压装置还包括设置在所述滑套上的防退机构，该防退机构能够在滑套轴向移动到一定程度后与壳体相接合，从而防止滑套上行。

在一个实施例中，防退机构包括位于管状滑套的外周面上的径向向外的凸起和位于管状滑套外周面上的第二凹槽，其中所述凸起能够收缩在所述第二凹槽内并在所述管状滑套下行到一定程度后从所述第二凹槽内弹出以卡入到位于所述壳体内壁上的第三凹槽中。

在一个实施例中，第一凹槽的横截面构造为曲率半径与限位球的半径相一致的弧形。在一个实施例中，该弧形为劣弧。

在一个实施例中，滑套通过防转钉与壳体键槽式固定以防止相互转动，防转钉穿过壳体并卡入到位于滑套外壁上的轴向延伸的卡槽中。

在一个实施例中，壳体与滑套之间、球座与滑套之间设有密封圈。以此保证密封作业。

在一个实施例中，滑套、限位球、壳体和球座相互之间设有润滑脂。以此保证部件之间的顺利磨合。

在一个实施例中，盲板与所述滑套之间采取密封的螺纹式连接，和/或壳体上下端设有连接螺纹。

在一个实施例中，球座与球体能够密封式接触。

上述技术特征可以各种技术上可行的方式组合以产生新的实施方案，只要能够达到本发明的目的。

在筛管顶部注水泥工艺的下套管过程中，根据本发明的用于石油固井用筛管的承压装置能够消除掉套管内由于盲板的封隔作用所造成的水击压力、抽吸压力等，以达到释放水力激荡的效果。以这种方式，能够有效避免分级箍提前开孔的情况，从而保障了安全固井以及有效的后续施工。

附图说明

在下文中将基于仅为非限定性的实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了现有技术中用于筛管顶部的水泥工艺的管柱组合；

图2示意性显示了根据本发明的用于石油固井用筛管的承压装置。

在图中，相同的构件由相同的附图标记标示。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将参照附图来详细地介绍本发明。

图2示意性显示了根据本发明的用于石油固井用筛管的承压装置20。

参照图2，承压装置20大致上设置为滑套式的用于消除水力激荡的中通短节。在下套管过程中，短节体中通。