[发明专利]一种水泥承留器

说明书

技术领域

  本发明涉及一种石油钻采设备，特别是一种水泥承留器。

背景技术

油田开发中、后期由于油井水泥返高以上套管腐蚀穿孔，水泥固井段出现渗漏，使油层邻近高压水层的地层水流入井筒，或油层能量下降邻近高压水层与油层互窜造成油井含水上升或油层水淹，给油田开发带来严重困难。目前一些生产多年的老油井，长期高含水，处于关井状态，分析判断：一是经过长期开采，可能油层套管腐蚀穿孔，套管漏失造成油层水淹；二是可能高压注水井长期高压注水，与该井油层形成水头锥进而造成油层水淹。三是可能在油层附近有高压水层与油层互窜导致油层水淹。对这些井通过封隔器找漏排除了套管腐蚀穿孔漏失的可能。采用同位素测井，发现在油层下部有一邻近高压水层与油层互窜，使该井全部产水。

对于这种情况，常规的处理方法是先在高压水层射开工程孔，再对高压水层进行化学封堵——主要是水泥浆封堵。封堵完后再将水泥塞钻开，然后恢复油层的开采。但是该井的生产油层在高压水层之上并且相邻很近，使用常规的封堵方法不但在工程施工中带有很大的风险性，而且难以保证油层不被水泥浆堵塞，特别是对高压水层挤堵，有可能出现高压水层外吐水泥浆，使挤堵失败。所以只有采用下入工具将油层和与它相邻高压水层隔开，再对高压水层进行封堵。

水泥承留器已经被使用了很多年，传统的水泥承留器采用金属材质，通过钻杆或油管下入井内，虽然常规的水泥承留器密封性好，耐压差高，密封时间长，也可以磨铣，但是在磨铣时容易发生中途座封，磨铣时间花费较长，磨铣后的金属碎屑比重大，返排困难，因此有必要开发一种具在快速钻除性能的复合材料水泥承留器来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水泥承留器，他不仅下管柱时不易中途坐封，而且坐封成功率高，封堵效果好。

实现本发明目的的技术方案是: 一种水泥承留器，包括中心管、套于中心管外壁顶端的上卡瓦以及套于中心管外壁下部的下卡瓦，其特征在于:所述的中心管外径具有变径台阶，最大外径处设置有均布孔，有剪切销设置在均布孔内，所述的上、下卡瓦与中心管之间均具有间隙，有上、下锥体分别楔入上、下卡瓦与中心管间的间隙之中，所述的上、下锥体之间沿轴向布置有胶筒，所述的中心管外壁下端还连接有套阀，有一阀体一端设置在中心管内壁下端另一端延伸至该套阀内，所述的阀体与套阀内壁之间设有密封机构。

而且所述的上卡瓦由四片卡瓦组成，沿上卡瓦内壁设置有弹性钢带以及铝带，有卡箍套于该上卡瓦的外壁之上。

而且所述的下卡瓦为一体成型结构。

而且所述的所述上、下卡瓦与上、下锥体之间为锥面接触，其锥面的配合角度为12～20°。

而且所述的上锥体与中心管之间通过销钉连接，所述的下锥体与中心管为键配合并通过销钉固定。

而且所述的阀体上端沿轴向开有2～4个均布槽。

而且所述的密封机构由密封挡圈、密封阀背圈总成以及第二“O”形密封圈组成，该密封机构将套阀上端的一系列孔密封。

而且所述的上、下锥体与胶筒之间均设置有背圈，该背圈由内、外背圈组成，所述的外背圈上的突起部分与内背圈上的凹进部分相配合。

而且所述的胶筒与中心管之间还具有第一“O”形密封圈以及用于固定该第一“O”形密封圈的承留环。

本发明的优点在于:1.外径较小，下管柱时不易中途坐封，略大于套管内径的坐封工具的弧形弹簧式紧贴套管内壁利于完成坐封；2.上下各一组双向卡瓦能保证桥塞坐封的成功率，对井筒的封堵效果好；3.在水泥浆挤堵过程中，其内部的压力平衡阀可以成功地防止水泥浆上返，避免水泥浆卡钻和油管内水泥堵塞事故的发生。

附图说明

图1是水泥承留器的结构示意图；

图2是水泥承留器的使用状态参考图。

其中，1、上卡瓦2、卡箍，3、铆钉，4、弹性钢带，5、铝带，6、剪切销，7、销钉，8、锁环，9、上锥体，10、挡环，11、外背圈，12、内背圈，13、胶筒，14、承留环，15、第一“O”型密封圈， 18、下锥体，19、键，20、中心管，21、下卡瓦，22、紧定螺钉，23、套阀，24、第二“O”型密封圈， 25、阀体，26、密封挡圈，27、密封阀背圈总成，28、收剑套