[发明专利]一种防止二级注浆提前关闭的分级注水泥器

说明书

本发明提供一种防止二级注浆提前关闭的分级注水泥器，包括带循环孔的外套、在二级固井时可移动启闭循环孔的移动套、驱动移动套开启循环孔的开启组件，以及驱动移动套关闭循环孔的关闭组件，其中，所述开启组件和所述关闭组件均安装于所述移动套上；所述移动套设有连通孔，当所述连通孔与所述循环孔对接形成注浆通道时，所述外套与所述移动套之间形成有传压通道，所述传压通道连通所述注浆通道和所述开启组件的下部空间。本发明具有防止二级注浆提前关闭，且结构设计巧妙等优点。

技术领域

本发明涉及油气井固井领域，尤其涉及一种防止二级注浆提前关闭的分级注水泥器。

背景技术

石油工程行业油气井固井作业中，需要向井筒内注入水泥，并通过固井胶塞将井筒内的水泥挤入到裸眼与套管的环空空间内。然而，当井筒深度深时，全井注水泥作业存在的巨大压力会将地层压漏，给固井作业带来极大困难。为解决上述技术问题，现有技术通常采用分级注水泥器来实现两级或多级注水泥作业。

分级注水泥器包括液压式分级注水泥器和机械式分级注水泥器。其中，液压式分级注水泥器下入过程中的激荡压力易发生提前开孔、且一级固井必须碰压。而在井斜小于30°的情况下通常使用机械式分级注水泥器，常用的机械式分级注水泥器包含分体式和一体式两种结构，其中，分体式结构存在着提前关孔的风险、且关孔后密封防退效果差，如中国发明专利201210375995.0公开的一种分级注水泥器就存在上述问题；而一体式结构在开孔作业后，受井深和固井排量影响，分级注水泥器的挡块在二级固井过程中将始终受力，此时，挡块将挤压关闭塞座导致关闭塞座变形，挡块收缩与分级注水泥器本体脱离接触，关闭套整体下行造成分级注水泥器提前关孔，如中国发明专利201821019060.8公开的一种具有封隔功能的分级注水泥器就存在二级固井作业时提前关孔的风险。可见，现有的分级注水泥器通常存在固井过程中提前关孔的问题，其无法保证二级固定作业的顺利安全实施。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种防止二级注浆提前关闭，且结构设计巧妙的防止二级注浆提前关闭的分级注水泥器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种防止二级注浆提前关闭的分级注水泥器，包括带循环孔的外套、在二级固井时可移动启闭循环孔的移动套、驱动移动套开启循环孔的开启组件，以及驱动移动套关闭循环孔的关闭组件，其中，所述开启组件和所述关闭组件均安装于所述移动套上；所述移动套设有连通孔，当所述连通孔与所述循环孔对接形成注浆通道时，所述外套与所述移动套之间形成有传压通道，所述传压通道连通所述注浆通道和所述开启组件的下部空间。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述传压通道包括设于移动套外侧壁的移动套传压槽，以及设于外套内侧壁的外套传压槽，在所述循环孔开启时，所述移动套传压槽和所述外套传压槽对接连通。

所述移动套与所述外套之间设有防止水泥浆在循环孔开启状态时泄漏的第一密封件，所述第一密封件位于所述连通孔的上侧。

所述外套设有相互连通的剪钉安装槽和剪钉移动槽，所述移动套通过剪钉安装于所述剪钉安装槽内，所述剪钉在所述开启组件受压时剪断，并进入所述剪钉移动槽内；所述剪钉移动槽的长度等于所述连通孔的从固定至对接循环孔的移动距离；所述剪钉在所述关闭组件受压时二次剪断，所述连通孔下移关闭所述循环孔。

所述关闭组件包括关闭塞座和关闭塞，所述移动套的上端部设有防止关闭塞座与移动套因剪钉剪断脱离的防剪凹槽，所述关闭塞座通过所述剪钉安装于所述防剪凹槽内；所述关闭塞在所述循环孔需关闭时与所述关闭塞座密封配合。

防止二级注浆提前关闭的分级注水泥器还包括限制移动套在关闭循环孔后轴向位置的限位组件，所述限位组件包括卡簧和卡簧槽，其中，所述卡簧设于所述移动套上；所述卡簧槽设于所述外套上，并位于所述传压通道的下侧；所述移动套在移动至所述卡簧与所述卡簧槽配合时固定。