一种双压差漂浮接箍的制作方法

本发明属于石油天然气钻完井与储层改造,具体地,涉及一种双压差漂浮接箍。
背景技术:
1、在油气井的开发过程中,随着勘探开发的深入,油气井面临长水平段带来的水垂比大、管柱自重不足等问题,导致管柱下入时水平段摩阻扭矩大、管柱难下入等。
2、漂浮接箍下套管技术能有效解决大位移井、长水平段水平井的完井管柱下入难题。该技术是通过漂浮接箍在套管柱下部封闭一段空气或低密度钻井液,使套管柱在大井斜段或水平段的泥浆中处于漂浮状态,以降低下套管柱与井壁的摩阻,管柱下入到位之后,再通过将封闭段打通的方式,实现管柱内部畅通。
3、在现有技术中,存在一种抗压件式漂浮接箍,这种漂浮接箍通过抗压件封闭一段空气或低密度钻井液,待管柱到位后,采用直接憋压的方式,破碎抗压件。但是,采用憋压的方式可能存在抗压件未完全破碎的情况,使得管柱可能尚未实现全通径。抗压件未完全破裂时,一方面会影响后续工作中固井胶塞的通过性能,固井胶塞在通过时,被残留的抗压件损伤,不能对管柱中的残留水泥进行有效刮削,从而造成管柱中预置的压差滑套等工具的实际开启压力增加、其他需通过的工具其通过安全性降低等,增加了施工风险;另一方面可能彻底破坏固井胶塞,造成固井胶塞碰压失效、密封失效,导致水泥返流回井筒,造成井筒复杂情况。
4、另外,现有技术中,还存在另一种滑套抗压件式漂浮接箍,这种漂浮接箍内设可移动的抗压件和固定的撞击套,破碎盘设置在撞击套的上方,撞击套与抗压件之间再通过剪切销钉固定。当需要使抗压件破碎时,从破碎盘上方泵注压力,推动抗压件剪断剪切销钉后撞向撞击套,从而完全破碎抗压件。该技术虽能实现管柱全通径,但是,在下入过程中,必须保证抗压件不会与漂浮接箍的主体管柱发生相对位移,在该结构中,必须使用大量的剪切销钉来固定抗压件,保证抗压件在下入过程中正常工作。因此,这种结构所需剪切销钉数目多、控制难度大,且多呈多排结构分布,可能会在井内泥浆的压力下导致销钉受力不均匀而提前剪断、工艺失效,造成管柱不能顺利下入到位。多个剪切销钉的设置,又会导致在破碎抗压件的过程中需要极大的泵注压力,由于是抗压件承受压力剪断剪切销钉,在这样的泵注压力下可能会导致抗压件提前破碎,而一旦抗压件因意外状况在剪切销钉断裂之前破裂或者密封失效,那么剪切销钉将无法剪断,导致抗压件无法撞向撞击套,从而可能造成管柱不能实现全通径,影响后续工作,增加作业风险。
技术实现思路
1、针对如上所述的技术问题,本发明旨在提出一种双压差漂浮接箍,其能够实现管柱全通径,降低出现工作事故的风险。
2、根据本发明,提供了一种双压差漂浮接箍,包括:外筒;设置在所述外筒上端的上接头;设置在所述外筒下端的下接头;密封式固定设置在所述外筒内部的抗压件;以及设置在所述外筒内部的通径组件,所述通径组件的数量为两个,分别设置在所述抗压件的上方和下方,所述通径组件构造成能够在压力作用下撞击所述抗压件。
3、在一个实施例中,所述通径组件包括与所述外筒密封式固定连接的内套和通过剪切销钉固定在所述内套上的撞击套。
4、在一个实施例中,在所述内套的外壁设置有c型环,在所述外筒的内壁设置有与所述c型环配合的凹槽。
5、在一个实施例中,位于所述抗压件上方的所述撞击套的上端与所述上接头抵接,下端与所述抗压件抵接。
6、在一个实施例中,所述撞击套包括凸环部和撞击部,所述凸环部的壁厚大于所述撞击部的壁厚,所述凸环部与所述外筒密封式连接,所述内套密封式设置在所述撞击部和所述外筒之间。
7、在一个实施例中,在所述外筒的内部设置有用于安装所述抗压件的定位凸起,在所述定位凸起上设置有定位端面,所述抗压件的下端与所述定位端面抵接。
8、在一个实施例中,所述下接头的上端延伸至所述外筒内部,并与位于所述抗压件下方的通径组件抵接。
9、在一个实施例中,所述定位凸起的内径大于等于所述撞击套的外径。
10、在一个实施例中,在所述抗压件上设置有密封结构,所述密封结构为单面密封或者多面密封。
11、在一个实施例中,所述抗压件采用耐高压易碎非金属材料制成,耐高压易碎非金属材料包括玻璃、陶瓷、树脂,所述抗压件为圆柱形或球壳形。
12、与现有技术相比,本申请具备如下优点。
13、本发明在管柱下入时,通过抗压件隔绝泥浆,在双压差漂浮接箍与下方的管柱之间密封一段空气或低密度钻井液,利用浮力降低进入大井斜段或水平段的管柱重量,从而降低管柱下入摩阻,帮助管柱顺利下入到位。在本发明中,抗压件固定设置在外筒内。撞击套的轴向受压面积小,仅通过少量剪切销钉即可通过内套固定在外筒内,降低销钉控制难度。在破碎抗压件的过程中,撞击套利用自身上下两端的端面压力差实现位移,剪断剪切销钉,撞向破碎盘,之后通过循环方式将抗压件碎屑带出。在这种设置下,即使抗压件提前失效,撞击套也能够在压力作用下完成位移,撞向抗压件。本发明既能实现抗压件破碎后管柱全通径,还能降低施工风险,同时具有结构简单,施工方便等特点。
技术特征:
1.一种双压差漂浮接箍,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,所述通径组件(5)包括与所述外筒(1)密封式固定连接的内套(51)和通过剪切销钉固定在所述内套上的撞击套(52)。
3.根据权利要求2所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,在所述内套(51)的外壁设置有c型环(511),在所述外筒(1)的内壁设置有与所述c型环配合的凹槽(512)。
4.根据权利要求3所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,位于所述抗压件(4)上方的所述撞击套(52)的上端与所述上接头(2)抵接,下端与所述抗压件(4)抵接。
5.根据权利要求4所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,所述撞击套(52)包括凸环部(521)和撞击部(522),所述凸环部的壁厚大于所述撞击部的壁厚,所述凸环部与所述外筒(1)密封式连接,所述内套(51)密封式设置在所述撞击部和所述外筒(1)之间。
6.根据权利要求5所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,在所述外筒(1)的内部设置有用于安装所述抗压件(4)的定位凸起(11),在所述定位凸起(11)上设置有定位端面(111),所述抗压件(4)的下端与所述定位端面抵接。
7.根据权利要求6所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,所述下接头(3)的上端延伸至所述外筒(1)内部,并与位于所述抗压件(4)下方的通径组件(5)抵接。
8.根据权利要求7所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,所述定位凸起(11)的内径大于等于所述撞击套(52)的外径。
9.根据权利要求8所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,在所述抗压件(4)上设置有密封结构(41),所述密封结构为单面密封或者多面密封。
10.根据权利要求9所述的双压差漂浮接箍,其特征在于,所述抗压件(4)采用耐高压易碎非金属材料制成,耐高压易碎非金属材料包括玻璃、陶瓷、树脂,所述抗压件(4)为圆柱形或球壳形。
技术总结
本发明提供一种双压差漂浮接箍,包括:外筒;设置在外筒上端的上接头;设置在外筒下端的下接头;密封式固定设置在外筒内部的抗压件;以及设置在外筒内部的通径组件,通径组件的数量为两个,分别设置在抗压件的上方和下方,通径组件构造成能够在压力作用下撞击抗压件。本发明既能实现抗压件破碎后管柱全通径,还能降低施工风险,同时具有结构简单,施工方便等特点。
技术研发人员:周怡君,潘健,刘涛,陈晨,钱江,曾明勇
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:周怡君,潘健,刘涛,陈晨,钱江,曾明勇
技术所有人:中国石油化工股份有限公司
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