一種固井方法、固井組件及其潰縮式套管漂浮接箍技術

本發明專利技術公開了一種潰縮式套管漂浮接箍，包括殼體、外環隔板、內環隔板、滑塞和剪切銷釘；殼體為管狀結構，其內壁中部設有錐形臺肩；外環隔板由數個扇形隔板和類梯形隔板依次相間緊密排列組成，其位于錐形臺肩處；內環隔板由數個扇形隔板和類梯形隔板依次相間緊密排列組成，其位于外環隔板內側的內錐面處；滑塞為圓柱狀結構，位于內環隔板中心通過剪切銷釘相連；本方案能夠通過潰縮式內部結構消除在套管內發生阻卡的風險，避免產生重大固井質量事故；能夠通過改變剪切銷釘的材質和直徑來調節破通壓力，保障固井施工的順利進行，確保充分滿足套管漂浮技術的應用要求。本發明專利技術還公開了一種應用上述潰縮式套管漂浮接箍的固井組件和固井方法。

A cementing method, a cementing component and a collapsible sleeve floating coupling thereof

The invention discloses a collapsible casing floating collar, which comprises a shell, outer ring, inner ring baffle, baffle sliding plug and shear pin; shell is a tubular structure, the middle wall is provided with a conical shoulder; the outer ring plate is composed of a plurality of fan-shaped baffles and trapezoidal bulkheads and closely packed columns, which is located in the tapered shoulder; the inner baffle plate is composed of a plurality of fan-shaped baffles and trapezoidal baffle in interphase closely arranged at the inner conical surface of the outer ring is located in the inner side of the partition board; a sliding plug is a cylindrical structure, located in the inner baffle center are connected by shear pins; this scheme can collapse through internal structure to eliminate the risk of resistance card in the casing, to avoid major accidents through changing the cementing quality; shear pin material and diameter to adjust the breaking pressure, guarantee the cementing smoothly, ensure full full Application requirements of foot cannula floating technique. The invention also discloses a cementing component and a cementing method using the collapse sleeve float joint.

【技術實現步驟摘要】
一種固井方法、固井組件及其潰縮式套管漂浮接箍
本專利技術涉及石油鉆探行業固井工具
，特別涉及一種固井方法、固井組件及其潰縮式套管漂浮接箍。
技術介紹
在大位移水平井的固井施工過程中，將套管串在水平段順利下入存在較大困難，而采用套管漂浮技術是較為有效的技術手段；該技術的核心是采用套管漂浮接箍將水平段套管內掏空或注入低密度液體，然后利用井眼內液體浮力作用降低套管下入摩阻；目前的套管漂浮接箍主要有滑套型和盲板型兩種類型。中國專利ZL201320293830.4、ZL201220567007.8、ZL201420767882.X、ZL200820124103.9、ZL201120358366.8等所公開的漂浮接箍結構雖有所不同，但均為滑套型，該類型的漂浮接箍不僅結構復雜，而且均需由固井膠塞將其內部結構推至井底；另外，由于其內部結構與套管內壁之間的間隙較小，一旦因套管變形或其它原因導致阻卡，將會造成嚴重的固井質量事故。中國專利ZL201020284037.9、ZL201120119090.8所公開的均為盲板型漂浮接箍，該類型的漂浮接箍內部主要結構是由脆性材料制成的盲板，其主要不足在于其破通壓力不易準確調節；當破通壓力過低時會導致套管漂浮下套管作業失敗，而破通壓力過高時則會影響固井施工作業的順利進行，不利于安全施工。因此，目前的套管漂浮接箍尚不能充分滿足套管漂浮技術的應用要求。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種潰縮式套管漂浮接箍，通過其可實現漂浮下套管作業，同時消除其內部結構在套管內發生阻卡的風險，并可準確調節其內部結構破通壓力，充分滿足套管漂浮技術的應用要求。本專利技術還提供了一種應用上述潰縮式套管漂浮接箍的固井組件。本專利技術還提供了一種應用上述潰縮式套管漂浮接箍的固井方法。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種潰縮式套管漂浮接箍，包括殼體以及設置在其中的分隔機構和限位機構；所述分隔機構能夠將所述殼體的內腔沿軸向分隔為兩部分；所述限位機構能夠為所述分隔機構提供朝向所述殼體高壓端的軸向支撐；所述分隔機構由多個分隔單元組成，且為能夠在失去所述限位機構的軸向限位支撐后解體的可潰縮結構；所述限位機構的強度小于所述分隔機構的強度。優選的，所述分隔單元包括環形隔板和設置在所述環形隔板中心處的滑塞；所述環形隔板由多個環形單元組成，多個所述環形單元之間的配合面具有沿徑向的分量；所述環形隔板的外側具有第一軸向限位面，所述殼體的內壁設有用于同所述第一軸向限位面配合的第二軸向限位面，能夠為所述環形隔板提供朝向所述殼體高壓端的支撐；所述環形隔板的內側為第一圓柱面；所述滑塞的外側為用于同所述第一圓柱面配合的第二圓柱面；所述限位機構包括剪切銷釘，所述剪切銷釘能夠穿過所述滑塞的第一限位孔和所述環形隔板的第二限位孔，且所述第一限位孔和所述第二限位孔的軸線垂直于所述殼體的軸線。優選的，所述環形隔板外側的第一軸向限位面為錐面；所述殼體的內壁設置有錐形臺肩，所述錐形臺肩的內側錐面為所述第二軸向限位面。優選的，所述環形單元包括第一環形單元和第二環形單元，所述第一環形單元的外側圓弧長度大于其內側圓弧長度，所述第二環形單元的外側圓弧長度小于其內側圓弧長度；所述環形隔板由所述第一環形單元和所述第二環形單元依次相間緊密排列組成。優選的，所述環形隔板的數量為同心的多個；相鄰兩個所述環形隔板中，外層的所述環形隔板的內側，和內層的所述環形隔板的外側，分別設置有相應的軸向限位面，能夠為所述內層環形隔板提供朝向所述殼體高壓端的支撐；最外層的所述環形隔板的外側具有所述第一軸向限位面，最內層的所述環形隔板的內側為所述第一圓柱面。優選的，相鄰兩個所述環形隔板之間的軸向限位面為錐面。優選的，所述環形隔板包括外環隔板和內環隔板；所述外環隔板中的所述環形單元為扇形隔板和類梯形隔板，所述扇形隔板的外側圓弧長度大于其內側圓弧長度，所述類梯形隔板的外側圓弧長度小于其內側圓弧長度；所述外環隔板由所述扇形隔板和所述類梯形隔板依次相間緊密排列組成；所述內環隔板的所述環形單元為第一扇形隔板、第二扇形隔板和類梯形隔板，所述第一扇形隔板和所述第二扇形隔板均為外側圓弧長度均大于內側圓弧長度，所述類梯形隔板的外側圓弧長度小于其內側圓弧長度；所述內環隔板由所述第一扇形隔板、所述第二扇形隔板和所述類梯形隔板依次相間緊密排列組成。優選的，所述限位機構還包括輔助限位機構，能夠為所述分隔機構提供朝向所述殼體低壓端的限位作用力。一種固井組件，包括漂浮接箍和分別連接在其兩端的兩個套管，所述漂浮接箍為上述的潰縮式套管漂浮接箍。一種固井方法，包括步驟：S1、用上述的潰縮式套管漂浮接箍連接套管；S2、將低壓端套管掏空或注入低密度液體，向高壓端套管注入鉆井液；S3、將連接好的整個套管柱在井眼內下放，到位后，從井口緩慢增壓，當達到設定的壓力時，所述限位機構被破壞，所述分隔機構以多個分隔單元散落的形式在被液流沖至井底，此時套管內液流通道完全打通，再進行后續固井作業。從上述的技術方案可以看出，本專利技術提供的潰縮式套管漂浮接箍，其殼體內部的分隔機構為由多個分隔單元組成的可潰縮結構，在破通時是以碎塊散落的形式在被液流沖至井底，該過程是可預見和可控的，從而消除了在套管內發生阻卡的風險，避免產生重大固井質量事故；另一方面，能夠通過改變限位機構的材質和直徑來精確調節破通壓力，保障固井施工的順利進行，確保充分滿足套管漂浮技術的應用要求；本方案廣泛適用于各類大位移水平的漂浮下套管作業及固井施工作業。本專利技術還提供了一種應用上述潰縮式套管漂浮接箍的固井組件和固井方法。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的潰縮式套管漂浮接箍的內部結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的潰縮式套管漂浮接箍的工作原理圖。其中：1-殼體；2-外環隔板，21-扇形隔板，22-類梯形隔板；3-內環隔板，31-第一扇形隔板，32-第二扇形隔板，33-類梯形隔板；4-滑塞；5-剪切銷釘。具體實施方式本專利技術的核心在于公開了一種潰縮式套管漂浮接箍，通過其可實現漂浮下套管作業，同時消除其內部結構在套管內發生阻卡的風險，并可準確調節其內部結構破通壓力，充分滿足套管漂浮技術的應用要求。下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。請參閱圖1和圖2，圖1為本專利技術實施例提供的潰縮式套管漂浮接箍的內部結構示意圖；圖2為本專利技術實施例提供的潰縮式套管漂浮接箍的工作原理圖。本專利技術實施例提供的潰縮式套管漂浮接箍，其核心改進點在于，包括殼體1以及設置在其中的分隔機構和限位機構；分隔機構能夠將殼體1的內腔沿軸向分隔為兩部分，分別用于同兩端連接套管配合，將一端套管內的高密度介質(如鉆井液)和另一端套管內的低密度介質本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種潰縮式套管漂浮接箍，其特征在于，包括殼體(1)以及設置在其中的分隔機構和限位機構；所述分隔機構能夠將所述殼體(1)的內腔沿軸向分隔為兩部分；所述限位機構能夠為所述分隔機構提供朝向所述殼體(1)高壓端的軸向支撐；所述分隔機構由多個分隔單元組成，且為能夠在失去所述限位機構的軸向限位支撐后解體的可潰縮結構；所述限位機構的強度小于所述分隔機構的強度。

【技術特征摘要】
1.一種潰縮式套管漂浮接箍，其特征在于，包括殼體(1)以及設置在其中的分隔機構和限位機構；所述分隔機構能夠將所述殼體(1)的內腔沿軸向分隔為兩部分；所述限位機構能夠為所述分隔機構提供朝向所述殼體(1)高壓端的軸向支撐；所述分隔機構由多個分隔單元組成，且為能夠在失去所述限位機構的軸向限位支撐后解體的可潰縮結構；所述限位機構的強度小于所述分隔機構的強度。2.根據權利要求1所述的潰縮式套管漂浮接箍，其特征在于，所述分隔單元包括環形隔板和設置在所述環形隔板中心處的滑塞(4)；所述環形隔板由多個環形單元組成，多個所述環形單元之間的配合面具有沿徑向的分量；所述環形隔板的外側具有第一軸向限位面，所述殼體(1)的內壁設有用于同所述第一軸向限位面配合的第二軸向限位面，能夠為所述環形隔板提供朝向所述殼體(1)高壓端的支撐；所述環形隔板的內側為第一圓柱面；所述滑塞(4)的外側為用于同所述第一圓柱面配合的第二圓柱面；所述限位機構包括剪切銷釘(5)，所述剪切銷釘(5)能夠穿過所述滑塞(4)的第一限位孔和所述環形隔板的第二限位孔，且所述第一限位孔和所述第二限位孔的軸線垂直于所述殼體(1)的軸線。3.根據權利要求2所述的潰縮式套管漂浮接箍，其特征在于，所述環形隔板外側的第一軸向限位面為錐面；所述殼體(1)的內壁設置有錐形臺肩，所述錐形臺肩的內側錐面為所述第二軸向限位面。4.根據權利要求2所述的潰縮式套管漂浮接箍，其特征在于，所述環形單元包括第一環形單元和第二環形單元，所述第一環形單元的外側圓弧長度大于其內側圓弧長度，所述第二環形單元的外側圓弧長度小于其內側圓弧長度；所述環形隔板由所述第一環形單元和所述第二環形單元依次相間緊密排列組成。5.根據權利要求2所述的潰縮式套管漂浮接箍，其特征在于，所述環形隔板的數量為同心的多個；相鄰兩個所述環形隔板中，外層的所述環形隔板的內側，和內層的所述環形隔板的外側，分別設置有相應的軸向限位面，能夠為所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周戰云，李社坤，劉華俊，馬小龍，任文亮，包振江，郭繼剛，鞠玲，
申請(專利權)人：中石化石油工程技術服務有限公司，中石化中原石油工程有限公司固井公司，
類型：發明
國別省市：北京,11