
技术摘要:
本发明涉及一种自动关闭灌浆器及其工作过程。包括灌浆器本体(14),所述灌浆器本体(14)侧部下侧设置有旁通孔(5),所述灌浆器本体(14)内设置有中心管(7);所述中心管(7)通过中心管连接件(10)连接在所述灌浆器本体(14)内壁,所述中心管连接件(10)可断开 全部
背景技术:
石油勘探开发钻井的完井下套管作业过程中,都需要在井口向套管内灌泥浆,保 证套管内容积尽可能充满,一般要求3根一充,15根充满,这是为了解决由于水泥和泥浆密 度差产生的较大压差,水泥凝固前,在压差作用下水泥返回到套管内,保持压力平衡的U形 管效应;因此在套管最下部下入了回压凡尔,所以下套管过程中,井筒内泥浆无法进入套管 内,而需要井口灌浆,保持套管内外液柱压力平衡。 下套管过程中每15分钟左右要开泵灌浆一次,增加了工人的劳动强度,影响工作 时效,同时大量消耗能源。由于套管内有空气,灌浆时会造成井口反喷泥浆,寒冷地区或季 节还容易冻灌浆管线。严重影响到下套管速度。如果灌浆不及时,还会造成回压凡尔被顶 翻,严重时,可能出现套管因较大的压差挤压产生变形等套管事故。 基于此,有必要加以必要改进。
技术实现要素:
本发明针对上述缺陷,目的在于提供一种改变钻井行业一贯的井口灌浆方法,减 轻工人劳动强度,提高下套管速度,节约能源,提高固井质量和施工安全的自动关闭灌浆器 及其工作过程。 为此本发明采用的技术方案是:自动关闭灌浆器,包括灌浆器本体(14),所述灌浆 器本体(14)侧部下侧设置有旁通孔(5),所述灌浆器本体(14)内设置有中心管(7); 所述中心管(7)通过中心管连接件(10)连接在所述灌浆器本体(14)内壁,所述中心管 连接件(10)可断开使所述中心管(7)和所述灌浆器本体(14)脱离,所述中心管(7)和所述灌 浆器本体(14)脱离时可运动至所述旁通孔(5)位置处将所述旁通孔(5)闭合。 进一步的,所述灌浆器本体(14)内壁和所述中心管(7)外壁设置有对应的棘轮 (9),通过所述棘轮(9)配合使所述中心管(7)形成单向向下运动。 进一步的,所述中心管(7)的上侧设置有胶塞(13),所述胶塞(13)下部伸入进所述 中心管(7)内,所述胶塞(13)下部设置连接有胶塞锁定销(11),所述胶塞锁定销(11)处于所 述中心管(7)内形成对所述中心管(7)向上运动时的卡阻。 进一步的,所述中心管(7)内可投入球(16),所述球(16)设置在球座(15)上,所述 球座(15)通过球座连接件(6)连接在中心管(7)上,所述球座连接件(6)可断开使所述球 (16)、球座(15)和所述中心管(7)脱离,使所述球(16)、球座(15)下落运动至处于所述灌浆 器本体(14)内下侧的篮板(4)内。 进一步的,所述旁通孔(5)与灌浆器本体(14)中心轴线成30-45°夹角。 进一步的,所述灌浆器本体(14)内底部设置有单向阀球(3),所述单向阀球(3)通 过弹簧(2)抵触在单向阀球盖帽(1)上。 3 CN 111594098 A 说 明 书 2/3 页 进一步的,所述灌浆器本体(14)内壁和所述中心管(7)外壁之间设置有若干密封 件(8)。 自动关闭灌浆器的工作过程,按照以下步骤进行: 1)利用液柱压差,开旁通孔(5)建立液体流动通道,使套管外环空与套管内容积的“U” 形管效应处于平衡状态,实现自动灌浆目的; 2)投球(16)开泵憋压,把中心管连接件(10)憋断,中心管(7)下行,关闭旁通孔(5),继 续憋压,剪断球座连接件(6),球(16)和球座(15)落入蓝板(4),回到常规固井方式。 所述2)步骤可以用以下步骤替代: 直接固井,胶塞(13)进入中心管(7)推动中心管(7)下行,关闭旁通孔(5),完成固井。 本发明的优点是:1)保护套管免受液柱压差的挤压破坏;2)减轻工人的劳动强度, 不需要井口灌浆;3)提高下套管速度;4)不需要开泵灌浆,节约了能源,降低了钻井工程费 用;5)保持了钻台卫生,杜绝了因套管内空气引起的反喷泥浆现象;6)杜绝了低压灌浆管线 在冬季的冻管线故障;7)避免了下套管过程不及时灌浆造成回压凡尔被顶翻等情况发生。 8)有利于下套管遇阻的冲通井作业。 附图说明 图1为本发明的结构示意图。 图2为本发明止退机构的结构示意图。 图3为本发明自动灌浆状态结构示意图。 图4为本发明自动关闭灌浆器关闭状态结构示意图。 图中1为单向阀盖帽、2为弹簧、3为单向阀球 、4为蓝板、5为旁通孔、6为球座销钉、 7为中心管、8为密封件、9为棘轮、10为中心管销钉、11为胶塞锁定销、12为胶塞体、13为胶 塞、14为灌浆器本体、15为球座、16为球。