新型固井工具研制

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1、·&&·钻采工艺!""!年钻采机械新型固井工具研制袁进平，蔡俊林，庄晓谦，林涛（石油勘探开发科学研究院廊坊分院）摘要：介绍自行研制的新型固井工具———液压自动脱挂尾管悬挂器、自通径液压分级注水泥器和自灌自锁套管浮箍的结构、工作原理、技术参数及现场应用情况。现场应用证明三种工具设计合理、性能可靠，经济效益显著，能满足深井、斜井和水平井等特殊井固井的需要。关键词：固井工具；尾管悬挂器；分级注水泥；自灌自锁浮箍中图分类号：+,-!&.!文献标识码：/文章编号：#""&$)&-0（!""!）"!$"&&$"%随着石油天然

2、气资源的不断开采利用，油气开（!）圆球组合体组成的悬挂体，在注水泥和替钻发难度越来越大，深井、超深井不断增多；为了提高井液过程中可上下活动和旋转尾管，其活动范围和采收率，节约油气开发成本，水平井、大斜度井、分支旋转次数不受尾管重量和转速的影响。井、小井眼小间隙井和老井侧钻等技术逐渐发展成（%）脱开机构设计独特，只要小胶塞一通过悬挂熟，对这些特殊井进行固井作业时，使用现有的固井器即与空心大胶塞组合下行，送入管柱与悬挂器的工具很难保证固井质量，有时甚至会造成整个工程悬挂体自动脱开，从而避免了尾管固井中的倒扣作失败。为

3、了保证这些复杂井的固井质量，满足现场业，作业成功率大大提高。固井需要，对固井工具进行了大量的现场和中外资（*）大小胶塞组成复合胶塞，实现了尾管碰压；料调研，根据这些特殊井提出的要求，设计研制了液中心管上的冲洗孔，可以保证将悬挂器喇叭口处的压自动脱挂尾管悬挂器、自通径液压分级注水泥器钻井液冲洗干净。二者结合可以保证固井后电测顺和自灌自锁套管浮箍三种新型固井工具。利到井底，避免了上小钻具钻水泥塞或通悬挂器喇叭口处的混浆段。液压自动脱挂尾管悬挂器（(）该悬挂器长为#1(5#1-6，容易下入斜井及#1结构特点水平井中，且

4、坐挂以及送入管柱与悬挂体的脱开是液压自动脱挂尾管悬挂器主要由中心管、外套、通过泵送钻杆胶塞来完成的，不受井斜的影响，故该液缸、锥体、卡瓦、悬挂体、小胶塞、空心大胶塞、安全悬挂器能用于大斜度井以及水平井。阀等部件组成，其结构示意图如图#所示。该悬挂!1工作原理器在结构上有如下特点：通过液压变化实现悬挂器的坐挂和使送入管柱与悬挂器的悬挂体自动脱开。当注完水泥替浆时投入小胶塞，小胶塞通过悬挂器时压力升高剪断液缸剪切销钉，卡瓦撑开，悬挂器实现坐挂。坐挂之后，脱开机构作用，送入管柱与悬挂器的悬挂体自动脱图#液压自动脱挂悬挂

5、器结构示意图开，大小胶塞组成复合胶塞下行，到阻流环处二次碰#.中心管!.外套%.液缸*.锥体(.卡瓦&.悬挂体压完成替浆作业。).小胶塞-.空心大胶塞’.安全阀%1主要技术参数液压自动脱挂尾管悬挂器的主要技术参数列入（#）液缸设计独特，!(234循环压力不会使悬表#。挂器提前坐挂；当小胶塞通过悬挂器时，*5(234*1现场应用情况压力就能剪断液缸活塞销钉，实现悬挂。从#’’&年至今，在辽河、胜利和青海等油田应收稿日期：!""#$"%$#&；修回日期：!""#$"#$!#作者简介：袁进平，工程师，#’’#年毕业于西

6、南石油学院钻井专业，现攻读中国地质大学硕士。在勘探开发科学研究院廊坊分院完井所从事完井工具研制。地址：（"&("")）河北省廊坊市万庄**信箱完井所，电话："#"$&’!#%!%!。第#!卷第#期钻采工艺·%/·用了!"多口井，使用井类别有探井、侧钻井、分支井井相似），性能可靠，实现了随位悬挂、自动脱开、活和生产井。使用最大井深!#$%&’(；最大井斜!#)；动尾管和尾管碰压，避免了倒扣和钻水泥塞作业，每悬挂器最大下深*+%!&,(；悬挂最长尾管$!"%(。口井可节约直接钻井成本$!万元以上。应用表明液压自动脱挂

7、悬挂器操作简便（与常规固表$液压自动脱挂尾管悬挂器主要技术参数表-#’’&!.-$//&,-$//&,.-$#/&"规格-#’’&!.-$*+&/-$*+&/.-$"$&%-$//&,.-$"$&%-#’’&!.-$#/&"最大外径（((）#$#$!#$$!长度（(）$&,$&!$&!额定悬挂负荷（01）$#""’""*""额定旋转扭矩（01&(）’"*"#"允许循环压力（234）#!#!#!坐挂压力（234）’5!’5!’5!一级碰压压力（234）$!5$/$!5$/$!5$/二级碰压压力（234）$"5$#$

8、"5$#$"5$#安全阀打开压力（234）*"5*#*"5*#*"5*##&工作原理自通径液压分级注水泥器将分级注水泥器作为套管串的组成部分，按设$&结构特点计要求下到井内预定位置。在第一级注水泥施工结自通径液压分级注水泥器（图#）主要由上接束后，压入一级胶塞，替钻井液碰压。然后继续加头“、6”形圈、盖板、胶塞、关闭套、胶塞套、钢球、球压，利用下内套上下截面积差（上截面积