高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于鉆井的技術領域，具體涉及一種用于石油鉆采設備固井注水泥的
目.0
【背景技術】
[0002]在高溫高壓生產井鉆井作業中，為有效壓穩地層，防止發生高壓氣竄降低固井質量和高溫套管膨脹伸長抬升井口等問題，確保后續氣田安全開發和順利生產，故常常采用全井段水泥首尾漿封固的方式進行固井作業，而且首尾漿中采用不同的水泥漿體系，以達到增強水泥環質量，壓穩地層流體且不發生井漏，以及防止氣竄并降低成本費用的目的。
[0003]常規的固井作業方式是首先通過洗管線閥門注入沖洗液及隔離液，其次關閉洗管線閥門并打開第一個擋銷，投入下膠塞，再次打開注水泥閥門注入水泥首漿及尾漿，然后關閉注水泥閥門并打開第二個擋銷，投入上膠塞，最后打開替漿閥門，注入頂替泥漿，直至碰壓完成固井頂替作業。采用該方法時水泥首漿與尾漿直接接觸，容易導致首尾漿之間相互污染，最終影響水泥漿的性能，導致稠化時間發生變化，水泥封固質量變差等一系列問題，嚴重者有可能導致氣竄及環空帶壓，給今后油氣田開發生產帶來隱患。
[0004]針對上述問題，常用的應對措施是在注入沖洗液及隔離液之后，首先拆卸掉固井水泥頭或者簡易循環頭，手工投入第一個下膠塞，再重新安裝上固井水泥頭，注入首漿，然后打開第一個擋銷，投入第二個下膠塞，注入尾漿，最后再打開第二個擋銷，投入上膠塞，并進行頂替作業直至碰壓。該方法采用第二個下膠塞有效地隔開了首尾漿，避免了兩者之間的相互污染問題，有利于提高水泥環封固質量，但是固井作業流程較為繁瑣，投塞時間長，不利于確保固井作業過程的安全順利，而且會在第一個下膠塞前后形成空氣柱，難以保證水泥環的封固質量。
[0005]上述論述內容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本實用新型的各個方面相關的技術的各個方面，相信該論述內容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本實用新型的各個方面，因此，應了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不是承認現有技術。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于避免現有技術中的不足而提供一種高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，其能減少水泥漿之間的相互污染，提高高溫高壓生產井固井質量，并保證注水泥作業的連貫性，確保固井作業的安全順利。
[0007]本實用新型的目的通過以下技術方案實現:
[0008]提供一種高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，包括筒狀的上端封閉的水泥頭本體和設置在水泥頭本體下端的底座，所述水泥頭本體中從下至上依次設置有下膠塞、中膠塞、上膠塞，所述水泥頭本體的側壁從下至上依次設置有分別與下膠塞、中膠塞、上膠塞配合的下釋放擋銷、中釋放擋銷、上釋放擋銷，所述水泥頭本體的側壁連接有洗管線閥門、第一注水泥閥門、第二注水泥閥門、替漿閥門，所述洗管線閥門在水泥頭本體內的出口處于下膠塞的下方，所述第一注水泥閥門在水泥頭本體內的出口處于所述下膠塞與中膠塞之間，所述第二注水泥閥門在水泥頭本體內的出口處于所述中膠塞與上膠塞之間，所述替漿閥門在水泥頭本體內的出口處于上膠塞的上方。
[0009]其中，所述水泥頭本體在下膠塞的下方設置有指示銷。
[0010]其中，所述水泥頭本體的側壁從下至上設置有三個釋放擋銷孔，所述下釋放擋銷、中釋放擋銷、上釋放擋銷分別插設在一個釋放擋銷孔中。
[0011]其中，所述下釋放擋銷、中釋放擋銷、上釋放擋銷分別與釋放擋銷孔之間設置有密封件。
[0012]其中，所述洗管線閥門、第一注水泥閥門、第二注水泥閥門、替漿閥門的入口通過管匯連接至固井管線。
[0013]其中，所述水泥頭本體上端設置有吊環。
[0014]本實用新型的有益效果:操作簡單方便，可以避免水泥首漿與尾漿直接接觸，防止相互污染，保證水泥漿的性能，有效提高固井質量，縮短固井作業時間，并能減少固井期間的風險，結構簡單，投資成本低。可在石油鉆井領域廣泛應用。
【附圖說明】
[0015]利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本實用新型的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1是高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的描述，需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0018]如圖1所示，本實用新型所述的高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，包括筒狀的上端封閉的水泥頭本體I和設置在水泥頭本體I下端的底座3，所述水泥頭本體I上端設置有吊環2。所述水泥頭本體I中從下至上依次設置有下膠塞11、中膠塞12、上膠塞13，下膠塞11、中膠塞12、上膠塞13與水泥頭本體1、套管的內壁密封，多個膠塞用于隔開前置液、固井水泥首漿及尾漿。所述水泥頭本體I的側壁從下至上依次設置有分別與下膠塞11、中膠塞12、上膠塞13配合的下釋放擋銷8、中釋放擋銷9、上釋放擋銷10，釋放擋銷打開之后可讓相應的膠塞下行。具體的，所述水泥頭本體I的側壁從下至上設置有三個釋放擋銷孔，所述下釋放擋銷8、中釋放擋銷9、上釋放擋銷10分別插設在一個釋放擋銷孔中。抽出釋放擋銷即可讓相應的膠塞下行，插入釋放擋銷即可限制相應的膠塞。所述下釋放擋銷8、中釋放擋銷9、上釋放擋銷10分別與釋放擋銷孔之間設置有密封件，密封件用于密封釋放擋銷和釋放擋銷孔之間的間隙，防止固井漿流出。
[0019]所述水泥頭本體I的側壁連接有洗管線閥門4、第一注水泥閥門5、第二注水泥閥門6、替漿閥門7，洗管線閥門4用于注入前置液，第一注水泥閥門5、第二注水泥閥門6用于注入水泥漿，替漿閥門7用于注入頂替泥漿。所述洗管線閥門4在水泥頭本體I內的出口處于下膠塞11的下方，所述第一注水泥閥門5在水泥頭本體I內的出口處于所述下膠塞11與中膠塞12之間，所述第二注水泥閥門6在水泥頭本體I內的出口處于所述中膠塞12與上膠塞13之間，所述替漿閥門7在水泥頭本體I內的出口處于上膠塞13的上方。所述洗管線閥門4、第一注水泥閥門5、第二注水泥閥門6、替漿閥門7的入口通過管匯連接至固井管線。
[0020]優選的，所述水泥頭本體I在下膠塞11的下方、底座的上方設置有指示銷14，指示銷14用于觀察判斷水泥頭本體I內膠塞是否已經成功下行。
[0021]本實用新型的具體操作步驟如下:
[0022]S1、在鉆臺上將固井水泥頭裝置吊至已下入井內的套管柱的頂端，通過底座3與套管進行連接，將洗管線閥門4、第一注水泥閥門5、第二注水泥閥門6、替漿閥門7與固井管線相連接并試壓；
[0023]S2、固井管線試壓結束之后，開始固井時，首先打開洗管線閥門4，栗注沖洗液及隔離液；
[0024]S3、關閉洗管線閥門4，打開下釋放擋銷8及第一注水泥閥門5，栗入首漿，通過指示銷14判斷下膠塞11已在首漿的推動下開始下行；
[0025]S4、栗注完首漿之后，關閉第一注水泥閥門5，打開中釋放擋銷9及第二注水泥閥門6，栗入尾漿，通過指示銷14判斷中膠塞12已在尾漿推動下開始下行；
[0026]S5、栗注完尾漿之后，關閉第二注水泥閥門6，打開上釋放擋銷10及替漿閥門7，栗入泥漿，通過指示銷14判斷上膠塞13已在泥漿推動下開始下行；
[0027]S6、當栗注到設定的頂替量并碰壓之后，關閉替漿閥門7，完成固井作業。
[0028]上面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型，但是，本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。
[0029]總之，本實用新型雖然例舉了上述優選實施方式，但是應該說明，雖然本領域的技術人員可以進行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實用新型的范圍，否則都應該包括在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，其特征在于:包括筒狀的上端封閉的水泥頭本體(I)和設置在水泥頭本體(I)下端的底座(3)，所述水泥頭本體(I)中從下至上依次設置有下膠塞(11)、中膠塞(12)、上膠塞(13)，所述水泥頭本體(I)的側壁從下至上依次設置有分別與下膠塞(11)、中膠塞(12)、上膠塞(13)配合的下釋放擋銷(8)、中釋放擋銷(9)、上釋放擋銷(10)，所述水泥頭本體(I)的側壁連接有洗管線閥門(4)、第一注水泥閥門(5)、第二注水泥閥門(6)、替漿閥門(7)，所述洗管線閥門(4)在水泥頭本體(I)內的出口處于下膠塞(11)的下方，所述第一注水泥閥門(5)在水泥頭本體(I)內的出口處于所述下膠塞(11)與中膠塞(12)之間，所述第二注水泥閥門(6)在水泥頭本體(I)內的出口處于所述中膠塞(12)與上膠塞(13)之間，所述替漿閥門(7)在水泥頭本體⑴內的出口處于上膠塞(13)的上方。2.根據權利要求1所述的高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，其特征在于:所述水泥頭本體(I)在下膠塞(11)的下方設置有指示銷(14)。3.根據權利要求1所述的高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，其特征在于:所述水泥頭本體(I)的側壁從下至上設置有三個釋放擋銷孔，所述下釋放擋銷(8)、中釋放擋銷(9)、上釋放擋銷(10)分別插設在一個釋放擋銷孔中。4.根據權利要求3所述的高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，其特征在于:所述下釋放擋銷(8)、中釋放擋銷(9)、上釋放擋銷(10)分別與釋放擋銷孔之間設置有密封件。5.根據權利要求1至4中任一項所述的高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，其特征在于:所述洗管線閥門(4)、第一注水泥閥門(5)、第二注水泥閥門(6)、替漿閥門(7)的入口通過管匯連接至固井管線。6.根據權利要求1至4中任一項所述的高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，其特征在于:所述水泥頭本體(I)上端設置有吊環(2)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高溫高壓井三膠塞固井水泥頭裝置，包括筒狀的上端封閉的水泥頭本體和底座，水泥頭本體中從下至上依次設置有下膠塞、中膠塞、上膠塞，水泥頭本體的側壁設置有分別與下膠塞、中膠塞、上膠塞配合的下釋放擋銷、中釋放擋銷、上釋放擋銷，水泥頭本體的側壁連接有洗管線閥門、第一注水泥閥門、第二注水泥閥門、替漿閥門，洗管線閥門在水泥頭本體內的出口處于下膠塞的下方，第一注水泥閥門出口處于下膠塞與中膠塞之間，第二注水泥閥門的出口處于中膠塞與上膠塞之間，替漿閥門的出口處于上膠塞的上方。本實用新型可以有效提高固井質量，縮短固井作業時間，并能減少固井期間的風險。
【IPC分類】E21B33/13
【公開號】CN204877372
【申請號】CN201520620391
【發明人】李中, 李炎軍, 楊仲涵, 張萬棟, 王巍, 羅東輝, 汪俊鋒, 朱新華, 張可, 周仁斌, 劉國棟
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月17日