固井裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鉆探技術，尤其涉及一種固井裝置。
【背景技術】
[0002]煤礦領域中，通過卸壓瓦斯抽采井對瓦斯進行抽采。卸壓瓦斯抽采井的形成過程中，每次開鉆后都需要固井。固井即為利用水泥漿等將井壁與套管之間的環形空間進行封閉和凝固的過程，固井對于卸壓瓦斯抽采井的成井質量起著重要作用，直接影響抽采瓦斯的效果。
[0003]一般來說，IV型卸壓瓦斯抽采井的形成過程中，第一次開鉆后，井眼的孔徑為445mm，下入外徑為339.7mm、壁厚為10.92mm的套管。固井時，先注入鉆井液以排除套管11和環形空間13中的空氣，然后將水泥漿注入到套管11內，使得水泥漿在重力、浮箍12的回壓凡爾裝置等的作用下，注入到井壁14和套管11形成的環形空間13，同時，環形空間13中的鉆井泥漿溢出。待環形空間13注滿水泥漿后，進行替漿，即用替漿液替換出套管11中的水泥漿以避免套管11中的水泥漿凝固而封堵套管，其中，替漿液可以水等。具體可參見圖1，圖1為現有技術中的固井示意圖。
[0004]上述固井過程中，需要在套管中不斷注入水泥漿直至環形空間充滿水泥漿，水泥漿用量巨大，只有在水泥漿連續生產及廢漿及時清理的前提下，才可以確保固井工作的連續性，連續性固井條件高，難以實現。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種固井裝置，通過降低固井過程中的替漿量，實現降低固井條件的目的。
[0006]第一個方面，本實用新型實施例提供一種固井裝置，包括:鉆桿(1)、插頭(2)、插入式浮箍(3)，套管(4);其中
[0007]所述鉆桿(1)的一端與所述插頭(2)連接，另一端用于注入水泥漿；
[0008]所述插頭(2)插入到所述插入式浮箍(3)，所述插入式浮箍(3)內設置有回壓凡爾裝置；
[0009]所述鉆桿(1)套設在所述套管(4)中，所述套管(4)的外壁與井壁之間形成第一環形空間，所述插入式浮箍(3)的回壓凡爾裝置用于防止所述鉆桿(1)從所述套管(4)拔出后，防止所述水泥漿回流至所述套管(4)。
[0010]在第一個方面的第一種可能的實現方式中，所述插入式浮箍(3)與所述套管(4)的接觸處密封，以避免水泥漿注入所述鉆桿(1)的外壁與所述套管(4)的內壁之間形成的第二環形空間。
[0011]結合第一個方面或第一個方面的第一種可能的實現方式，在第一個方面的第二種可能的實現方式中，該裝置還包括:扶正器(5)，所述插頭(2)套設在所述扶正器(5)中，所述扶正器(5)使得所述插頭(2)插入到所述插入式浮箍(3)的中心位置。
[0012]結合第一個方面的第二種可能的實現方式，在第一個方面的第三種可能的實現方式中，所述扶正器(5)為圓形，且與所述套管(4)的接觸處密封。
[0013]結合第一個方面的第二種可能的實現方式，在第一個方面的第四種可能的實現方式中，所述扶正器(5)為剛性扶正器。
[0014]本實用新型實施例提供的固井裝置，通過鉆桿將套管分成兩個空間，固井時，從鉆桿注入的水泥漿被壓入到井壁和套管形成的第一環形空間，使得第一環形空間中的鉆井泥漿溢出，使得后續替漿時，僅需要替出鉆桿的桿內空間中的水泥漿，替漿量小，保證了固井的連續性。同時，替漿量小，使得清水用量小、替換出的廢漿量小，節約水資源、對環境的污染小。而且，縮短了替漿時間，節省油耗及人力。
【附圖說明】
[0015]圖1為現有技術中的固井示意圖；
[0016]圖2為本實用新型一實施例提供的固井裝置的結構示意圖；
[0017]圖3為本實用新型一實施例提供的固井裝置注水泥的過程示意圖；
[0018]圖4為本實用新型一實施例提供的固井裝置替漿的過程示意圖；
[0019]圖5為本實用新型另一實施例提供的固井裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]圖2為本實用新型一實施例提供的固井裝置的結構示意圖。請參照圖2，本實用新型提供的固井裝置包括:鉆桿1、插頭2、插入式浮箍3，套管4，其中，鉆桿1的一端與插頭2連接，另一端用于注入水泥漿，插頭2插入到插入式浮箍3，插入式浮箍3內設置有回壓凡爾裝置；鉆桿1套設在套管4中，套管4的外壁與井壁8之間形成第一環形空間6 ;插入式浮箍3的回壓凡爾裝置用于防止鉆桿1從套管4拔出后，防止水泥漿回流至套管4。
[0021]下面，對本實用新型實施例提供的固井裝置的工作原理做詳細說明，具體可參見圖3與圖4，圖3為本實用新型一實施例提供的固井裝置注水泥的過程示意圖，圖4為本實用新型一實施例提供的固井裝置替漿的過程示意圖，其中，橢圓表示水泥漿，菱形表示鉆井泥漿，三角形表示替漿液。
[0022]固井時，鉆桿1的一端與插頭2連接，然后插入到插入式浮箍3的插入孔，從而把套管4內的空間分成兩部分:鉆桿1的桿內空間，以及鉆桿1的外壁與套管4內壁之間的環形空間，即第二環形空間7，其中，鉆桿1的桿內空間也稱之為鉆具水眼內空間。固井時，同樣需要先注入鉆井液以排除套管和環形空間中的空氣，然后，將與鉆桿1連接的插頭2插入到插入式浮箍3的插入孔。接著，將水泥漿從鉆桿1遠離插頭2的一端注入，如圖3所示，注入鉆桿1的水泥漿被壓入到第一環形空間6，使得第一環形空間6中的鉆井泥漿溢出，待第一環形空間6注滿水泥漿后，即從第一環形空間6返出水泥漿后，用替漿液替換出鉆桿1內的水泥漿，然后從套管4中拔出鉆桿1，從而完成固井工作，如圖4所示。其中，替漿液可以為水等。從套管4中拔出鉆桿1后，插入式浮箍3的回壓凡爾裝置可防止水泥漿回流至套管4內。
[0023]上述固井過程中，只需要將鉆桿1內的水泥漿替換完。以第一次開鉆后井深為800米為例，經驗證，替漿量約為2.7m3，是現有技術中從套管注入水泥漿固井方法中替漿量的4.22%0
[0024]上述固井過程中，插入式浮箍3與套管4的接觸處密封，以避免水泥漿注入所述第二環形空間7。
[0025]上述固井過程中，下鉆時，即將連接鉆桿1的插頭2插入插入式浮箍3時，鉆桿1的接頭處一定要抹油，上緊扣，以防止漏漿。當插頭2距插入式浮箍3約20米?30米時，需要控制鉆桿1的下放速度，遇阻時及時剎住。插頭2的插入過程中，若未對準插入式浮箍3的插入孔，需要旋轉鉆桿，以使得插頭2插入到插入式浮箍3的中心位置。當插頭2插入后，對鉆桿1進行壓力控制，例如，將壓力控制在20千牛，以避免鉆桿1的自重壓壞插入式浮箍3的回壓凡爾裝置。
[0026]上述固井過程中，向鉆桿1注入水泥漿的過程中，需要認真觀察鉆桿1的外壁與套管4的內壁之間形成第二環形空間7是否返出水泥漿，若有，則增加鉆桿1的壓力以確保插頭2插入到插入式浮箍3的插入孔，使得插入式浮箍3與套管4的接觸處密封，以避免水泥漿從第二環形空間7返出。
[0027]上述固井過程中，替漿時需要認真確定鉆桿的桿內空間體積，并嚴格校核替漿量，將替漿量的誤差減到最小，以防止水泥漿堵塞鉆桿或替空現象。當固井工作完成時，立即起鉆，以防止出現意外造成埋鉆事故。
[0028]本實用新型實施例提供的固井裝置，通過鉆桿將套管分成兩個空間，固井時，從鉆桿注入的水泥漿被壓入到井壁和套管形成的第一環形空間，使得第一環形空間中的鉆井泥漿溢出，使得后續替漿時，僅需要替出鉆桿的桿內空間中的水泥漿，替漿量小，保證了固井的連續性。同時，替漿量小，使得清水用量小、替換出的廢漿量小，節約水資源、對環境的污染小。而且，縮短了替漿時間，節省油耗及人力。
[0029]圖5為本實用新型另一實施例提供的固井裝置的結構示意圖。請參照圖5，本實施例提供的固井裝置，在上述圖2所述結構的基礎上，還包括:扶正器5，所述插頭2套設在所述扶正器5中，所述扶正器5使得所述插頭2插入到所述插入式浮箍3的中心位置。具體的，為使得插頭2順利插入到插入式浮箍3的插入孔內，在插頭2上連接扶正器5，例如剛性扶正器，以確保插頭2插入到插入式浮箍3的中心位置。
[0030]可選的，上述實施例中，扶正器5例如為圓形，且與套管4的接觸處密封，以避免固井時，水泥漿注入鉆桿1的外壁與套管4的內壁之間形成第二環形空間7。
[0031]最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
【主權項】
1.一種固井裝置，其特征在于，包括:鉆桿⑴、插頭⑵、插入式浮箍⑶，套管⑷；其中 所述鉆桿(1)的一端與所述插頭(2)連接，另一端用于注入水泥漿； 所述插頭(2)插入到所述插入式浮箍(3)，所述插入式浮箍(3)內設置有回壓凡爾裝置； 所述鉆桿(1)套設在所述套管(4)中，所述套管(4)的外壁與井壁之間形成第一環形空間，所述插入式浮箍(3)的回壓凡爾裝置用于防止所述鉆桿(1)從所述套管(4)拔出后，防止所述水泥漿回流至所述套管(4)。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述插入式浮箍(3)與所述套管(4)的接觸處密封，以避免水泥漿注入所述鉆桿(1)的外壁與所述套管(4)的內壁之間形成的第二環形空間。3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，還包括:扶正器(5)，所述插頭(2)套設在所述扶正器(5)中，所述扶正器(5)使得所述插頭(2)插入到所述插入式浮箍(3)的中心位置。4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述扶正器(5)為圓形，且與所述套管(4)的接觸處密封。5.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述扶正器(5)為剛性扶正器。
【專利摘要】本實用新型提供一種固井裝置，該裝置包括：鉆桿、插頭、插入式浮箍，套管，鉆桿的一端與插頭連接，另一端用于注入水泥漿，插頭插入到插入式浮箍，插入式浮箍內設回壓凡爾裝置；鉆桿套設在套管中，套管的外壁與井壁之間形成第一環形空間；插入式浮箍的回壓凡爾裝置用于防止鉆桿從套管拔出后，防止水泥漿回流至套管。固井過程中，從鉆桿注入的水泥漿被壓入到井壁和套管形成的第一環形空間，使得第一環形空間中的鉆井泥漿溢出，使得后續替漿時，僅需要替出鉆桿的桿內空間中的水泥漿，替漿量小，保證了固井的連續性。同時，替漿量小，使得清水用量小、替換出的廢漿量小，節約水資源、對環境的污染小。而且，縮短了替漿時間，節省油耗及人力。
【IPC分類】E21B33/13
【公開號】CN205012964
【申請號】CN201520667434
【發明人】胡遠輝, 方瑞, 王瓊, 汪峰榮, 邰義, 魏濤, 石德洲, 郭忠凱, 周偉東
【申請人】淮南礦業(集團)有限責任公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年8月31日