[发明专利]固井用自动打开水泥伞及其使用方法

说明书

本发明为一种固井用自动打开水泥伞及其使用方法，固井用自动打开水泥伞包括双向水泥伞结构和送入短节结构，双向水泥伞结构包括第一伞骨结构和第二伞骨结构，第一伞骨结构倒置套设于套管上，第一伞骨结构和套管之间设有第一水泥伞支架，第一收张结构用于正向收张第一伞骨结构；第二伞骨结构正向套设于套管上，第二伞骨结构和套管之间设有第二水泥伞支架，第二收张结构用于正向收张第二伞骨结构；套管上设有球座，球座上能通过投球坐封；送入短节结构包括短节本体，用于将双向水泥伞结构送入井内预定位置。本发明可有效隔离下部井段，利于固井作业，提高固井质量，减少井下复杂的发生，保障了固井施工的安全性。

技术领域

本发明涉及油气井固井装置技术领域，尤其涉及一种固井用自动打开水泥伞及其使用方法。

背景技术

注水泥塞工艺是将一定量的水泥浆注入到套管内或井眼的某一部位，是油气开发过程中的重要作业，其主要目的是形成满足注采需要的新的人工井底或满足工艺过程临时封闭某井段的需要。注水泥塞是固井作业的重要内容，由于水泥浆比重大于钻井液导致注水泥塞过程易发生混浆以及水泥浆重力下移等问题，为减少注水泥事故和提高水泥塞质量，自动打开水泥伞工具可在管柱下入过程建立管内外循环，减少工具未坐封前的井下复杂情况的发生。投球憋压使水泥伞脱离送入短节缓慢的过程实现下水泥伞慢慢打开，确保水泥伞在井筒内居中。一旦压力释放井口压力下降，证明水泥伞脱离完成，可进行脱离验证，增强工具的可靠性。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种固井用自动打开水泥伞及其使用方法，以满足生产需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固井用自动打开水泥伞及其使用方法，双向水泥伞结构打开后可形成双向的弧形剖面，可有效隔离下部井段，利于固井作业，提高固井质量，减少井下复杂的发生，保障了固井施工的安全性。

本发明的目的是这样实现的，一种固井用自动打开水泥伞，包括，

双向水泥伞结构，包括能收缩或张开的收缩型的第一伞骨结构和第二伞骨结构，所述第一伞骨结构倒置套设于套管上，所述第一伞骨结构和所述套管之间设有第一水泥伞支架，所述第一水泥伞支架的第一端铰接于第一伞骨结构上，第一水泥伞支架的第二端铰接于第一收张结构上，所述第一收张结构用于拉推第一水泥伞支架以正向收张第一伞骨结构；所述第二伞骨结构正向套设于套管上，所述第二伞骨结构和所述套管之间设有第二水泥伞支架，所述第二水泥伞支架的第一端铰接于第二伞骨结构上，第二水泥伞支架的第二端铰接于第二收张结构上，所述第二收张结构用于拉推第二水泥伞支架以正向收张第二伞骨结构；所述第一伞骨结构和所述第二伞骨结构上设置伞面；所述套管上设有球座，所述第一伞骨结构和所述第二伞骨结构的伞顶均铰接于套管上球座对应的位置，所述球座上能通过投球坐封；

送入短节结构，包括短节本体，用于将所述双向水泥伞结构送入井内预定位置，所述短节本体能套设于所述双向水泥伞结构外侧且能使第一伞骨结构和第二伞骨结构保持收缩，所述双向水泥伞结构能在投球坐封作用下滑动离开短节本体后自动张开。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一收张结构包括拉伸式的第一弹簧，所述第一弹簧的底端固定连接于所述套管上，所述第一弹簧的顶端能沿所述套管移动且与第一水泥伞支架的第二端铰接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二收张结构包括拉伸式的第二弹簧，所述第二弹簧的顶端固定连接于所述套管上，所述第二弹簧的底端能沿所述套管移动且与第二水泥伞支架的第二端铰接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第一水泥伞支架的第一端通过第一连接轴铰接于所述第一伞骨结构上，所述第一水泥伞支架的第二端通过第二连接轴铰接于所述第一弹簧的顶端，所述第一伞骨结构的底端通过第三连接轴铰接于所述套管上。

在本发明的一较佳实施方式中，所述第二水泥伞支架的第一端通过第四连接轴铰接于所述第二伞骨结构上，所述第二水泥伞支架的第二端通过第五连接轴铰接于所述第二弹簧的底端，所述第二伞骨结构的顶端通过第三连接轴铰接于所述套管上。