威德福分级箍使用说明

分级固井工具工作原理

图示详细描述了威德福公司分级固井工具的工作原理。在工具下井位置，单体滑套使多级固井工具上的循环孔处于关闭位置。在此状态下，单体滑套与分级固井工具本体之间的所有空间或是露于套管之内或是露于环中,因此没有任何压力圈闭，而且单体滑套的弹性O型密封圈仅承受套管内与套管环空间的压差而不承受任何井下绝对压力。

若要打开多级固井工具之循环孔进行循环和固井，需向套管内投入加重开孔弹并靠其自由下落座于开孔座上。然后在套管内开孔弹以上施加液压直至分级固井工具本体与单体滑套之间的销钉剪断。销钉剪断后，单体滑套向下行直至中间锁定块与多级固井工具本体上锁定槽下端接触后停止。此时分级固井工具循环孔打开，在此开孔位置，单体滑套上循环孔与工具本体循环孔对中，从而套管内外通过循环孔可进行循环及固井。

若要关闭循环孔，在套管内泵入关闭塞使其座于关闭座上。在套管关闭塞以上加压(高于循环终了压力800－1500psi)剪断单体滑套与关闭座之间的销钉，关闭座然后下行直至其与单体滑套内下台肩接触而停止。此时中间销定块缩回到关闭座内槽。由于关闭塞下行而被挤压的胶塞以下套管内的液体可以沿关闭塞前端的开口槽上行。从而不使套管受压。单体滑套关闭循环孔通过O型圈密封。由于分级工具循环孔上下密封本体内径相同，所以工具所受外压力不可能打开循环

孔。当单体滑套关闭循环孔后，滑套上的卡环莰入分级工具本体内从而防止单体滑套在钻进及下井工具通过时而向上移动。

开孔座和关孔座都是铝制品容易钻掉。关闭座内的中间锁定块与其中的非旋槽相配合从而防止关闭的旋转。关闭座导引槽内的铜销钉能确保中间锁定块与锁定槽居中。而开孔座是通过反扣螺纹旋在单体滑套上，这样其旋转亦是不可能的。分级工具本体与单体滑套上的J 型销亦可防止其旋转同时作为辅助的装置防止滑套上行。

751E型常规双级固井作业

所需设备

751E型常规双级固井作业所配置的工具及附件由如下组成：

1).751E型分级固井工具；

2).第一级柔性胶塞和碰压环；

3).751E型自由落体开孔弹；

4).751E型关孔胶塞。

通常自动罐浆式压差或自动罐浆浮箍、浮鞋等可配合使用。如果需要的话可单独定购密封承托环。密封胶塞可取代第一级胶塞，此胶塞需与承托环配合使用，该承托环可安装在接箍上或承托接箍上。

注意：如果分级箍所处位置井斜大于25度，开孔弹可能不易下落到分级固井工具上，推荐使用泵入式开孔塞或液压分级固井工具。

检查

分级固井工具到达井场后要检查分级固井工具及附件，检查分级工具有否损伤，丝扣有否损伤等。检查开孔弹和关闭塞是否与所送分级工具相匹配。确保第一级胶塞或密封胶塞鼻部外径小于分级工具内开/关孔座之内径且能正确地座于浮箍或承托环上。确认水泥头内没有其它胶塞或异物。如果需预装胶塞，确信水泥头胶释放机构工作正常，承托机构能足够承托胶塞，水泥头内有平衡槽。

程序

1.如果使用胶皮密封承托环应将其安装在浮箍上。

注意：胶皮密封承托环只能安装在具有较平表面的浮箍/鞋上。对于小尺寸如4-1/2"或5"设备或具有锥形表面的设备不能使用该承托环，例如：投球式压差和自动灌浆浮箍/鞋卡入式设备。如果使用密封胶塞，则应在套管接箍上安装铝

制承托环或安装承托接箍。

2.在下套管过程中在设计位置安装分级固井工具

注意：分级固井工具本体上的任何部位都不可以打大钳。

3.下完套管后，循环并进行第一级固井施工。

4.打开水泥头投入第一级固井胶塞。注意：不可以预装第一级胶塞。

5.开始顶替直至第一级胶塞碰压，为了使胶塞密封并套管试压碰压压

力应是循环终了压力增加500psi。

A.不断记录碰压所需的排量和压力

B.第一级柔性胶塞通过双级工具的排量可达10BPM

6.释放压力并检查回流。一旦浮鞋/箍工作正常，打开水泥头投入自

由落体开孔弹。

7.等待自由落体开孔弹座于分级固井工具上，通常是每分钟200英尺。

8.加压至700－1000psi打开循环孔(16"-20"开孔压力400－700psi)。

一旦开孔开始循环调整泥浆。如果孔未打开，则释放压力，等待更长一点时间然后重复以上动作泵压开孔，循环并注水泥。

注意：比较第一级胶塞碰压前的循环压力即可确定循环孔是否打开。

9.混合并泵完第二级水泥浆后，由水泥头释放关闭胶塞，一定要确信胶塞离开水泥头。

10.开始顶替直至关闭胶塞座于分级工具上。

注意：最后关闭塞的座封排量应为每1英寸(工具外径)1桶/分。

11.当关闭塞坐于工具上时，应继续顶替直到循环终了压力达到如下

参考值。

12.通过释放压力观察回流检查分级工具是否关闭。

13.如果观察连续过多的回流，那么应用更高的排量或压力重复以上

程序关闭工具。并再次检查工具是否关闭。

754HO型液压分级固井工具工作原理图示详细描述了威德福公司754HO型液压分级固井工具的工作原理。在工具下井位置，内置液压滑套及O圈使多级固井工具上的循环孔处于关闭位置。在此状态下，内置可活动关闭套，液压滑套与分级固井工具本体之间的所有空间都或是露于套管之内或是露于环空中。因此没有任何压力圈闭，而且单体滑套的弹性O型密封圈仅承受套管内与套管环空间的压差而不承受任何井下绝对压力。

若要打开多级固井工具之循环孔进行循环和固井，需向套管内投入柔性密封胶塞并泵送使之通过分级工具并座于工具以下的承托环上。然后在套管内胶塞以上施加液压。该压力应是分级工具处的绝对压力。当绝对压力达到设计值时，液压滑套与承托座之间的销钉被剪断，然后液压滑套下行直至其座于承托座台肩上。此时分级固井工具循环孔打开，从而套管内外通过循环孔可进行循环及固井。在此开孔位置,工具上的防转销在关闭滑套上的J型槽内从而防止滑套的旋转。

若要关闭循环孔，在套管内泵入关闭塞使其座于关闭座上。在套管关闭塞以上加压(高于循环终了压力800－1500psi)剪断单体滑套与关闭座之间的销钉，关闭座然后下行直至其与单体滑套内下台肩接触而停止。此时中间销定块被缩回到关闭座内槽。由于关闭塞下行而挤压的胶塞以下套管内的液体可以沿关闭前端的开口槽而上行。从而

不使套管受压。单体滑套关闭循环孔通过O型圈密封。由于分级工具循环孔上下密封本体内径部位相同，所以工具所受外压力不可能打开循环孔。当单体滑套关闭循环孔后，滑套上的卡环莰入分级工具本体内从而防止单体滑套在钻进及下井工具通过时而向上移动。

液压滑套、滑套承托球和关孔座都是铝制而易钻掉。关闭座内的中间锁定块与其中的非旋槽相配合从而防止关闭的旋转。关闭座导引槽内的铜销钉能确保中间锁定块与锁定槽居中。而滑套承托环是通过反扣螺纹旋在单体滑套上，这样其旋转亦是不可能的。分级工具本体与单体滑套上的J型销亦可防止其旋转同时作为辅助的装置防止滑套上行。

754型液压双级固井作业

所需设备

751E型常规双级固井作业所配置的工具及附件由如下组成：1)754HO型分级固井工具；2)754密封胶塞和承托环；3)754E型关孔胶塞。通常自动罐浆式压差式自动罐浆浮箍、浮鞋等可配合使用在密封承托环以下。754开孔铅弹是选用件。如果分级工具以上井科角仅25o 或更小则可选用。如果套管丝扣不是园扣或梯扣则应选用带密封承托环的承托接箍。

检查

分级固井工具到达井场后要检查分级固井工具及附件，检查分级工具有否损伤，丝扣有否损伤等。检查关闭塞是否与所送分级工具相匹配。确保密封胶塞能正确地座于承托环上，确认承托环丝扣与所用套管丝扣一致。确认水泥头内没有其它胶塞或异物。如果需预装胶塞，确信水泥头胶释放机构工作正常，承托机构能足够承托胶塞，水泥头内有平衡槽。核实达到预计开孔压力所需液压滑套上所安装的剪切销钉数量。核实工具之开孔压力不能超过套管最大抗内压压力或其它套管附件压力许可值。

注意：液压分级工具的开孔压力应比在固井作业过程中作用于工具上的压差大几百个PSI。这种情况通常发生在第一级固井过程中工具以上套管内注满水泥或水泥全部顶替出分级工具外。

程序

1.在分级工具以下套管设计位置安装754密封承托环或承托接箍。

注意：安装承托环时其锥面应向上。

2.在下套管过程中在设计位置安装分级固井工具

注意：分级固井工具本体上的任何部位都不可以打大钳。

3.下完套管后，循环并进行第一级固井施工。

4.打开水泥头投入754密封胶塞。

注意：754HO密封胶塞和关孔胶塞可以预装在水泥头中。

5.开始顶替直至密封胶塞碰压，为了使胶塞密封并套管试压碰压压力

应是循环终了压力增加500psi。

A.不断记录碰压所需的排量和压力

B.第一级柔性胶塞通过双级工具的排量可达10BPM

6.释放压力并检查回流。只有当浮鞋/箍工作正常或水泥已凝固方可进行。

7.加压直至打开循环孔(参见随工具提供的开孔压力参数)。开孔所需

的地压力应等于推荐的压力值减去分级工具处的内静压力加上该处的环空空静压力。

8.一旦打开循环孔,应建立循环并调整泥浆,然后混合并泵送第二级

水泥。泵完水泥后，释放754关孔塞，一定要确信胶塞离开水泥头。

注意:比较密封胶塞碰压前的循环压力即可确定循环孔是否打开。

9.开始顶替直至关闭胶塞座于分级工具上。

10.当关闭塞坐于工具上时，应继续顶替直到循环终了压力达到如下

参考值。

11.通过释放压力观察回流检查分级工具是否关闭。

12.如果观察连续过多的回流，那么应用更高的排量或压力重复以上

程序关闭工具。并再次检查工具是否关闭。

钻分级箍要求

准备：

1.建议分级箍丝扣用Tube-Lok TM丝扣胶粘接（仅在公接头上涂

一薄层即可）。

2.固井后在分级箍上部留一小段水泥，以便防止钻分级箍关闭

胶塞时打滑。

3.建议使用适于钻中到软地层的长铣齿三牙轮钻头钻塞。

4.在整个钻塞过程中采用人工送钻方式，并保持平稳。

5.使用随钻打捞杯打捞钻屑，如果是油层套管要用套管刮壁器。

6.建议扶正器和扩眼器接在近钻头处，以使钻头居中。

钻分级箍：

1.转速至少40-60 转/分，但决不能超过100 转/分。

2.钻压：1~ 1.5 吨/每英寸钻头直径（如：6”钻头钻压为6~9

吨）。不可冲压顿钻。

3.排量：以足以带出钻屑且不减轻施加在被钻物上的钻压为准

（开始时排量最好为3.0升/秒或11.0 方/小时）。注意排量不要过大。

4.保持钻头水马力至少2.0 马力/每平方英寸钻头表面积。

5.在钻分级箍过程中要经常上提下放活动，这将有助于清洁钻

头表面的钻屑。

6.钻穿分级箍后，保持循环和转动上提下放钻头通过分级箍清

理分级箍至少三次。