液壓式分級箍
一、適用范圍
分級箍又稱雙級箍或分級注水泥器，是將注水泥作業(yè)分成兩次完成的一種特殊裝置。該產(chǎn)品是液壓式分級箍，主要用于以下場合的固井注水泥作業(yè)：
1．一次注水泥量過大。
2．地層不能承受過大的液柱壓力。
3．封隔特殊層位。
4．防止固井后環(huán)空氣竄。
5．封固段上下溫差大，水泥漿性能不易調(diào)節(jié)。
6．斜井及水平井的雙級固井。
二、結(jié)構(gòu)組成
分級箍主要由分級箍(本體)、一膠塞承托環(huán)、一膠塞、重力打開塞(根據(jù)客戶需求提供)、關(guān)閉塞組成(見圖1)。
三、主要特點
該產(chǎn)品具有以下主要特點：
1．采用內(nèi)卡簧鎖緊結(jié)構(gòu)，關(guān)閉套關(guān)閉后自鎖。
2．打開、關(guān)閉動作時，均不存在小腔液體壓縮問題。
3．設(shè)備整體均無任何焊接處。
4．較短的設(shè)備長度設(shè)計有效的降低了彎曲應(yīng)力。
5．本體、下接頭內(nèi)徑與套管內(nèi)徑一致，但小于關(guān)閉套內(nèi)徑，起鉆及鉆除作業(yè)時可有效保護關(guān)閉套免遭損傷。
6．全部附件均由可鉆性好的橡膠／鋁質(zhì)材料制成，且具有防轉(zhuǎn)機構(gòu)，鉆除方便。
7．所有部件均符合或超過了質(zhì)量控制標準要求，以求可以得到大的井下性能。
四、技術(shù)參數(shù)
該產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)見表1：
五、工作原理
一水泥注完后，釋放一膠塞，當一膠塞碰壓后，繼續(xù)憋壓，打開套剪切銷釘斷開（若此時剪切銷釘未斷開，應(yīng)投放重力塞打壓直至其斷開），打開套下滑露出循環(huán)孔，建立循環(huán)，然后可進行二注水泥作業(yè)。
當關(guān)閉塞座于關(guān)閉套支承環(huán)后，加壓，關(guān)閉套剪切銷釘剪斷，關(guān)閉套下行，直至到下接頭，關(guān)閉循環(huán)孔，由于設(shè)計具有內(nèi)卡簧自鎖裝置，循環(huán)孔關(guān)閉。
六、推薦的操作程序
1.下套管前，仔細檢查分級箍本體及其附件，尤其是本體上下絲扣及附件密封件。
2.套管要按標準要求通徑。
3.根據(jù)固井設(shè)計排列好套管串結(jié)構(gòu)：浮鞋+套管+浮箍+套管+一膠塞承托環(huán)+套管串+分級箍+套管串+水泥頭。
注意：①一膠塞承托環(huán)放在兩根套管的接箍中間，不占長度；
?、诜旨壒课恢脩?yīng)選在地層穩(wěn)定、井徑規(guī)則、不易坍塌的井段。
4.按順序下入套管及附件，按標準扭矩上緊。套管附件及分級箍與套管連接時應(yīng)涂絲扣粘結(jié)劑。上扣扭矩見表2：
注意：①適當控制套管下放速度，并及時灌漿，每下20根套管灌滿一次泥漿，防止分級箍提前打開。
?、诜旨壒勘倔w上下3～5根套管應(yīng)連續(xù)安裝彈性扶正器。
?、鄯旨壒可暇褂眠^程中注意防止磕碰，嚴禁撬杠穿入本體內(nèi)部進行搬運。
?、車澜诒倔w上打大鉗，鉗子只能打在接頭位置。
5.套管下完后，接水泥頭以及固井管線，排量由小到大循環(huán)，防止憋漏地層。嚴格控制開泵泵壓和循環(huán)壓力，確保分級箍內(nèi)外壓差≤12MPa，以防止其提前打開。
6.按設(shè)計要求進行一注水泥作業(yè)。
7.加壓一膠塞，替泥漿，碰壓。
8.繼續(xù)憋壓16MPa,打開套銷釘斷開,打開套下行,循環(huán)孔打開。（注：在直井中，若此時剪切銷釘未斷開,則從井口釋放壓力，投放重力打開塞(下落速度一般為60m／min),重力打開塞座于打開套支承環(huán)上，加壓，打開套剪切銷釘斷開，打開套下行，循環(huán)孔打開。）
9.循環(huán)。裝入關(guān)閉塞。
10.按設(shè)計要求進行二注水泥作業(yè)。
11.壓入關(guān)閉塞，替泥漿，碰壓，表壓應(yīng)為終循環(huán)壓力+附加壓力。關(guān)閉壓力應(yīng)≥關(guān)閉壓力+2MPa，關(guān)閉套剪切銷釘斷開，關(guān)閉套下行，關(guān)閉循環(huán)孔。
12.停泵，從井口釋放壓力，檢驗關(guān)閉套關(guān)閉情況。若回流不斷，應(yīng)再次進行關(guān)閉動作。二次附加壓力應(yīng)大于一次。
13.卸管匯，施工結(jié)束。
七、推薦的鉆除參數(shù)
一般來說，固井一段時間后，就可以鉆除附件的。利用牙輪鉆頭或者PDC鉆頭都可以成功鉆除該型分級箍。
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1.應(yīng)選用短——中短齒適應(yīng)硬地層的牙輪鉆頭。
2.推薦鉆井參數(shù)
鉆壓（T）：7—11T（鉆膠塞皮碗時）8—13T（鉆鋁質(zhì)內(nèi)套時）
轉(zhuǎn)速（rpm）：40—60rpm
排量(l/s)：22 l/s
3.每鉆進5cm應(yīng)上提一次，活動時不停泵，并保持鉆具轉(zhuǎn)動，以便清除鉆頭周圍的橡膠或金屬屑。
4.當使用井底動力鉆具時，鉆壓不得超過2.5T。
（二）使用PDC鉆頭
1.應(yīng)選用適應(yīng)中—硬地層的平底式PDC鉆頭。
2.推薦鉆井參數(shù)
鉆壓（T）：4—6T
轉(zhuǎn)速（rpm）：40—75rpm
