本发明涉及固井装备，是一种一体封隔式免钻注水泥工具。
背景技术：
1、在固井施工中，由于一些井注水泥封固段太长，压差过高，一般注水泥设备顶替压力不足，难以满足施工要求，在低压易漏失井固井时，一次封固段过长导致压差过高，也容易引起井漏，或者其他原因导致固井无法实现时，需要使用分级固井工艺，即使用分级注水泥器先对下部进行注水泥固井，待其候凝完毕后对上部进行固井，分段固井可有效解决以上问题。
2、公告号为cn202850941u的中国专利文献公开了一种免钻式分级注水泥装置,其包括本体和开孔套；在本体的下端有内螺纹，在本体的上部内侧通过关孔套剪钉固定安装有关孔套，在关孔套的上部内侧通过胶塞套剪钉固定安装有胶塞套，在胶塞套的下端固定有凸台，在本体的下部内侧固定有卡台，卡台的内径和关孔套的内径相同，在卡台的内侧通过开孔套座剪钉固定安装有开孔套座，开孔套包括开孔套体和开孔套头；开孔套体的上端和开孔套头的下端固定在一起，开孔套体的下部外侧和开孔套座的上部内侧通过开孔套剪钉固定安装在一起，开孔套头套装在关孔套的下端内侧，本体、关孔套、开孔套头、开孔套体、开孔套座和卡台之间形成密封腔，在本体上有至少一个与密封腔相通的孔。
3、公告号为cn202659209u的中国专利文献公开了液压反向开孔免钻塞分级箍，其包括本体、下接头、开孔套、脱落内套和关孔套；本体下端内侧和下接头的上端外侧固定安装在一起，在本体的下部沿圆周径向分布有至少一个循环通孔，在循环通孔上方的本体内通过关孔剪钉固定安装有与下接头内径相对应的关孔套，关孔套与本体之间安装有止退装置，在关孔套的中部内侧有环形的滑移槽，在循环通孔下方的本体内通过开孔剪钉固定安装有与下接头内径相对应的开孔套，脱落内套的下端与开孔套通过脱落剪钉固定连接在一起，脱落内套的上部套装在关孔套的上端，在脱落内套的中部固定安装有导向剪钉，导向剪钉的外端位于滑移槽内，在脱落内套的下端内侧有用于固定关孔胶塞的卡塞内凸台，开孔套、关孔套、脱落内套与本体之间形成环形的封孔腔；与封孔腔上侧对应的本体上有用于泄压的溢流孔。
4、公告号为cn201574724u的中国专利文献公开了全通径分级注水泥器，其包括上接头、下接头、筒体、关孔套和胶塞套筒；筒体的上端内侧和下端内侧分别与上接头的下端外侧和下接头的上端外侧固定连接在一起；在筒体的中部上有至少一个的内外相通的进液孔，在进液孔下方的筒体上有内凸台，在进液孔与上接头之间的筒体内侧有内径与内凸台内径相同的关孔套，关孔套通过上剪切销钉与筒体固定安装在一起，在关孔套的下部有径向的定位槽，在关孔套的内侧有胶塞套筒，胶塞套筒的下端通过下剪切销钉与内凸台固定安装在一起，胶塞套筒的中部有定位销钉，定位销钉的外端穿过胶塞套筒位于定位槽内并能向下移动，在定位槽下方的胶塞套筒上有能与进液孔相连通的至少一个的通孔，在胶塞套筒的下部内有下凸台，在胶塞套筒的中部内有内径大于下凸台内径的上凸台。
5、传统分级箍开孔闭孔结构采用剪钉固定，在达到剪断力后剪钉剪断，达到分级箍开孔、闭孔的目的，但是现有的封隔式注水泥工具以及上述注水泥工具的零部件较多，结构复杂，在工作时动作运行复杂，容易因某一结构失效导致整个分级注水泥器失效，对施工安全产生较大影响。
技术实现思路
1、本发明提供了一种一体封隔式免钻注水泥工具，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有封隔式注水泥器存在结构复杂，运行动作繁琐，且各动作之间容易影响，易因单一结构失效而导致后续所有动作无法正常完成的问题。
2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种一体封隔式免钻注水泥工具，包括外壳、滑套、胶筒、定位机构、剪钉和竖向设置的中心管，中心管上部外侧与外壳上部内侧固定安装在一起，中心管下端外侧固定安装有限位套，对应限位套上方位置的中心管外侧密封套装有滑套，对应滑套下端和限位套上端之间位置的中心管外侧套装有胶筒，滑套上端固定有套装于中心管外侧与外壳内侧之间的隔套，隔套与外壳之间安装有剪钉，对应剪钉上方位置的隔套外侧设有定位机构，所述定位机构随隔套向下移动至设定位置时能够与外壳固定在一起，中心管上部内侧设有若干个内外连通的进液孔，所述进液孔内流入一定压力的液体后剪断剪钉并使得滑套和限位套相互靠近挤压胶筒，对应定位机构和剪钉之间位置的中心管内侧设有内外连通的内循环通道，对应内循环通道位置的外壳外侧设有内外连通的外循环通道，外循环通道内密封固定安装有爆破片，所述爆破片于外循环通道的液体压力大于设定值时破裂。
3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：
4、上述定位机构可包括防退卡环，隔套上部外侧设有开口向外的第一定位环槽，防退卡环套装于第一定位环槽内，对应外循环通道与剪钉之间位置的外壳下部内侧设有开口向内的第二定位环槽，所述第一定位环槽向下移动至与第二定位环槽完全或者部分对应时，防退卡环外侧向外膨胀后卡入第二定位环槽内。
5、上述对应进液孔和隔套上端之间位置的中心管外侧与外壳内侧之间可套装有关闭套，关闭套下端与隔套上端之间设有间隙，关闭套外侧上下间隔安装有至少一个第一密封组件，关闭套内侧上下间隔安装有至少两个第二密封组件。
6、上述关闭套上部内侧可设有开口向内的第三定位环槽，对应第三定位环槽和内循环通道之间位置的中心管上部外侧设有内外连通且外大内小的锥形安装孔，安装孔内套装有相匹配的锁块，锁块第一端与关闭套内侧之间安装有弹性复位件，所述弹性复位件使得锁块第二端与安装孔内壁相抵，所述关闭套下端向下移动至与隔套上端相互接触时，锁块第一端移动至第三定位环槽内。
7、上述中心管内侧可套装有管状结构的塞座，对应外循环通道位置的塞座内侧设有内外连通的连通孔，对应锁块位置的塞座外侧设有锁槽，锁块第二端插设于锁槽内，对应锁槽和连通孔之间位置的塞座上部外侧以及对应连通孔下方位置的塞座下部外侧均安装有第一密封圈，塞座内侧设有从上至下直径逐渐变小的阶梯形流道。
8、上述所述关闭套下端向下移动至与隔套上端相互接触时，关闭套内侧至少有一个第二密封组件分别位于内循环通道上方和下方。
9、上述对应内循环通道下方位置的隔套内侧可安装有第二密封圈，对应进液孔上方位置的中心管上部外侧与外壳内侧之间安装有第三密封圈。
10、上述胶筒可呈外窄内宽的t字形，滑套下端外侧向下凸起形成套装于胶筒上部外侧的上固定环，限位套上端外侧向上凸起形成套装于胶筒下部外侧的下固定环。
11、本发明结构合理而紧凑，使用时，将中心管上端与套管通过螺纹连接固定安装在一起，在固井下套管时，将中心管上端与套管连接，然后随套管串一起下入井内预定位置，该一体封隔式免钻注水泥工具以下为一级固井，该一体封隔式免钻注水泥工具以上为二级固井，在一级固井碰压结束后，继续给套管内打压，液体通过进液孔对隔套上端作用，使得隔套和滑套受到向下的压力，当隔套向下移动至设定位置时，定位机构将隔套与外壳固定在一起，此时胶筒向外膨胀，并且膨胀后的外径达到最大值，同时外循环通道与内循环通道相对应，当压力达到爆破片最大承压值时，爆破片破裂，套管内部与环空形成循环通道，进行二级固井。
12、在滑套移动之前，爆破片不会承受高压，在剪钉剪断后，滑套下行是瞬间完成的，完成后可继续升压打开爆破片，保证了顺序的先后性，且爆破片破裂压力大于剪钉被剪断的压力，这样更加保险，滑套瞬间打开，同时很短时间内爆破片打开，循环建立，由于滑套密封套装在中心管外侧，可以保证持续密封，因此只要井内有压力在，即使只有静液柱压力，滑套也能够继续下行到位，这样可以提高胀封和外循环通道打开的成功率。
13、本发明仅通过一个滑套即可实现对胶筒的胀封，且定位机构能够对滑套形成定位作用，滑套上下均不能移动，一体封隔式免钻注水泥工具内侧和外侧仍然是两个工作独立的系统，不会串联，极大提高了工具成功率，中心管的整体设计也极大增加了工具的抗拉强度。
1.一种一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于包括外壳、滑套、胶筒、定位机构、剪钉和竖向设置的中心管，中心管上部外侧与外壳上部内侧固定安装在一起，中心管下端外侧固定安装有限位套，对应限位套上方位置的中心管外侧密封套装有滑套，对应滑套下端和限位套上端之间位置的中心管外侧套装有胶筒，滑套上端固定有套装于中心管外侧与外壳内侧之间的隔套，隔套与外壳之间安装有剪钉，对应剪钉上方位置的隔套外侧设有定位机构，所述定位机构随隔套向下移动至设定位置时能够与外壳固定在一起，中心管上部内侧设有若干个内外连通的进液孔，所述进液孔内流入一定压力的液体后剪断剪钉并使得滑套和限位套相互靠近挤压胶筒，对应定位机构和剪钉之间位置的中心管内侧设有内外连通的内循环通道，对应内循环通道位置的外壳外侧设有内外连通的外循环通道，外循环通道内密封固定安装有爆破片，所述爆破片于外循环通道的液体压力大于设定值时破裂。
2.根据权利要求1所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于定位机构包括防退卡环，隔套上部外侧设有开口向外的第一定位环槽，防退卡环套装于第一定位环槽内，对应外循环通道与剪钉之间位置的外壳下部内侧设有开口向内的第二定位环槽，所述第一定位环槽向下移动至与第二定位环槽完全或者部分对应时，防退卡环外侧向外膨胀后卡入第二定位环槽内。
3.根据权利要求1或2所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于对应进液孔和隔套上端之间位置的中心管外侧与外壳内侧之间套装有关闭套，关闭套下端与隔套上端之间设有间隙，关闭套外侧上下间隔安装有至少一个第一密封组件，关闭套内侧上下间隔安装有至少两个第二密封组件。
4.根据权利要求3所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于关闭套上部内侧设有开口向内的第三定位环槽，对应第三定位环槽和内循环通道之间位置的中心管上部外侧设有内外连通且外大内小的锥形安装孔，安装孔内套装有相匹配的锁块，锁块第一端与关闭套内侧之间安装有弹性复位件，所述弹性复位件使得锁块第二端与安装孔内壁相抵，所述关闭套下端向下移动至与隔套上端相互接触时，锁块第一端移动至第三定位环槽内。
5.根据权利要求4所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于中心管内侧套装有管状结构的塞座，对应外循环通道位置的塞座内侧设有内外连通的连通孔，对应锁块位置的塞座外侧设有锁槽，锁块第二端插设于锁槽内，对应锁槽和连通孔之间位置的塞座上部外侧以及对应连通孔下方位置的塞座下部外侧均安装有第一密封圈，塞座内侧设有从上至下直径逐渐变小的阶梯形流道；
6.根据权利要求1或2或4或5所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于对应内循环通道下方位置的隔套内侧安装有第二密封圈，对应进液孔上方位置的中心管上部外侧与外壳内侧之间安装有第三密封圈。
7.根据权利要求3所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于对应内循环通道下方位置的隔套内侧安装有第一密封圈，对应进液孔上方位置的中心管上部外侧与外壳内侧之间安装有第二密封圈。
8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于胶筒呈外窄内宽的t字形，滑套下端外侧向下凸起形成套装于胶筒上部外侧的上固定环，限位套上端外侧向上凸起形成套装于胶筒下部外侧的下固定环。
9.根据权利要求3所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于胶筒呈外窄内宽的t字形，滑套下端外侧向下凸起形成套装于胶筒上部外侧的上固定环，限位套上端外侧向上凸起形成套装于胶筒下部外侧的下固定环。
10.根据权利要求6所述的一体封隔式免钻注水泥工具，其特征在于胶筒呈外窄内宽的t字形，滑套下端外侧向下凸起形成套装于胶筒上部外侧的上固定环，限位套上端外侧向上凸起形成套装于胶筒下部外侧的下固定环。
