翻轉板式水力振蕩套管鞋的製作方法

2023-10-22 14:11:57 2

專利名稱：翻轉板式水力振蕩套管鞋的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及流體控制及振蕩技術，屬於石油完井振動固井裝置。
1994年，國內王發源等人發明了一種旋流式水力振蕩套管鞋，其專利號為ZL93202944.2，這種套管鞋帶有一根據水聲學原理設計的亥母霍茲水力振蕩水嘴，它只有對一定流變性的水泥漿以一定流量通過水嘴時，才能在流過的水泥漿中誘發振蕩波，超過一定範圍時，該套管鞋將不能正常工作。
針對旋流式水力振蕩套管鞋存在的不足，本實用新型的目的是提供一種翻轉板式水力振蕩套管鞋，該套管鞋使用時不論流體種類如何，也不論流量大小，只要有流體通過，即可產生振動。
為達到上述目的，本實用新型採用的解決方案是在普通套管鞋的外套內，螺紋連接一翻轉板式水力振蕩器，這種水力振蕩器是由帶有斜芯的上體、帶有助推葉片的翻轉板及下體組成，翻轉板通過軸承安裝在上、下體之間，上、下體之間由四個位置對稱的螺栓固定連接。水泥漿通過時可使其連續翻轉而周期性地改變該位置的水泥漿過流斷面，在套管底部產生周期性的截流動作，從而產生連續的振動。
這種套管鞋所產生的振動場，可排除或減少固井液中的氣泡，使水泥漿充分活化而且密度均勻，有利於在環空形成堅硬完整的水泥環；這種振動場還可破壞泥漿水泥漿的凝聚結構，有利於清除套管外壁的泥漿膜和井壁的泥餅，同時可以降低泥漿的粘度，從而提高頂替效率；這種振動場可以縮短水泥漿的初凝和終凝時間，起到早強劑的作用，從而更好地防止水氣竄。這種新型套管鞋還具有結構簡單、造價低廉、使用方便等特點。


圖1是翻轉板式水力振蕩套管鞋的主剖面圖；圖2是翻轉板式水力振蕩套管鞋的側剖面圖。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。
如
圖1及圖2所示，本實用新型是在普通套管鞋的外套8內，螺紋連接一翻轉板式水力振蕩器，這種水力振蕩器是由帶有斜芯7的上體6、帶有助推葉片1的翻轉板2及下體5組成，翻轉板2通過軸承(9,10)安裝在上體6和下體5之間，上體6和下體5之間由四個位置對稱的螺栓(3,4)固定連接。這種套管鞋工作時，在地面泵的作用下，水泥漿首先通過套管柱流入套管鞋，經斜芯7使液流偏轉加速衝擊助推葉片1，而使翻轉板2繞軸11轉動，從而周期性地改變該位置的水泥漿過流斷面，進而在套管鞋底部的導向球體12處產生一個連續的振動場。經現場應用表明，在地面泵排量2～3.5m3/h，水泥漿比重為1.4～1.6時，套管鞋導向球體12處產生了頻率為40～60HZ、壓力振幅為0.02～0.1MP的振動場，大大改善了固井效果。
權利要求1.一種翻轉板式水力振蕩套管鞋，它包括外套(8)，其特徵在於外套(8)內螺紋聯接了一個翻轉板式水力振蕩器，其中水力振蕩器是由帶有斜芯(7)的上體(6)、帶有助推葉片(1)的翻轉板(2)及下體(5)組成，上體(6)和下體(5)之間通過螺栓(3,4)固定聯接，翻轉板(2)通過軸承(9,10)安裝在上、下體(6,5)之間。
專利摘要一種用於油井固井的翻轉板式水力振蕩套管鞋，它是通過在普通套管鞋中設置一翻轉板式水力振蕩器來產生一個連續的振動場，進而達到改善固井效果的作用。這種新型套管鞋造價低廉、工藝簡單，使用安全可靠。
文檔編號E21B17/14GK2336081SQ97231840
公開日1999年9月1日 申請日期1997年12月26日 優先權日1997年12月26日
發明者崔海清, 王顯誠, 丁寶剛, 王景盛, 申福軒, 王澤濱, 王發源 申請人:大慶石油學院