自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋的製作方法
2023-10-05 08:42:29 1
自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋的製作方法
【專利摘要】一種自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋，在下套管過程中套管短接內的泥漿通路處於開啟狀態，泥漿通過一、二級阻流浮箍環進入上面套管內，從而能實現下套管過程中的自動灌漿；當下完套管可進行正常的泥漿循環；當固井碰壓時，滑動環受力向下滑動時，能夠分別通過一、二級傳壓杆推動一、二級剪切銷釘定位塊將一、二級剪切銷釘剪斷，此時一、二級阻流浮箍能夠分別在一、二級壓縮彈簧的作用下與一、二級阻流浮箍環接觸通過密封配合實現閉合切斷一、二級阻流浮箍環中央的泥漿通道。與現有技術相比，本發明通過以上結構實現下套管過程中引鞋對套管的導向；泥漿自灌則取代了人工，消除了安全隱患，提高了工作效率。
【專利說明】 自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋
【技術領域】
[0001]本發明屬於石油勘探鑽井固井【技術領域】，具體涉及一種自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋。
【背景技術】
[0002]石油勘探鑽井在下套管過程中需要灌泥漿，當前沒有自動灌泥漿技術，下套管過程中的灌泥漿程序是從井口人工灌。人工在井口灌漿，不僅浪費時間，還對井下帶來很大安全隱患，因為套管外徑大於鑽杆，與地層接觸面積大，靜止時間增加會增加粘卡的危險性，一旦造成套管粘卡就會導致整井的報廢，損失巨大。
【發明內容】
[0003]針對現有技術人工井口灌漿的缺陷，本發明提供一種結構簡單、設計合理、省時省力且安全穩定的自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋。
[0004]本發明的技術方案是:一種自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋，其特徵在於:包括套管短接、滑動環、一級傳壓杆、一級阻流浮箍環、一級阻流浮箍、一級阻流浮箍拉杆、一級剪切銷釘、一級壓縮彈簧、一級剪切銷釘定位塊、一級彈簧座、二級傳壓杆、二級阻流浮箍環、二級阻流浮箍、二級阻流浮箍拉杆、二級壓縮彈簧、二級剪切銷釘、二級剪切銷釘定位塊、二級彈簧座、旋轉引鞋接頭接箍、旋轉軸承、旋轉導向引鞋，具體連接方式如下:所述的套管短接通過旋轉引鞋接頭接箍與旋轉導向弓丨鞋連接構成筒狀整體結構，所述旋轉導向弓I鞋下端設有泥漿孔，所述的旋轉導向引鞋在遇阻時能夠旋轉導向；所述的滑動環安裝在套管短接上部且與其內壁構成滑動密封配合；所述滑動環下部的套管短接內間隔固定安裝一級阻流浮箍環和二級阻流浮箍環，所述的一級阻流浮箍環
和二級阻流浮箍環中央設有泥漿通道，且所述的一級阻流浮箍環與所述滑動環之間保持有一定的滑動距離；所述的一級阻流浮箍環和二級阻流浮箍環之間連接一級彈簧座，所述的二級阻流浮箍環下端連接二級彈簧座；所述的一級彈簧座中部套裝有一級剪切銷釘定位塊，所述的二級彈簧座的下部套裝二級剪切銷釘定位塊；所述一級剪切銷釘定位塊的兩側分別連接豎直向上延伸的一級傳壓杆和豎直向下延伸的二級傳壓杆，所述的一級傳壓杆向上穿過一級阻流浮箍環與滑動環連接，所述的二級傳壓杆向下穿過二級阻流浮箍環與二級剪切銷釘定位塊連接；所述的一級阻流浮箍位於一級剪切銷釘定位塊上部且四周套裝在一級彈簧座上，所述的一級阻流浮箍上連接一級阻流浮箍拉杆，所述一級阻流浮箍拉杆的另一端通過一級剪切銷釘與一級剪切銷釘定位塊固定，從而使一級阻流浮箍與一級彈簧座上安裝的一級壓縮彈簧抵靠壓緊，並且與一級阻流浮箍環保持有一定的距離；所述的二級阻流浮箍位於二級剪切銷釘定位塊上部且四周套裝在二級彈簧座上，所述的二級阻流浮箍上連接二級阻流浮箍拉杆，所述二級阻流浮箍拉杆的另一端通過二級剪切銷釘與二級剪切銷釘定位塊固定，從而使二級阻流浮箍與二級彈簧座上安裝的二級壓縮彈簧抵靠壓緊，並且與二級阻流浮箍環保持有一定的距離；當所述的滑動環受力向下滑動時，能夠分別通過一、二級傳壓杆推動一、二級剪切銷釘定位塊將一、二級剪切銷釘剪斷，此時一、二級阻流浮箍能夠分別在一、二級壓縮彈簧的作用下與一、二級阻流浮箍環接觸通過密封配合實現閉合切斷一、二級阻流浮箍環中央的泥漿通道。
[0005]上述方案進一步優選為:
所述的旋轉引鞋接頭接箍通過軸承座以及其內安裝的軸承與旋轉導向引鞋連接。
[0006]所述的一級傳壓杆和二級傳壓杆均為左右對稱布置的兩根。
[0007]所述的一級彈簧座和二級彈簧座均由多根立柱或豎條間隔環抱組合而成，多根立柱或豎條間隔之間的縫隙可以作為泥漿通道。
[0008]本發明的原理是:下套管過程中泥漿通過旋轉導向引鞋下面的泥漿孔進入套管短接，這時一級阻流浮箍和二級阻流浮箍被剪切銷釘定位塊通過剪切銷釘固定在一定位置無法與一、二級阻流浮箍環閉合，且一級阻流浮箍和二級阻流浮箍外徑小於短接內徑，傳壓杆與彈簧座之間有泥漿通道，泥漿通過一、二級阻流浮箍環進入上面套管內，實現了泥漿的自灌。當下完套管可進行正常的泥漿循環，與傳統套管引鞋浮箍沒有區別，當固井碰壓時，固井膠塞下行至滑動環位置，並將滑動環壓下，滑動環推動傳壓杆，傳壓杆推動剪切銷釘定位塊分別將一、二級銷釘剪斷，被銷釘固定的一、二級阻流浮箍在一、二級壓縮彈簧的彈力作用下上行分別與一、二級阻流浮箍環閉合切斷泥漿通道，起到了阻流作用，從而能實現固完井後泥漿無法逆反。
[0009]與現有技術相比，本發明通過以上結構實現下套管過程中套管遇阻時的旋轉導向和泥漿自灌。泥漿的自灌取代了人工，消除了安全隱患，提高了工作效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的結構示意圖；
圖中:1、套管短接，2、滑動環，3、一級傳壓杆，4、一級阻流浮箍環，5、一級阻流浮箍，6、一級阻流浮箍拉杆，7、一級剪切銷釘，8、一級壓縮彈簧，9、一級剪切銷釘定位塊，10、二級傳壓杆，11、二級阻流浮箍環，12、二級阻流浮箍，13、二級阻流浮箍拉杆，14、二級剪切銷釘，15，二級壓縮彈簧，16，二級剪切銷釘定位塊，17、旋轉引鞋接頭接箍，18、旋轉軸承，19、旋轉軸承座，20、旋轉導向引鞋，21、泥漿孔，22、一級彈簧座，23、二級彈簧座。
【具體實施方式】
[0011]以下結合附圖對本發明做進一步的說明。
[0012]參見圖1，一種自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋，其方案包括套管短接1，滑動環2，一級傳壓杆3，一級阻流浮箍環4，一級阻流浮箍5，一級阻流浮箍拉杆6，一級剪切銷釘7，一級壓縮彈簧8，一級剪切銷釘定位塊9，二級傳壓杆10，二級阻流浮箍環11，二級阻流浮箍12，二級阻流浮箍拉杆13、二級剪切銷釘14，二級壓縮彈簧15，二級剪切銷釘定位塊16，旋轉引鞋接頭接箍17，旋轉軸承18，旋轉軸承座19，旋轉導向引鞋20，泥漿孔21，一級彈簧座22 ;二級彈簧座23 ;其中滑動環2在套管短接I最上部，一級傳壓杆3在滑動環2下面，一級傳壓杆3穿過一級阻流浮箍環4與一級剪切銷釘定位塊9連接；一級阻流浮箍環4在滑動環2下面，與滑動環2保有一定滑動距離；一級阻流浮箍5在一級阻流浮箍環4下面，與一級阻流浮箍環4保有一定距離，一級阻流浮箍5分別與一級阻流浮箍拉杆6、一級壓縮彈簧8連接；一級壓縮彈簧8坐於一級彈簧座22之上；一級彈簧座22與一級傳壓杆3在接箍套管1的內腔中相互有泥漿通過空間；一級阻流浮箍拉杆6之上有剪切銷釘孔，一級阻流浮箍拉杆6通過一級剪切銷釘7與一級剪切銷釘定位塊9連接；二級傳壓杆10在一級剪切銷釘定位塊9下面，並穿過二級阻流浮箍環11與二級剪切銷釘定位塊14連接；二級阻流浮箍環11在一級剪切銷釘定位塊9下面，與一級剪切銷釘定位塊9保有一定距離；二級阻流浮箍12在二級阻流浮箍環11下面，與二級阻流浮箍環11保有一定距離，分別與二級阻流浮箍拉杆13、二級壓縮彈簧15連接；二級壓縮彈簧15坐於二級彈簧座23之上；二級彈簧座23與二級傳壓杆10在接箍1的內腔中相互有泥漿通過空間；二級阻流浮箍拉杆13之上有剪切銷釘孔，二級阻流浮箍拉杆13通過二級剪切銷釘14與二級剪切銷釘定位塊16連接；套管短接1與旋轉引鞋接頭接箍17連接；旋轉引鞋接頭接箍17與旋轉軸承18連接；旋轉軸承18與旋轉軸承座19連接；旋轉軸承座19與旋轉導向引鞋20連接；旋轉導向引鞋20的下面有泥漿孔21。
[0013]通過上述結構便實現了下套管過程中泥漿的自灌，具體工作過程為:下套管時泥漿通過旋轉導向引鞋20下面的泥漿孔21進入套管短接1，這時一級阻流浮箍5和二級阻流浮箍12被剪切銷釘定位塊通過剪切銷釘固定在一定位置無法與阻流浮箍環閉合，中間的一、二級彈簧座22、23 (多根立柱或豎條間隔分布布置)和一二級傳壓杆2、10與套管短接1的內腔形成有足夠泥漿通過空間，即在下套管過程中套管短接內的泥漿通路處於開啟狀態，泥漿通過一、二級阻流浮箍環6、11進入上面套管內，從而能實現下套管過程中的自動灌漿。當下完套管可進行正常的泥漿循環，與傳統套管引鞋浮箍沒有區別，當固井碰壓時，固井膠塞下行至滑動環2位置，並將滑動環2壓下，滑動環2推動傳壓杆，傳壓杆推動剪切銷釘定位塊將一、二級剪切銷釘7、14剪斷，被銷釘固定的一、二級阻流浮箍5、12在彈簧力作用下與阻流浮箍環閉合切斷泥漿通道，起到了阻流作用，從而能實現固完井後泥漿無法逆反。
[0014]以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出的是，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，有可能對具體尺寸，或者局部結構出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋，其特徵在於:包括套管短接、滑動環、一級傳壓杆、一級阻流浮箍環、一級阻流浮箍、一級阻流浮箍拉杆、一級剪切銷釘、一級壓縮彈簧、一級剪切銷釘定位塊、一級彈簧座、二級傳壓杆、二級阻流浮箍環、二級阻流浮箍、二級阻流浮箍拉杆、二級壓縮彈簧、二級剪切銷釘、二級剪切銷釘定位塊、二級彈簧座、旋轉引鞋接頭接箍、旋轉軸承、旋轉導向引鞋，具體連接方式如下:所述的套管短接通過旋轉引鞋接頭接箍與旋轉導向引鞋連接構成筒狀整體結構，所述旋轉導向引鞋下端設有泥漿孔，所述的旋轉導向引鞋在遇阻時能夠旋轉導向；所述的滑動環安裝在套管短接上部且與其內壁構成滑動密封配合；所述滑動環下部的套管短接內間隔固定安裝一級阻流浮箍環和二級阻流浮箍環，所述的一級阻流浮箍環和二級阻流浮箍環中央設有泥漿通道，且所述的一級阻流浮箍環與所述滑動環之間保持有一定的滑動距離；所述的一級阻流浮箍環和二級阻流浮箍環之間連接一級彈簧座，所述的二級阻流浮箍環下端連接二級彈簧座；所述的一級彈簧座中部套裝有一級剪切銷釘定位塊，所述的二級彈簧座的下部套裝二級剪切銷釘定位塊；所述一級剪切銷釘定位塊的兩側分別連接豎直向上延伸的一級傳壓杆和豎直向下延伸的二級傳壓杆，所述的一級傳壓杆向上穿過一級阻流浮箍環與滑動環連接，所述的二級傳壓杆向下穿過二級阻流浮箍環與二級剪切銷釘定位塊連接；所述的一級阻流浮箍位於一級剪切銷釘定位塊上部且四周套裝在一級彈簧座上，所述的一級阻流浮箍上連接一級阻流浮箍拉杆，所述一級阻流浮箍拉杆的另一端通過一級剪切銷釘與一級剪切銷釘定位塊固定，從而使一級阻流浮箍與一級彈簧座上安裝的一級壓縮彈簧抵靠壓緊，並且與一級阻流浮箍環保持有一定的距離；所述的二級阻流浮箍位於二級剪切銷釘定位塊上部且四周套裝在二級彈簧座上，所述的二級阻流浮箍上連接二級阻流浮箍拉杆，所述二級阻流浮箍拉杆的另一端通過二級剪切銷釘與二級剪切銷釘定位塊固定，從而使二級阻流浮箍與二級彈簧座上安裝的二級壓縮彈簧抵靠壓緊，並且與二級阻流浮箍環保持有一定的距離；當所述的滑動環受力向下滑動時，能夠分別通過一、二級傳壓杆推動一、二級剪切銷釘定位塊將一、二級剪切銷釘剪斷，此時一、二級阻流浮箍能夠分別在一、二級壓縮彈簧的作用下與一、二級阻流浮箍環接觸通過密封配合實現閉合切斷一、二級阻流浮箍環中央的泥漿通道。
2.根據權利要求1所述的自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋，其特徵在於:所述的旋轉引鞋接頭接箍通過軸承座以及其內安裝的軸承與旋轉導向弓I鞋連接。
3.根據權利要求1所述的自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋，其特徵在於:所述的一級傳壓杆和二級傳壓杆均為左右對稱布置的兩根。
4.根據權利要求1所述的自灌漿套管浮箍旋轉導向引鞋，其特徵在於:所述的一級彈簧座和二級彈簧座均由多根立柱或豎條間隔環抱組合而成。
【文檔編號】E21B33/13GK104265238SQ201410454811
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】王曉偉, 李翔, 魏旭, 張 浩, 姜蘭其, 劉佑雲, 於曉芳, 王書峰 申請人:東營三順石油工程技術有限責任公司