CN104265238A - 自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋 - Google Patents

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魏旭
张�浩
姜兰其
刘佑云
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    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like

Abstract

一种自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋，在下套管过程中套管短接内的泥浆通路处于开启状态，泥浆通过一、二级阻流浮箍环进入上面套管内，从而能实现下套管过程中的自动灌浆；当下完套管可进行正常的泥浆循环；当固井碰压时，滑动环受力向下滑动时，能够分别通过一、二级传压杆推动一、二级剪切销钉定位块将一、二级剪切销钉剪断，此时一、二级阻流浮箍能够分别在一、二级压缩弹簧的作用下与一、二级阻流浮箍环接触通过密封配合实现闭合切断一、二级阻流浮箍环中央的泥浆通道。与现有技术相比，本发明通过以上结构实现下套管过程中引鞋对套管的导向；泥浆自灌则取代了人工，消除了安全隐患，提高了工作效率。

Description

自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋
技术领域
本发明属于石油勘探钻井固井技术领域，具体涉及一种自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋。 
背景技术
石油勘探钻井在下套管过程中需要灌泥浆，当前没有自动灌泥浆技术，下套管过程中的灌泥浆程序是从井口人工灌。人工在井口灌浆，不仅浪费时间，还对井下带来很大安全隐患，因为套管外径大于钻杆，与地层接触面积大，静止时间增加会增加粘卡的危险性，一旦造成套管粘卡就会导致整井的报废，损失巨大。 
发明内容
针对现有技术人工井口灌浆的缺陷，本发明提供一种结构简单、设计合理、省时省力且安全稳定的自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋。 
本发明的技术方案是：一种自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋，其特征在于：包括套管短接、滑动环、一级传压杆、一级阻流浮箍环、一级阻流浮箍、一级阻流浮箍拉杆、一级剪切销钉、一级压缩弹簧、一级剪切销钉定位块、一级弹簧座、二级传压杆、二级阻流浮箍环、二级阻流浮箍、二级阻流浮箍拉杆、二级压缩弹簧、二级剪切销钉、二级剪切销钉定位块、二级弹簧座、旋转引鞋接头接箍、旋转轴承、旋转导向引鞋，具体连接方式如下：所述的套管短接通过旋转引鞋接头接箍与旋转导向引鞋连接构成筒状整体结构，所述旋转导向引鞋下端设有泥浆孔，所述的旋转导向引鞋在遇阻时能够旋转导向；所述的滑动环安装在套管短接上部且与其内壁构成滑动密封配合；所述滑动环下部的套管短接内间隔固定安装一级阻流浮箍环和二级阻流浮箍环，所述的一级阻流浮箍环 
和二级阻流浮箍环中央设有泥浆通道，且所述的一级阻流浮箍环与所述滑动环之间保持有一定的滑动距离；所述的一级阻流浮箍环和二级阻流浮箍环之间连接一级弹簧座，所述的二级阻流浮箍环下端连接二级弹簧座；所述的一级弹簧座中部套装有一级剪切销钉定位块，所述的二级弹簧座的下部套装二级剪切销钉定位块；所述一级剪切销钉定位块的两侧分别连接竖直向上延伸的一级传压杆和竖直向下延伸的二级传压杆，所述的一级传压杆向上穿过一级阻流浮箍环与滑动环连接，所述的二级传压杆向下穿过二级阻流浮箍环与二级剪切销钉定位块连接；所述的一级阻流浮箍位于一级剪切销钉定位块上部且四周套装在一级弹簧座上，所述的一级阻流浮箍上连接一级阻流浮箍拉杆，所述一级阻流浮箍拉杆的另一端通过一级剪切销钉与一级剪切销钉定位块固定，从而使一级阻流浮箍与一级弹簧座上安装的一级压缩弹簧抵靠压紧，并且与一级阻流浮箍环保持有一定的距离；所述的二级阻流浮箍位于二级剪切销钉定位块上部且四周套装在二级弹簧座上，所述的二级阻流浮箍上连接二级阻流浮箍拉杆，所述二级阻流浮箍拉杆的另一端通过二级剪切销钉与二级剪切销钉定位块固定，从而使二级阻流浮箍与二级弹簧座上安装的二级压缩弹簧抵靠压紧，并且与二级阻流浮箍环保持有一定的距离；当所述的滑动环受力向下滑动时，能够分别通过一、二级传压杆推动一、二级剪切销钉定位块将一、二级剪切销钉剪断，此时一、二级阻流浮箍能够分别在一、二级压缩弹簧的作用下与一、二级阻流浮箍环接触通过密封配合实现闭合切断一、二级阻流浮箍环中央的泥浆通道。
上述方案进一步优选为： 
所述的旋转引鞋接头接箍通过轴承座以及其内安装的轴承与旋转导向引鞋连接。
所述的一级传压杆和二级传压杆均为左右对称布置的两根。 
所述的一级弹簧座和二级弹簧座均由多根立柱或竖条间隔环抱组合而成，多根立柱或竖条间隔之间的缝隙可以作为泥浆通道。 
本发明的原理是：下套管过程中泥浆通过旋转导向引鞋下面的泥浆孔进入套管短接，这时一级阻流浮箍和二级阻流浮箍被剪切销钉定位块通过剪切销钉固定在一定位置无法与一、二级阻流浮箍环闭合，且一级阻流浮箍和二级阻流浮箍外径小于短接内径，传压杆与弹簧座之间有泥浆通道，泥浆通过一、二级阻流浮箍环进入上面套管内，实现了泥浆的自灌。当下完套管可进行正常的泥浆循环，与传统套管引鞋浮箍没有区别，当固井碰压时，固井胶塞下行至滑动环位置，并将滑动环压下，滑动环推动传压杆，传压杆推动剪切销钉定位块分别将一、二级销钉剪断，被销钉固定的一、二级阻流浮箍在一、二级压缩弹簧的弹力作用下上行分别与一、二级阻流浮箍环闭合切断泥浆通道，起到了阻流作用，从而能实现固完井后泥浆无法逆反。 
与现有技术相比，本发明通过以上结构实现下套管过程中套管遇阻时的旋转导向和泥浆自灌。泥浆的自灌取代了人工，消除了安全隐患，提高了工作效率。 
附图说明
图1是本发明的结构示意图； 
图中：1、套管短接，2、滑动环，3、一级传压杆，4、一级阻流浮箍环，5、一级阻流浮箍，6、一级阻流浮箍拉杆，7、一级剪切销钉，8、一级压缩弹簧，9、一级剪切销钉定位块，10、二级传压杆，11、二级阻流浮箍环，12、二级阻流浮箍，13、二级阻流浮箍拉杆，14、二级剪切销钉，15，二级压缩弹簧，16，二级剪切销钉定位块，17、旋转引鞋接头接箍，18、旋转轴承，19、旋转轴承座，20、旋转导向引鞋，21、泥浆孔，22、一级弹簧座，23、二级弹簧座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步的说明。 
参见图1，一种自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋，其方案包括套管短接1，滑动环2，一级传压杆3，一级阻流浮箍环4，一级阻流浮箍5，一级阻流浮箍拉杆6，一级剪切销钉7，一级压缩弹簧8，一级剪切销钉定位块9，二级传压杆10，二级阻流浮箍环11，二级阻流浮箍12，二级阻流浮箍拉杆13、二级剪切销钉14，二级压缩弹簧15，二级剪切销钉定位块16，旋转引鞋接头接箍17，旋转轴承18，旋转轴承座19，旋转导向引鞋20，泥浆孔21，一级弹簧座22；二级弹簧座23；其中滑动环2在套管短接1最上部，一级传压杆3在滑动环2下面，一级传压杆3穿过一级阻流浮箍环4与一级剪切销钉定位块9连接；一级阻流浮箍环4在滑动环2下面，与滑动环2保有一定滑动距离；一级阻流浮箍5在一级阻流浮箍环4下面，与一级阻流浮箍环4保有一定距离，一级阻流浮箍5分别与一级阻流浮箍拉杆6、一级压缩弹簧8连接；一级压缩弹簧8坐于一级弹簧座22之上；一级弹簧座22与一级传压杆3在接箍套管1的内腔中相互有泥浆通过空间；一级阻流浮箍拉杆6之上有剪切销钉孔，一级阻流浮箍拉杆6通过一级剪切销钉7与一级剪切销钉定位块9连接；二级传压杆10在一级剪切销钉定位块9下面，并穿过二级阻流浮箍环11与二级剪切销钉定位块14连接；二级阻流浮箍环11在一级剪切销钉定位块9下面，与一级剪切销钉定位块9保有一定距离；二级阻流浮箍12在二级阻流浮箍环11下面，与二级阻流浮箍环11保有一定距离，分别与二级阻流浮箍拉杆13、二级压缩弹簧15连接；二级压缩弹簧15坐于二级弹簧座23之上；二级弹簧座23与二级传压杆10在接箍1的内腔中相互有泥浆通过空间；二级阻流浮箍拉杆13之上有剪切销钉孔，二级阻流浮箍拉杆13通过二级剪切销钉14与二级剪切销钉定位块16连接；套管短接1与旋转引鞋接头接箍17连接；旋转引鞋接头接箍17与旋转轴承18连接；旋转轴承18与旋转轴承座19连接；旋转轴承座19与旋转导向引鞋20连接；旋转导向引鞋20的下面有泥浆孔21。 
通过上述结构便实现了下套管过程中泥浆的自灌，具体工作过程为：下套管时泥浆通过旋转导向引鞋20下面的泥浆孔21进入套管短接1，这时一级阻流浮箍5和二级阻流浮箍12被剪切销钉定位块通过剪切销钉固定在一定位置无法与阻流浮箍环闭合，中间的一、二级弹簧座22、23（多根立柱或竖条间隔分布布置）和一二级传压杆2、10与套管短接1的内腔形成有足够泥浆通过空间，即在下套管过程中套管短接内的泥浆通路处于开启状态，泥浆通过一、二级阻流浮箍环6、11进入上面套管内，从而能实现下套管过程中的自动灌浆。当下完套管可进行正常的泥浆循环，与传统套管引鞋浮箍没有区别，当固井碰压时，固井胶塞下行至滑动环2位置，并将滑动环2压下，滑动环2推动传压杆，传压杆推动剪切销钉定位块将一、二级剪切销钉7、14剪断，被销钉固定的一、二级阻流浮箍5、12在弹簧力作用下与阻流浮箍环闭合切断泥浆通道，起到了阻流作用，从而能实现固完井后泥浆无法逆反。 
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，有可能对具体尺寸，或者局部结构出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (4)

1.一种自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋，其特征在于：包括套管短接、滑动环、一级传压杆、一级阻流浮箍环、一级阻流浮箍、一级阻流浮箍拉杆、一级剪切销钉、一级压缩弹簧、一级剪切销钉定位块、一级弹簧座、二级传压杆、二级阻流浮箍环、二级阻流浮箍、二级阻流浮箍拉杆、二级压缩弹簧、二级剪切销钉、二级剪切销钉定位块、二级弹簧座、旋转引鞋接头接箍、旋转轴承、旋转导向引鞋，具体连接方式如下：所述的套管短接通过旋转引鞋接头接箍与旋转导向引鞋连接构成筒状整体结构，所述旋转导向引鞋下端设有泥浆孔，所述的旋转导向引鞋在遇阻时能够旋转导向；所述的滑动环安装在套管短接上部且与其内壁构成滑动密封配合；所述滑动环下部的套管短接内间隔固定安装一级阻流浮箍环和二级阻流浮箍环，所述的一级阻流浮箍环和二级阻流浮箍环中央设有泥浆通道，且所述的一级阻流浮箍环与所述滑动环之间保持有一定的滑动距离；所述的一级阻流浮箍环和二级阻流浮箍环之间连接一级弹簧座，所述的二级阻流浮箍环下端连接二级弹簧座；所述的一级弹簧座中部套装有一级剪切销钉定位块，所述的二级弹簧座的下部套装二级剪切销钉定位块；所述一级剪切销钉定位块的两侧分别连接竖直向上延伸的一级传压杆和竖直向下延伸的二级传压杆，所述的一级传压杆向上穿过一级阻流浮箍环与滑动环连接，所述的二级传压杆向下穿过二级阻流浮箍环与二级剪切销钉定位块连接；所述的一级阻流浮箍位于一级剪切销钉定位块上部且四周套装在一级弹簧座上，所述的一级阻流浮箍上连接一级阻流浮箍拉杆，所述一级阻流浮箍拉杆的另一端通过一级剪切销钉与一级剪切销钉定位块固定，从而使一级阻流浮箍与一级弹簧座上安装的一级压缩弹簧抵靠压紧，并且与一级阻流浮箍环保持有一定的距离；所述的二级阻流浮箍位于二级剪切销钉定位块上部且四周套装在二级弹簧座上，所述的二级阻流浮箍上连接二级阻流浮箍拉杆，所述二级阻流浮箍拉杆的另一端通过二级剪切销钉与二级剪切销钉定位块固定，从而使二级阻流浮箍与二级弹簧座上安装的二级压缩弹簧抵靠压紧，并且与二级阻流浮箍环保持有一定的距离；当所述的滑动环受力向下滑动时，能够分别通过一、二级传压杆推动一、二级剪切销钉定位块将一、二级剪切销钉剪断，此时一、二级阻流浮箍能够分别在一、二级压缩弹簧的作用下与一、二级阻流浮箍环接触通过密封配合实现闭合切断一、二级阻流浮箍环中央的泥浆通道。
2.根据权利要求1所述的自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋，其特征在于：所述的旋转引鞋接头接箍通过轴承座以及其内安装的轴承与旋转导向引鞋连接。
3.根据权利要求1所述的自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋，其特征在于：所述的一级传压杆和二级传压杆均为左右对称布置的两根。
4.根据权利要求1所述的自灌浆套管浮箍旋转导向引鞋，其特征在于：所述的一级弹簧座和二级弹簧座均由多根立柱或竖条间隔环抱组合而成。
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Inventor before: Zhang Hao

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