CN105840116B - 一种偏心式水力旋转引鞋 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种偏心式水力旋转引鞋，包括本体、涡轮基座和引鞋帽，所述涡轮基座中设有第二路通道，所述第二路通道一端连通有设在本体中的第一路通道，所述第二路通道另一端连通有设在引鞋帽中的汇流室，所述第一路通道、第二路通道和汇流室同轴，所述引鞋帽的顶部沿圆周以轴线为中心均匀设有若干向下倾斜的出水口通道，所述汇流室与出水口通道连通。本发明所述的旋转引鞋保证了在套管串下入过程中不会堵塞循环孔，并且在遇到井下砂桥等复杂情况时，可以清理砂桥，保证管串顺利下到位，在固井过程中，还可以产生旋转力，使井底流体以紊流状态上返，提高固井质量。

Description

一种偏心式水力旋转引鞋
技术领域
本发明属于石油天然气行业固完井作业技术领域，尤其是涉及一种偏心式水力旋转引鞋。
背景技术
随着油田开发的需要，大斜度井、水平井已经成为油气田勘探开发的重要趋势。水平井开发在下套管过程中，套管刮削井壁岩石与泥砂，容易形成套管堵塞以及下入受阻等现象，导致施工失败。现有结构的套管引鞋及浮鞋只能有引导管串的作用，在稳定的地质环境中，常规的引鞋可以正常使用，但如果是在复杂的断层环境中，管串遭遇井底断层的台阶，不易下入，当井筒出现砂桥时，很难清理，经常造成起套管作业，造成人力物力的巨大损失，固井时，难以在井底形成紊流，影响固井效果，为了克服现有技术中的技术弊端，有必要对现有的引鞋结构进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种偏心式水力旋转引鞋，以保证在套管串下入过程中不会堵塞循环孔，并且在遇到井下砂桥等复杂情况时，可以清理砂桥，保证管串顺利下到位，在固井过程中，还可以产生旋转力，使井底流体以紊流状态上返，提高固井质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种偏心式水力旋转引鞋，包括本体、涡轮基座和引鞋帽，所述涡轮基座中设有第二路通道，所述第二路通道一端连通有设在本体中的第一路通道，所述第二路通道另一端连通有设在引鞋帽中的汇流室，所述第一路通道、第二路通道和汇流室同轴，所述引鞋帽的顶部沿圆周以轴线为中心均匀设有若干向下倾斜的出水口通道，所述汇流室与出水口通道连通。
进一步的，所述涡轮基座包括第一基座和第二基座；
所述第一基座的外壁中部沿圆周设有凹槽，所述第一基座外圆周上套有本体，与凹槽位置相对应的本体内壁上设有本体凸台，所述本体凸台嵌入凹槽内，凹槽内两侧分别设有轴承；
所述第一基座的端部固定连接有泥沙隔离机构，所述第一基座内固接有涡轮叶片，涡轮叶片的旋向与出水口通道的旋向一致；
所述第二基座的外圆周上固定连接有引鞋帽，所述引鞋帽的尾端外圆周上设有第二台阶面，所述第二台阶面与本体端部贴合，所述引鞋帽的尾端端面与第一基座和第二基座连接处的第一台阶面贴合。
进一步的，所述第二基座与所述引鞋帽是螺纹连接，且用螺栓紧固，螺纹连接的旋向与涡轮叶片的旋向相反。
进一步的，不与第一基座连接的本体的一端内壁设有螺纹。
进一步的，所述第一基座与涡轮叶片一体成型。
进一步的，所述引鞋帽顶部为死芯。
进一步的，所述出水口通道为3-6个。
相对于现有技术，本发明所述的一种偏心式水力旋转引鞋具有以下优势：
本发明所述的偏心式水力旋转引鞋顶端为偏心结构设计，且能够自由转动，管串下入时能够利用偏心斜面轻易避过断层的台阶面进行下套管作业，遭遇砂桥时，通过循环泥浆形成喷射效果，利用流体的动能冲击砂桥，偏芯引鞋帽对井底泥砂的搅动效果也有利于砂桥的解堵，固井时也能使井底流体以紊流状态上返，提高固井质量。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的整体结构示意图示意图；
图2为本发明实施例所述的引鞋帽的出水口通道布局示意图；
图3为本发明实施例所述的涡轮叶片结构示意图。
附图标记说明：
1-本体；11-本体凸台；12-第一路通道；2-泥沙隔离机构；3-涡轮基座；31-第一基座；32-第二基座；33-第一台阶面；34-凹槽；35-第二路通道；4-轴承；5-涡轮叶片；6-引鞋帽；61-第二台阶面；62-汇流室；63-出水口通道。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-3所示，一种偏心式水力旋转引鞋，其特征在于：包括本体1、涡轮基座3和引鞋帽6，所述涡轮基座3中设有第二路通道35，所述第二路通道35一端连通有设在本体1中的第一路通道12，所述第二路通道35另一端连通有设在引鞋帽6中的汇流室62，所述第一路通道12、第二路通道35和汇流室62同轴，所述引鞋帽6的顶部沿圆周以轴线为中心均匀设有三个向下倾斜的出水口通道63，所述汇流室62与出水口通道63连通。
所述涡轮基座3包括第一基座31和第二基座32；
所述第一基座31的外壁中部沿圆周设有凹槽34，所述第一基座31外圆周上套有本体1，与凹槽34位置相对应的本体1内壁上设有本体凸台11，所述本体凸台11嵌入凹槽34内，凹槽34内两侧分别设有轴承4；
所述第一基座31的端部固定连接有泥沙隔离机构2，所述第一基座31内固接有涡轮叶片5，涡轮叶片5的旋向与出水口通道63的旋向一致；
所述第二基座32的外圆周上螺纹连接有引鞋帽6，且用螺栓紧固，螺纹连接的旋向与涡轮叶片5的旋向相反，所述引鞋帽6的尾端外圆周上设有第二台阶面61，所述第二台阶面61与本体1端部贴合，所述引鞋帽6的尾端端面与第一基座31和第二基座32连接处的第一台阶面33贴合。
本实施例的工作过程：偏心式水力旋转引鞋本体1上端设计有与套管相匹配的螺纹，用于与管串连接，在下套管过程中，本体1与涡轮基座3的连接处设有轴承4，使引鞋旋转时阻力降到最小，泥砂隔离机构2可以防止泥浆中杂质进入轴承4，防止轴承4卡死，引鞋帽6顶部为死芯，井筒内的泥砂无法进入，在遭遇砂桥时，套管内的井浆通过涡轮叶片5产生的的冲击力然后通过出水口通道63得到进一步增强，能使引鞋帽6产生高速旋转，形成喷射效果，能对井底砂桥产生冲击，同时旋转的偏心引鞋帽6对砂桥产生搅动，带动岩屑快速返出井口，清理砂桥，固井时，井底流体通过该引鞋后，以紊流状态上返，可以提高固井质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种偏心式水力旋转引鞋，其特征在于：包括本体(1)、涡轮基座(3)和引鞋帽(6)，所述涡轮基座(3)中设有第二路通道(35)，所述第二路通道(35)一端连通有设在本体(1)中的第一路通道(12)，所述第二路通道(35)另一端连通有设在引鞋帽(6)中的汇流室(62)，所述第一路通道(12)、第二路通道(35)和汇流室(62)同轴，所述引鞋帽(6)的顶部沿圆周以轴线为中心均匀设有若干向下倾斜的出水口通道(63)，所述汇流室(62)与出水口通道(63)连通；
所述涡轮基座(3)包括第一基座(31)和第二基座(32)；
所述第一基座(31)的外壁中部沿圆周设有凹槽(34)，所述第一基座(31)外圆周上套有本体(1)，与凹槽(34)位置相对应的本体(1)内壁上设有本体凸台(11)，所述本体凸台(11)嵌入凹槽(34)内，凹槽(34)内两侧分别设有轴承(4)；
所述第一基座(31)的端部固定连接有泥沙隔离机构(2)，所述第一基座(31)内固接有涡轮叶片(5)，涡轮叶片(5)的旋向与出水口通道(63)的旋向一致；
所述第二基座(32)的外圆周上固定连接有引鞋帽(6)，所述引鞋帽(6)的尾端外圆周上设有第二台阶面(61)，所述第二台阶面(61)与本体(1)端部贴合，所述引鞋帽(6)的尾端端面与第一基座(31)和第二基座(32)连接处的第一台阶面(33)贴合。
2.根据权利要求1所述的一种偏心式水力旋转引鞋，其特征在于：所述第二基座(32)与所述引鞋帽(6)是螺纹连接，且用螺栓紧固，螺纹连接的旋向与涡轮叶片(5)的旋向相反。
3.根据权利要求1所述的一种偏心式水力旋转引鞋，其特征在于：不与第一基座(31)连接的本体(1)的一端内壁设有螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种偏心式水力旋转引鞋，其特征在于：所述第一基座(31)与涡轮叶片(5)一体成型。
5.根据权利要求1所述的一种偏心式水力旋转引鞋，其特征在于：所述引鞋帽(6)顶部为死芯。
6.根据权利要求1所述的一种偏心式水力旋转引鞋，其特征在于：所述出水口通道(63)为3-6个。
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