CN106014311A - 多功能套管引导器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及多功能套管引导器，本体沿纵向固定好后，将支撑套插入本体的内腔中，偏心轮的中心轴穿过支撑套，通过支撑套的支撑固定作用将偏心轮固定在本体内，偏心轮的顶部与支撑套的底部接触，挡板设置在支撑套的上方，弹簧设置在挡板的上方，弹簧的内侧设置有凡尔，凡尔的顶部安装有凡尔座，注入钻井液后，凡尔在弹簧和挡板之间进行上下运动，固定套的顶部设置有挡板，固定套的底部安装有隔离套，隔离套内设置钢珠，隔离套的底部设置有旋转头，将旋转下套管模块组装完毕后，安装到本体的底部，通过螺纹旋紧固定。本发明的有益效果是，有助于套管柱的顺利下入，有助于提高水泥浆的顶替效率，有助于提高关井成功率，大大减少了倒返几率。
Description
技术领域
本发明涉及石油行业领域，用于引导套管下入、提高固井质量、防止水泥浆倒返的器具，具体地说是一种多功能套管引导器。
背景技术
下套管遇阻是水平井、大斜度井等固井作业中常见的技术难题，常用偏心引鞋来引导套管下入井底。但受井眼不规则、台阶、塌陷掉块等的影响，即使使用偏心引鞋也常出现下套管遇阻、粘卡，甚至下入失败等问题，从而导致施工周期和施工成本均大幅上升，引导效果差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种多功能套管引导器，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的结构包括本体1、凡尔座、凡尔、弹簧、挡板、支撑套、偏心轮、挡板、固定套、钢珠、隔离套、旋转头，其特征在于多功能套管引导器内腔有旋转下套管模块、旋流振动固井模块和单向阀模块三个模块构成，凡尔座、凡尔、弹簧、挡板组成单向阀模块，挡板、固定套、钢珠、隔离套、旋转头组成旋转下套管模块，支撑套、偏心轮组成旋流振动固井模块。
本体沿纵向固定好后，将支撑套插入本体的内腔中，偏心轮的中心轴穿过支撑套，通过支撑套的支撑固定作用将偏心轮固定在本体内，偏心轮的顶部与支撑套的底部接触。
挡板设置在支撑套的上方，弹簧设置在挡板的上方，弹簧的内侧设置有凡尔，凡尔的顶部安装有凡尔座，通过工装将凡尔座与本体固定上紧，凡尔为单向阀，注入钻井液时，因凡尔的单向阀结构促使凡尔向底部移动，凡尔底部与支撑套接触时，支撑套阻挡凡尔继续向底部滑落，从而实现支撑套对凡尔的限位，与此同时凡尔和凡尔座之间形成空隙。
注入钻井液后，凡尔在弹簧和挡板之间进行上下运动，固定套的顶部设置有挡板，固定套的底部安装有隔离套，隔离套内设置钢珠，隔离套的底部设置有旋转头，将旋转下套管模块组装完毕后，安装到本体的底部，通过螺纹旋紧固定。
本发明的有益效果是，有助于套管柱的顺利下入，多功能套管引导器在套管柱下入至造斜段、水平段或者井眼不规则段时，其偏心旋转头会随着其所受阻力的合力方向持续旋转并引导套管柱穿越高阻力区域继续深入井底；有助于提高水泥浆的顶替效率，所有套管内流体在循环出管外之前都会在多功能套管引导器处形成振动产生波，可以把能量作用到介质中，破坏介质的颗粒间以及分子间的结构，改变其原有的物理及化学性能，提高水泥浆的顶替效率，提高固井质量；有助于提高关井成功率，多功能套管引导器单向阀采用弹簧限位和整体凡尔结构，大大减少了倒返几率。
附图说明
图1：本发明实施例结构示意图。
图中：本体1、凡尔座2、凡尔3、弹簧4、挡板5、支撑套6、偏心轮7、挡板8、固定套9、钢珠10、隔离套11、旋转头12。
具体实施方式
参照附图说明对本发明作以下具体的详细说明。如附图所示，本发明的结构包括本体1、凡尔座2、凡尔3、弹簧4、挡板5、支撑套6、偏心轮7、挡板8、固定套9、钢珠10、隔离套11、旋转头12，其特征在于多功能套管引导器内腔有旋转下套管模块、旋流振动固井模块和单向阀模块三个模块构成，凡尔座2、凡尔3、弹簧4、挡板5组成单向阀模块，挡板8、固定套9、钢珠10、隔离套11、旋转头12组成旋转下套管模块，支撑套6、偏心轮7组成旋流振动固井模块。
本体1沿纵向固定好后，将支撑套6插入本体1的内腔中，偏心轮7的中心轴穿过支撑套6，通过支撑套6的支撑固定作用将偏心轮7固定在本体1内，偏心轮7的顶部与支撑套6的底部接触。
挡板5设置在支撑套6的上方，弹簧4设置在挡板5的上方，弹簧4的内侧设置有凡尔3，凡尔3的顶部安装有凡尔座2，通过工装将凡尔座2与本体1固定上紧，凡尔3为单向阀，注入钻井液时，因凡尔3的单向阀结构促使凡尔3向底部移动，凡尔3底部与支撑套6接触时，支撑套6阻挡凡尔3继续向底部滑落，从而实现支撑套6对凡尔3的限位，与此同时凡尔3和凡尔座2之间形成空隙。
注入钻井液后，凡尔3在弹簧4和挡板5之间进行上下运动，固定套9的顶部设置有挡板8，固定套9的底部安装有隔离套11，隔离套11内设置钢珠10，隔离套11的底部设置有旋转头12，将旋转下套管模块组装完毕后，安装到本体1的底部，通过螺纹旋紧固定。
多功能套管引导器引导方法：第一步：在大斜度井和水平井下套管时，套管底部设置多功能套管引导器，在引导套管下入过程中，旋转头12自由旋转，由于旋转头12的偏心结构，可以有效避开障碍，使套管顺利下到设计深度；
第二步：当套管到达设计深度后，在注水泥前注入钻井液，注入钻井液时，因凡尔3的单向阀结构，促使凡尔3向底部移动，从而使凡尔3和凡尔座2之间形成空隙，打开通道，钻井液可以通过，凡尔3在弹簧4和挡板5之间进行上下运动，钻井液通过支撑套6上的孔，作用于偏心轮7的叶片，使叶片带着偏心轮7的中心轴旋转，将产生作用在套管上的周期性载荷，多个套管组成的套管柱在这个周期性载荷作用下，产生振动，振动波从井底向上传递，进而在整个环形空间形成振动波场，在振动波的作用下，套管柱和钻井液产生振动，振动波冲刷套管柱和井壁上的泥饼、改善钻井液的流变性能，使钻井液易于流动，从而提高效率，利于水泥环与套管柱和井壁胶结，为提高固井胶结质量奠定基础。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (4)
1.多功能套管引导器，包括本体（1）、凡尔座（2）、凡尔（3）、弹簧（4）、挡板（5）、支撑套（6）、偏心轮（7）、挡板（8）、固定套（9）、钢珠（10）、隔离套（11）、旋转头（12），其特征在于本体（1）沿纵向固定好后，将支撑套（6）插入本体（1）的内腔中，偏心轮（7）的中心轴穿过支撑套（6），通过支撑套（6）的支撑固定作用将偏心轮（7）固定在本体（1）内，偏心轮（7）的顶部与支撑套（6）的底部接触，挡板（5）设置在支撑套（6）的上方，弹簧（4）设置在挡板（5）的上方，弹簧（4）的内侧设置有凡尔（3），凡尔（3）的顶部安装有凡尔座（2），通过工装将凡尔座（2）与本体（1）固定上紧，凡尔（3）为单向阀，注入钻井液时，因凡尔（3）的单向阀结构促使凡尔（3）向底部移动，凡尔（3）底部与支撑套（6）接触时，支撑套（6）阻挡凡尔（3）继续向底部滑落，从而实现支撑套（6）对凡尔（3）的限位，与此同时凡尔（3）和凡尔座（2）之间形成空隙，钻井液注入后，凡尔（3）在弹簧（4）和挡板（5）之间进行上下运动，固定套（9）的顶部设置有挡板（8），固定套（9）的底部安装有隔离套（11），隔离套（11）内设置钢珠10，隔离套（11）的底部设置有旋转头（12），将旋转下套管模块组装完毕后，安装到本体（1）的底部，通过螺纹旋紧固定。
2.根据权利要求1所述的多功能套管引导器，其特征在于旋转头（12）为偏心结构。
3.根据权利要求1所述的多功能套管引导器，其特征在于多功能套管引导器内腔有旋转下套管模块、旋流振动固井模块和单向阀模块三个模块构成，凡尔座（2）、凡尔（3）、弹簧（4）、挡板（5）组成单向阀模块，挡板（8）、固定套（9）、钢珠（10）、隔离套（11）、旋转头（12）组成旋转下套管模块，支撑套（6）、偏心轮（7）组成旋流振动固井模块。
4.根据权利要求1所述的多功能套管引导器，多功能套管引导器引导方法：第一步：在大斜度井和水平井下套管时，套管底部设置多功能套管引导器，在引导套管下入过程中，旋转头（12）自由旋转，由于旋转头（12）的偏心结构，可以有效避开障碍，使套管顺利下到设计深度；
第二步：当套管到达设计深度后，在注水泥前注入钻井液，注入钻井液时，因凡尔（3）的单向阀结构，促使凡尔（3）向底部移动，从而使凡尔（3）和凡尔座（2）之间形成空隙，钻井液可以通过，凡尔（3）在弹簧（4）和挡板（5）之间进行上下运动，钻井液通过支撑套（6）上的孔，作用于偏心轮（7）的叶片，使叶片带着偏心轮（7）的中心轴旋转，将产生作用在套管上的周期性载荷，套管柱在这个周期性载荷作用下产生振动，振动波从井底向上传递，进而在整个环形空间形成振动波场，在振动波的作用下，套管柱和钻井液产生振动，振动波冲刷套管柱和井壁上的泥饼、改善钻井液的流变性能，使钻井液易于流动，从而提高效率，利于水泥环与套管柱和井壁胶结，为提高固井胶结质量奠定基础。
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