CN111852338B - 一种滑套式水平井漂浮装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种滑套式水平井漂浮装置，其包括套管本体、固定于套管本体内周面的外滑套及内滑套；内滑套远离外滑套一侧固定有第一密封板，第一密封板远离外滑套一侧开设有进液口；内滑套远离第一密封板一侧固定有第二密封板，第二密封板靠近第一密封板一侧开设有圆形通孔，第二密封板通过圆形通孔穿设有连接轴；连接轴靠近第一密封板一侧固定有用于封堵进液口的第一密封塞；内滑套远离第一密封板一侧设置有用于连通内滑套和外滑套的连通装置。本申请具有便于钻井液进入浮箍浮鞋的效果。

Description

一种滑套式水平井漂浮装置

技术领域

本申请涉及水平井滑套的领域，尤其是涉及一种滑套式水平井漂浮装置。

背景技术

目前，水平井下套管施工中，依靠浮箍浮鞋进行下管，当浮箍浮鞋受到阻力较大时，套管难以迅速入井。

现有技术可参考公开号为CN104806196A的中国发明专利申请，其公开了一种用于水平井的套管漂浮系统，包括漂浮接箍、浮箍与专用浮鞋,套管柱中部设有漂浮接箍，漂浮接箍底部依次连接浮箍与专用浮鞋；专用浮鞋包括浮鞋本体、单流阀、上打开塞、下打开塞与浮鞋头，单流阀一端连接上打开塞与下打开塞，另一端连接浮鞋本体；浮箍包括浮箍本体与单流阀，单流阀设于浮箍本体内。套管漂浮系统下落至指定位置后，需要向浮箍浮鞋内灌注钻井液，但由于浮套管漂浮系统为了保证气密性，往往设置为密封状态，导致钻井液不易进入浮箍浮鞋内。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有钻井液不易进入浮箍浮鞋的缺陷。

发明内容

为了便于钻井液进入浮箍浮鞋，本申请提供一种滑套式水平井漂浮装置。

本申请提供的一种滑套式水平井漂浮装置采用如下的技术方案：

一种滑套式水平井漂浮装置，包括套管本体、固定于所述套管本体内周面的外滑套及内滑套；所述内滑套远离外滑套一侧固定有第一密封板，所述第一密封板远离外滑套一侧开设有进液口；所述内滑套远离第一密封板一侧固定有第二密封板，所述第二密封板靠近第一密封板一侧开设有圆形通孔，所述第二密封板通过圆形通孔穿设有连接轴；所述连接轴靠近第一密封板一侧固定有用于封堵进液口的第一密封塞；所述内滑套远离第一密封板一侧设置有用于连通内滑套和外滑套的连通装置。

通过采用上述技术方案，通过第一密封塞封堵进液口，使得内滑套和外滑套内充满空气，便于使漂浮系统在钻井液中的浮重降低。改变套管本体内的压力，使套管本体内的压力大于漂浮系统内的压力，第一密封塞受到压力作用后会向靠近第二密封板一侧移动，从而使进液口打开，便于使钻井液由进液口进入内滑套。

优选的，所述连通装置包括开设于第二密封板靠近第一密封板一侧的第一出液口、开设于圆形通孔周侧的圆形槽以及转动安装于第二密封板的圆形槽内的挡板；所述挡板靠近第一密封板一侧开设有第二出液口；所述挡板靠近第一密封板一侧开设有用于穿设连接轴的安装通孔；所述连接轴与挡板之间设置有用于驱动挡板转动的转动机构。

通过采用上述技术方案，通过设置第一出液口，便于使钻井液进入外滑套内。挡板起到阻隔内滑套和外滑套的作用，降低钻井液溢流进入内滑套的可能性。

优选的，所述转动机构包括转动安装于圆形槽远离第一密封板一侧的第一齿轮、开设于所述第一齿轮靠近第一密封板一侧的安装槽、固定于所述安装槽远离第一密封板一侧的第二弹簧、固定于所述第二弹簧靠近第一密封板一侧的第一限位件以及固定于挡板远离第一密封板一侧的第二限位件；所述第一限位件和第二限位件的相对内侧分别开设有斜面；所述第一齿轮与连接轴之间设置有用于驱动第一齿轮转动的转动组件；所述第一限位件和第二限位件之间设置有用于驱动第一限位件向远离第一密封板一侧移动的抵压组件。

通过采用上述技术方案，第一齿轮转动时，第一限位件带动第二限位件转动，从而带动挡板转动，挡板转动至第一出液口与第二出液口连通后，钻井液流入外滑套内，通过设置第一齿轮，便于对挡板进行控制，从而调节钻井液的流动情况。

优选的，所述转动组件包括开设于第一齿轮靠近挡板一侧的转动通孔、沿第一齿轮周向均布于转动通孔内周面的五个螺旋状凹槽以及沿第一齿轮周向均布于转动通孔内周面的五个螺旋状凸起；每个所述螺旋状凹槽均与螺旋状凸起啮合。

通过采用上述技术方案，连接轴移动时，螺旋状凸起向远离第一密封板一侧抵压螺旋状凹槽，从而向螺旋状凹槽施加转动力矩，进而带动第一齿轮转动，便于将连接轴的轴向移动转化成为第一齿轮的转动，连接轴和挡板形成联动，便于由连接轴的移动带动挡板转动。

优选的，所述挡板远离第一密封板一侧固定有第一限位板，所述圆形槽靠近挡板一侧固定有用于对第一限位板限位的第二限位板。

通过采用上述技术方案，挡板转动至第一限位板与第二限位板抵接时停止转动，便于外滑套与内滑套保持连通状态。

优选的，抵压组件包括分别开设于第一限位件和第二限位件相对内侧的两个斜面。

通过采用上述技术方案，由于挡板停止转动后，第一齿轮仍然保持转动状态，第二限位件抵压第一限位件，并推动第一限位件向远离第一密封板一侧移动，从而便于第一齿轮继续转动。

优选的，所述外滑套远离第一密封板一侧固定有第三密封板，所述第三密封板靠近第二密封板一侧开设有第三出液口；所述外滑套内沿外滑套轴向滑移设置有第二密封塞；所述第二密封板与外滑套之间设置有用于驱动第二密封塞移动的驱动组件；所述驱动组件包括转动安装于圆形槽远离第一密封板一侧的两个第二齿轮；两个所述第二齿轮分别与第一齿轮啮合；两个所述第二齿轮远离挡板一侧分别固定有螺杆；所述第二密封塞远离第三密封板一侧固定有连接件，所述连接件分别与两个螺杆螺纹连接。

通过采用上述技术方案，第一齿轮转动后带动两个第二齿轮转动，第二齿轮转动带动螺杆转动，通过螺杆转动带动连接件向靠近第二密封板一侧移动，从而使钻井液由第三出液口流出；通过设置驱动组件，便于通过第一齿轮对螺杆进行传动，从而使钻井液由第三出液口流出。

优选的，所述内滑套内周面相对固定有两个支撑杆，两个所述支撑杆的相对内侧固定有撑板，所述连接轴与撑板转动连接；所述撑板靠近第一密封板一侧固定有第一弹簧，所述第一弹簧远离撑板一端与所述第一密封塞靠近撑板一侧固定连接。

通过采用上述技术方案，第一弹簧压缩时，第一弹簧会向第一密封塞施加向靠近第一密封板一侧的弹力，从而使第一密封塞抵压第一密封板，提高第一密封塞与出液口的密封程度。

综上所述，本申请包括以下至少一种滑套式水平井漂浮装置有益技术效果：

改变套管本体内的压力，使套管本体内的压力大于漂浮系统内的压力，从而使进液口打开，便于使钻井液由进液口进入内滑套；

通过设置转动组件，便于将连接轴的轴向移动转化成为第一齿轮的转动，连接轴和挡板形成联动，便于由连接轴的移动带动挡板转动；

通过设置驱动组件，便于通过第一齿轮对螺杆进行传动，从而使钻井液由第三出液口流出。

附图说明

图1是申请实施例的漂浮系统的剖视图。

图2是申请实施例的第二密封板的局部剖视图。

附图标记说明：1、套管本体；11、第一螺栓；12、第二螺栓；13、第一限位板；14、第二限位板；2、外滑套；21、第三密封板；22、第二密封塞；3、内滑套；31、第一密封板；32、进液口；33、第二密封板；34、圆形通孔；35、连接轴；36、第一密封塞；37、支撑杆；38、撑板；4、连通装置；41、第一出液口；42、圆形槽；43、挡板；44、第二出液口；45、安装通孔；5、转动机构；51、第一齿轮；52、安装槽；53、第一弹簧；54、第一限位件；55、第二限位件；56、斜面；57、转动通孔；58、螺旋状凹槽；59、螺旋状凸起；6、驱动组件；61、第二齿轮；62、螺杆；63、连接件；64、第三出液口。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种滑套式水平井漂浮装置。参照图1，漂浮系统包括套管本体1、固定于套管本体1内周面的外滑套2及内滑套3。套管本体1外周面穿设有分别与套管本体1、内滑套3螺纹连接的第一螺栓11。套管本体1外周面穿设有分别与套管本体1、外滑套2螺纹连接的第二螺栓12。内滑套3端部穿设于外滑套2内。由于内滑套3和外滑套2均处于密封状态；套管内充满钻井液后，由于外滑套2和内滑套3均充满空气，使得漂浮系统在钻井液中的浮重降低，从而减小套管本体1底端受到的摩擦阻力。

参照图1，内滑套3远离外滑套2一侧固定有第一密封板31，第一密封板31远离外滑套2一侧开设有进液口32。内滑套3远离第一密封板31一侧固定有第二密封板33，第二密封板33靠近第一密封板31一侧开设有圆形通孔34，第二密封板33通过圆形通孔34穿设有连接轴35。连接轴35靠近第一密封板31一侧固定有用于封堵进液口32的第一密封塞36。内滑套3内周面相对固定有两个支撑杆37，两个支撑杆37的相对内侧固定有撑板38，连接轴35贯穿撑板38且与撑板38沿内滑套3轴向滑移连接。撑板38靠近第一密封板31一侧固定有第一弹簧53，第一弹簧53远离撑板38一端与第一密封塞36靠近撑板38一侧固定连接。第一密封塞36受到第一弹簧53的弹力作用下向远离第二密封板33一侧抵压第一密封板31，从而使第一密封塞36封堵进液口32。

参照图1、图2，内滑套3远离第一密封板31一侧设置有用于连通内滑套3和外滑套2的连通装置4。连通装置4包括开设于第二密封板33靠近第一密封板31一侧的第一出液口41、开设于圆形通孔34周侧且与第一出液口41连通的圆形槽42以及转动安装于第二密封板33的圆形槽42内的挡板43。挡板43横截面为圆形，挡板43靠近第一密封板31一侧开设有第二出液口44；第一出液口41与第二出液口44截面均为扇环形。挡板43靠近第一密封板31一侧开设有用于穿设连接轴35的安装通孔45。连接轴35与挡板43之间设置有用于驱动挡板43转动的转动机构5。改变套管本体1内的压力，使套管本体1内的压力大于漂浮系统内的压力，第一密封塞36受到压力作用后会向靠近第二密封板33一侧移动，从而使进液口32打开。钻井液由进液口32进入内滑套3，并由第一出液口41和第二出料后进入外滑套2，从而使内滑套3和外滑套2充满钻井液。

参照图1、图2，转动机构5包括转动安装于圆形槽42远离第一密封板31一侧的第一齿轮51、开设于第一齿轮51靠近第一密封板31一侧的安装槽52、固定于安装槽52远离第一密封板31一侧的第二弹簧、固定于第二弹簧靠近第一密封板31一侧的第一限位件54以及固定于挡板43远离第一密封板31一侧的第二限位件55。第一限位件54和第二限位件55的相对内侧分别开设有斜面56。第一齿轮51靠近挡板43一侧开设有转动通孔57，转动通孔57内周面沿第一齿轮51周向均布有五个螺旋状凹槽58，连接轴35外周面沿连接轴35周向均布有五个螺旋状凸起59；每个螺旋状凹槽58均与螺旋状凸起59啮合。连接轴35移动时，螺旋状凸起59向远离第一密封板31一侧抵压螺旋状凹槽58，从而向螺旋状凹槽58施加转动力矩，进而带动第一齿轮51转动。第一齿轮51转动时，第一限位件54带动第二限位件55转动，从而带动挡板43转动，挡板43转动至第一出液口41与第二出液口44连通后，钻井液流入外滑套2内。

参照图2，挡板43远离第一密封板31一侧固定有第一限位板13，圆形槽42靠近挡板43一侧固定有用于对第一限位板13限位的第二限位板14。第二限位板14对第一限位板13起到限位作用，阻止挡板43继续转动，从而使第一出液口41与第二出液口44处于重合状态。

参照图1、图2，外滑套2远离第一密封板31一侧固定有第三密封板21，第三密封板21靠近第二密封板33一侧开设有第三出液口64；外滑套2内沿外滑套2轴向滑移设置有第二密封塞22。第二密封板33与外滑套2之间设置有用于驱动第二密封塞22移动的驱动组件6。驱动组件6包括转动安装于圆形槽42远离第一密封板31一侧的两个第二齿轮61；两个第二齿轮61分别与第一齿轮51啮合。两个第二齿轮61远离挡板43一侧分别固定有螺杆62。第二密封塞22远离第三密封板21一侧固定有连接件63，连接件63分别与两个螺杆62螺纹连接。第一齿轮51转动后带动两个第二齿轮61转动，第二齿轮61转动带动螺杆62转动，通过螺杆62转动带动连接件63向靠近第二密封板33一侧移动，从而使钻井液由第三出液口64流出。

本申请实施例一种滑套式水平井漂浮装置的实施原理为：

使套管本体1内的压力大于漂浮系统内的压力，第一密封塞36受到压力作用后会向靠近第二密封板33一侧移动，从而使进液口32打开。钻井液由进液口32进入内滑套3。

连接轴35移动时，螺旋状凸起59向远离第一密封板31一侧抵压螺旋状凹槽58，从而向螺旋状凹槽58施加转动力矩，进而带动第一齿轮51转动。第一齿轮51转动时，第一限位件54带动第二限位件55转动，从而带动挡板43转动，挡板43转动至第一出液口41与第二出液口44连通后，钻井液流入外滑套2内。

第一齿轮51转动后带动两个第二齿轮61转动，第二齿轮61转动带动螺杆62转动，通过螺杆62转动带动连接件63向靠近第二密封板33一侧移动，从而使钻井液由第三出液口64流出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种滑套式水平井漂浮装置，包括套管本体（1）、固定于所述套管本体（1）内周面的外滑套（2）及内滑套（3），其特征在于：所述内滑套（3）远离外滑套（2）一侧固定有第一密封板（31），所述第一密封板（31）远离外滑套（2）一侧开设有进液口（32）；所述内滑套（3）远离第一密封板（31）一侧固定有第二密封板（33），所述第二密封板（33）靠近第一密封板（31）一侧开设有圆形通孔（34），所述第二密封板（33）通过圆形通孔（34）穿设有连接轴（35）；所述连接轴（35）靠近第一密封板（31）一侧固定有用于封堵进液口（32）的第一密封塞（36）；所述内滑套（3）远离第一密封板（31）一侧设置有用于连通内滑套（3）和外滑套（2）的连通装置（4）；

所述连通装置（4）包括开设于第二密封板（33）靠近第一密封板（31）一侧的第一出液口（41）、开设于圆形通孔（34）周侧的圆形槽（42）以及转动安装于第二密封板（33）的圆形槽（42）内的挡板（43）；所述挡板（43）靠近第一密封板（31）一侧开设有第二出液口（44）；所述挡板（43）靠近第一密封板（31）一侧开设有用于穿设连接轴（35）的安装通孔（45）；所述连接轴（35）与挡板（43）之间设置有用于驱动挡板（43）转动的转动机构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种滑套式水平井漂浮装置，其特征在于：所述转动机构（5）包括转动安装于圆形槽（42）远离第一密封板（31）一侧的第一齿轮（51）、开设于所述第一齿轮（51）靠近第一密封板（31）一侧的安装槽（52）、固定于所述安装槽（52）远离第一密封板（31）一侧的第二弹簧、固定于第二弹簧靠近第一密封板（31）一侧的第一限位件（54）以及固定于挡板（43）远离第一密封板（31）一侧的第二限位件（55）；所述第一限位件（54）和第二限位件（55）的相对内侧分别开设有斜面（56）；所述第一齿轮（51）与连接轴（35）之间设置有用于驱动第一齿轮（51）转动的转动组件；所述第一限位件（54）和第二限位件（55）之间设置有用于驱动第一限位件（54）向远离第一密封板（31）一侧移动的抵压组件。

3.根据权利要求2所述的一种滑套式水平井漂浮装置，其特征在于：所述转动组件包括开设于第一齿轮（51）靠近挡板（43）一侧的转动通孔（57）、沿第一齿轮（51）周向均布于转动通孔（57）内周面的五个螺旋状凹槽（58）以及沿第一齿轮（51）周向均布于转动通孔（57）内周面的五个螺旋状凸起（59）；每个所述螺旋状凹槽（58）均与螺旋状凸起（59）啮合。

4.根据权利要求2所述的一种滑套式水平井漂浮装置，其特征在于：所述挡板（43）远离第一密封板（31）一侧固定有第一限位板（13），所述圆形槽（42）靠近挡板（43）一侧固定有用于对第一限位板（13）限位的第二限位板（14）。

5.根据权利要求2所述的一种滑套式水平井漂浮装置，其特征在于：抵压组件包括分别开设于第一限位件（54）和第二限位件（55）相对内侧的两个斜面（56）。

6.根据权利要求2所述的一种滑套式水平井漂浮装置，其特征在于：所述外滑套（2）远离第一密封板（31）一侧固定有第三密封板（21），所述第三密封板（21）靠近第二密封板（33）一侧开设有第三出液口（64）；所述外滑套（2）内沿外滑套（2）轴向滑移设置有第二密封塞（22）；所述第二密封板（33）与外滑套（2）之间设置有用于驱动第二密封塞（22）移动的驱动组件（6）；所述驱动组件（6）包括转动安装于圆形槽（42）远离第一密封板（31）一侧的两个第二齿轮（61）；两个所述第二齿轮（61）分别与第一齿轮（51）啮合；两个所述第二齿轮（61）远离挡板（43）一侧分别固定有螺杆（62）；所述第二密封塞（22）远离第三密封板（21）一侧固定有连接件（63），所述连接件（63）分别与两个螺杆（62）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的一种滑套式水平井漂浮装置，其特征在于：所述内滑套（3）内周面相对固定有两个支撑杆（37），两个所述支撑杆（37）的相对内侧固定有撑板（38），所述连接轴（35）与撑板（38）沿内滑套（3）轴向滑移连接；所述撑板（38）靠近第一密封板（31）一侧固定有第一弹簧（53），所述第一弹簧（53）远离撑板（38）一端与所述第一密封塞（36）靠近撑板（38）一侧固定连接。

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