CN202745766U - 完井管柱下入工具 - Google Patents

Abstract

完井管柱下入工具，应用于石油天然气钻井的完井管柱下入施工中。在上接头的下端连接固定导向心轴；在固定导向心轴的外表面加工有导向螺旋槽。在固定导向心轴的外壁上套有一个滑动套；在滑动套壁上固定有滑动销，滑动销的内端在导向螺旋槽内；滑动套的下端连接一个旋转筒，旋转筒套在固定导向心轴的外壁上；在旋转筒上固定有剪切销；剪切销将旋转筒固定的固定导向心轴外壁上；旋转筒下端螺纹连接有带切削刃套管鞋。效果是：采用螺旋旋升套管鞋结构，连接在完井管柱下端，通过上提下放完井管柱，实现管柱下放遇阻时无需旋转整个完井管柱，就能清理完阻挡物，下放管柱到设计位置。

Description

完井管柱下入工具

技术领域

本实用新型涉及石油天然气钻井技术领域，特别涉及完井管柱下入时连接的一种专用工具，是一种连接在完井管柱下端使完井管柱顺利下入的专用工具。 

背景技术

随着勘探开发的不断深入，深井、超深井及水平井、大位移井等数量越来越多，完井管柱（如套管及筛管等）的下深度越来越深，完井管柱的下入井眼轨迹越来越复杂，下入过程中遇阻的情况时有发生，对下完井管柱提出了越来越高的要求。 

完井管柱下入遇阻的常规解决方法是：旋转完井管柱并且上提下放完井管柱，同时还要开泵循环钻井液。这种方法能够有效解决井眼轨迹简单的油气井的完井管柱下放。然而，大位移、复杂井的完井管柱下放时，一旦完井管柱下放遇阻，井眼摩阻较大，很难旋转整个完井管柱。有时即使能够旋转完井管柱，也有可能损坏复杂的完井管柱（如结构复杂的筛管）。因此，常规的完井管柱下放遇阻的解决方法很难解决大位移、复杂井的完井管柱下放遇阻问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种完井管柱下入工具，能够在不旋转完井管柱的情况下，只需要通过上提下放完井管柱，同时循环钻井液，实现旋转切削阻挡物，顺利下放完井管柱到设计位置。 

本实用新型采用的技术方案是：完井管柱下入工具，主要由上接头、固定导向心轴、滑动销、剪切销、滑动套和带切削刃套管鞋组成。上接 头的上端有套管内螺纹，上接头的下端有连接内螺纹，其特征在于：在上接头的下端螺纹连接固定导向心轴，固定导向心轴为圆柱体形，固定导向心轴有中心孔；在固定导向心轴的外表面加工有导向螺旋槽。在固定导向心轴的外壁上套有一个滑动套，滑动套与固定导向心轴滑动配合；在滑动套壁上固定有滑动销，滑动销中心线与固定导向心轴中心线垂直，滑动销的内端在导向螺旋槽内；当滑动套在固定导向心轴外壁上轴向滑动的同时，滑动销在导向螺旋槽内滑动，使得滑动套在轴向滑动的同时产生旋转。 

滑动套的下端有连接内螺纹，滑动套的下端连接一个旋转筒，旋转筒套在固定导向心轴的外壁上；在旋转筒的壁上对称固定有剪切销，剪切销的内端在固定导向心轴壁上的固定孔内；剪切销将旋转筒固定的固定导向心轴外壁上；在旋转筒的下端有外螺纹，旋转筒下端螺纹连接有带切削刃套管鞋，带切削刃套管鞋为圆柱体形，带切削刃套管鞋下端为球面形，在带切削刃套管鞋球面形的表面固定有切削刃。 

为了提高密封性，在固定导向心轴下端外壁上有密封槽，密封槽内有密封圈。使旋转筒内壁与固定导向心轴外壁之间密封。 

所述的导向螺旋槽的横截面为矩形，向螺旋槽的斜度为25～45度之间；导向螺旋槽的数量为2～3个，相邻两个导向螺旋槽之间的距离在200～400mm之间。 

连接在完井管柱下面，完井管柱工具串上端接连接头进行循环（尾管及筛管直接连接方钻杆或者顶驱，套管通过变扣接头连接方钻杆或者顶驱）。在井眼遇阻后，对完井管柱施加钻压，剪断剪切销。上提完井管柱到设计行程后，固定导向心轴与滑动套相对移动一个设计行程。下放完井管柱，滑动套与带切削刃的套管鞋在固定导向心轴与滑动销的作用下旋转切削。如此往复，直至清理完阻挡物，下放管柱到设计位置。 

本实用新型的有益效果：本实用新型完井管柱下入工具，采用螺旋 旋升套管鞋结构，连接在完井管柱下端，通过上提下放完井管柱，实现管柱下放遇阻时无需旋转整个完井管柱，就能清理完阻挡物，下放管柱到设计位置。 

附图说明

图1是本实用新型完井管柱下入工具与完井管柱连接并下入井内遇阻时的结构示意图。 

图2是本实用新型完井管柱下入工具结构剖面示意图。 

图3是图2的A-A剖面示意图。 

图4是图2的B-B剖面示意图。 

图中，1-套管，2-完井管柱，3-完井管柱下放工具，4-阻挡物，5-井眼，6-固定导向心轴，7-滑动销，8-滑动套，9-旋转筒，10-剪切销，11-带切削刃套管鞋，12-上接头。 

具体实施方式

实施例1：以一个5  1/2”套管完井管柱的水平井下放方法为例，对本实用新型专利进行详细说明。 

参阅图2。完井管柱下入工具，主要由上接头12、固定导向心轴6、滑动销7、剪切销10、滑动套8和带切削刃套管鞋11组成。 

上接头12的上端有5  1/2”API标准套管内螺纹，上接头12的下端有连接内螺纹，在上接头12的下端螺纹连接固定导向心轴6，固定导向心轴6为圆柱体形，外径102mm，固定导向心轴6有直径为35mm的中心孔；在固定导向心轴6的外表面加工有2个导向螺旋槽。导向螺旋槽的横截面为矩形，向螺旋槽的斜度是30度；导向螺旋槽的数量为2个，相邻两个导向螺旋槽之间的距离在300mm。 

在固定导向心轴6的外壁上套有一个滑动套8，滑动套8与固定导向 心轴6滑动配合；参阅图3。在滑动套8壁上通过螺纹固定有滑动销7，滑动销7中心线与固定导向心轴6中心线垂直，滑动销7的内端在导向螺旋槽内；当滑动套8在固定导向心轴6外壁上轴向滑动的同时，滑动销7在导向螺旋槽内滑动，使得滑动套8在轴向滑动的同时产生旋转。 

滑动套8的下端有连接内螺纹，滑动套8的下端连接一个旋转筒9，旋转筒9套在固定导向心轴6的外壁上。参阅图4。在旋转筒9的壁上对称固定有两个剪切销10，剪切销10的内端在固定导向心轴6壁上的固定孔内。剪切销10将旋转筒9固定的固定导向心轴6外壁上。参阅图2。在旋转筒9的下端有外螺纹，旋转筒9下端螺纹连接有带切削刃套管鞋11，带切削刃套管鞋11为圆柱体形，带切削刃套管鞋11下端为球面形，在带切削刃套管鞋11球面形的表面固定有切削刃。 

在固定导向心轴6下端外壁上有两道密封槽，密封槽内有密封圈。 

简述本实用新型完井管柱下入工具的工作原理。参阅图1。套管1是9  5/8”套管，完井管柱下放的工具3连接在5  1/2”完井管柱2下端，下放到水平井眼5内时前端遇到阻挡物4。 

首先，对5  1/2”完井管柱2加5t钻压，剪断剪切销9。 

在5  1/2”完井管柱2上端接连接头（尾管及筛管直接连接方钻杆或者顶驱，套管通过变扣接头连接方钻杆或者顶驱），进行钻井液循环，下部的带切削刃套管鞋11加工有水眼，钻井液水眼憋压；此时，完井管柱2内的钻井液压力对带切削刃套管鞋10产生向下推力。 

上提完井管柱2，上提高度1m。固定导向心轴6与滑动套8相对移动1m行程。 

下放完井管柱2，滑动套8与带切削刃的套管鞋10在固定导向心轴6与滑动销7的作用下旋转；带切削刃的套管鞋10切削、破碎阻挡物4。 

如此循环反复上提、下放完井管柱2，直至清理完阻挡物。继续下放完井管柱2到目标位置。 

Claims (3)

1.一种完井管柱下入工具，主要由上接头(12)、固定导向心轴(6)、滑动销(7)、剪切销(10)、滑动套(8)和带切削刃套管鞋(11)组成；上接头(12)的上端有套管内螺纹，上接头(12)的下端有连接内螺纹，其特征在于：在上接头(12)的下端螺纹连接固定导向心轴(6)，固定导向心轴(6)为圆柱体形，固定导向心轴(6)有中心孔；在固定导向心轴(6)的外表面加工有导向螺旋槽；在固定导向心轴(6)的外壁上套有一个滑动套(8)，滑动套(8)与固定导向心轴(6)滑动配合；在滑动套(8)壁上固定有滑动销(7)，滑动销(7)中心线与固定导向心轴(6)中心线垂直，滑动销(7)的内端在导向螺旋槽内；

滑动套(8)的下端有连接内螺纹，滑动套(8)的下端连接一个旋转筒(9)，旋转筒(9)套在固定导向心轴(6)的外壁上；在旋转筒(9)的壁上对称固定有剪切销(10)，剪切销(10)的内端在固定导向心轴(6)壁上的固定孔内；剪切销(10)将旋转筒(9)固定的固定导向心轴(6)外壁上；在旋转筒(9)的下端有外螺纹，旋转筒(9)下端螺纹连接有带切削刃套管鞋(11)，带切削刃套管鞋(11)为圆柱体形，带切削刃套管鞋(11)下端为球面形，在带切削刃套管鞋(11)球面形的表面固定有切削刃。

2.根据权利要求1所述的完井管柱下入工具，其特征是：在固定导向心轴(6)下端外壁上有密封槽，密封槽内有密封圈。

3.根据权利要求1或2所述的完井管柱下入工具，其特征是：所述的导向螺旋槽的横截面为矩形，向螺旋槽的斜度为25～45度之间；导向螺旋槽的数量为2～3个，相邻两个导向螺旋槽之间的距离在200～400mm之间。 

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