一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，浮鞋機(jī)構(gòu)位于下筒體內(nèi)，包括密封體、凡爾、回位彈簧和密封圈，密封體固定在剪釘座的下端且為環(huán)形結(jié)構(gòu)，密封體的下端面加工有圓錐面，凡爾為半球形，密封體下端面與凡爾形成單向錐面密封；上筒體內(nèi)有一個(gè)階梯圓柱形的剪釘座，剪釘座設(shè)有中心孔，剪釘座的外壁與上筒體內(nèi)壁活動(dòng)配合，在剪釘座上部的中心孔內(nèi)插接有插接管，插接管通過(guò)上剪釘固定在剪釘座的中心孔內(nèi)；在插接管外圍設(shè)有引導(dǎo)短節(jié)，引導(dǎo)短節(jié)為圓環(huán)形。本實(shí)用新型為膨脹套管發(fā)生等井徑膨脹進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)內(nèi)徑損失鉆進(jìn)提供一種可行性和前提條件；同時(shí)也具有密封性嚴(yán)，安全可靠性高的特點(diǎn)，在固井過(guò)程中，能夠起限流和泥漿均勻分布的作用。
【專利說(shuō)明】一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種石油、天然氣鉆井工具，特別涉及一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋。

【背景技術(shù)】
[0002]等直徑鉆井過(guò)程是指利用相同的鉆柱結(jié)構(gòu)和尺寸形成相同的井眼，然后逐級(jí)下入同一尺寸的套管膨脹到設(shè)計(jì)尺寸并固井，從而形成從表層到目的層采用相同直徑的井眼尺寸。膨脹套管技術(shù)是指將管柱下到井內(nèi)，以機(jī)械或液壓的方法，使管柱發(fā)生永久性塑性變形，使井眼或生產(chǎn)管柱的內(nèi)徑擴(kuò)大。起初，膨脹套管純粹作為鉆井問(wèn)題的一種后續(xù)解決方法，如套管補(bǔ)貼，側(cè)鉆井完井等，但隨著該技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已應(yīng)用于井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鉆井方案中，在大斜度井、水平井、深井和熱采井中廣泛應(yīng)用，并獲得廣泛認(rèn)可。
[0003]等直徑鉆井和常規(guī)鉆井一樣，下入套管后需要進(jìn)行固井，因此套管串下部需要連接有固井浮鞋。常規(guī)固井浮鞋主要由浮鞋本體和單向閥組成。固井浮鞋的主要作用是阻止鉆井液進(jìn)入套管內(nèi)，并且產(chǎn)生浮力以減輕井架負(fù)荷；注水泥結(jié)束后，阻止水泥漿回流，保證水泥返高。普通的膨脹套管作業(yè)是將膨脹套管的外徑膨脹到與基礎(chǔ)套管的內(nèi)徑相同，但重疊區(qū)的基礎(chǔ)套管沒有任何膨脹。采用膨脹套管實(shí)現(xiàn)單一或嵌套式膨脹來(lái)改變井身結(jié)構(gòu)，能夠提高井徑利用率，顯著減小常規(guī)井眼的錐度，但這種膨脹方式，仍將導(dǎo)致井眼直徑的縮小。
[0004]等井徑膨脹套管技術(shù)是指在鉆井過(guò)程中盡可能始終采用某一種鉆頭及鉆具規(guī)格，從而全井鉆進(jìn)過(guò)程中保持某一種井眼尺寸的鉆井方法。該技術(shù)能避免鉆井過(guò)程中擴(kuò)大井身結(jié)構(gòu)，可解決漏失地層、高壓地層、薄層流失地層等復(fù)雜地層的鉆井難題。要獲得與先前相同尺寸的井眼，用同尺寸的鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)。本發(fā)明旨在提供一種等直徑膨脹套管專用浮鞋，以輔助等直徑鉆井、膨脹套管等過(guò)程所需要的固定浮鞋。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，為膨脹套管發(fā)生等井徑膨脹進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)內(nèi)徑損失鉆進(jìn)提供一種可行性和前提條件；同時(shí)也具有密封性嚴(yán)，安全可靠性高的特點(diǎn)，在固井過(guò)程中，能夠起限流和泥漿均勻分布的作用。
[0006]其技術(shù)方案是:包括插接管、上筒體、引導(dǎo)短節(jié)、剪釘座、下筒體、浮鞋機(jī)構(gòu)和彈簧座，所述的浮鞋機(jī)構(gòu)位于下筒體內(nèi)，浮鞋機(jī)構(gòu)包括凡爾、回位彈簧和密封體、密封圈，密封體固定在剪釘座的下端且為環(huán)形結(jié)構(gòu)，密封體的下端面加工有圓錐面，凡爾為半球形，密封體下端面與凡爾形成單向錐面密封；所述下筒體為半球形結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有通孔；上筒體為圓柱形，其上端設(shè)有外螺紋，上筒體內(nèi)有一個(gè)階梯圓柱形的剪釘座，剪釘座設(shè)有中心孔，剪釘座的外壁與上筒體內(nèi)壁活動(dòng)配合，并通過(guò)安全剪釘將剪釘座固定在上筒體內(nèi)；在剪釘座上部的中心孔內(nèi)插接有插接管，插接管通過(guò)上剪釘固定在剪釘座的中心孔內(nèi)。
[0007]上述引導(dǎo)短節(jié)為圓環(huán)形，引導(dǎo)短節(jié)上端具有圓錐形的中心孔。
[0008]在上筒體與引導(dǎo)短節(jié)之間設(shè)有三個(gè)密封圈，在插接管與剪釘座之間設(shè)有三個(gè)密封圈，在密封體與上筒體之間設(shè)有密封圈。
[0009]上述的凡爾外表面上固定有一層彈性密封橡膠層，密封體的圓錐面上固定有一層彈性密橡膠層。
[0010]上述的凡爾為彈性耐油橡膠制成。
[0011]在插接管外圍設(shè)有引導(dǎo)短節(jié)，剪釘座上端螺紋連接在引導(dǎo)短節(jié)下端的中心螺釘孔內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的上筒體上窄下寬，用于回接等直徑膨脹套管，為膨脹套管發(fā)生等井徑膨脹進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)內(nèi)徑損失鉆進(jìn)提供一種可行性和前提條件；同時(shí)也具有密封性嚴(yán)，安全可靠性高的特點(diǎn)，在固井過(guò)程中，能夠起限流和泥漿均勻分布的作用。同時(shí)，能夠在注水泥固井時(shí)提供水泥的固井通道，有效避免固井水泥的反向回流，可保證固井質(zhì)量；在膨脹作業(yè)時(shí)，又能使高壓液體進(jìn)入打壓腔，提供高壓液體的膨脹通道。因此，能滿足先注水泥固井后膨脹作業(yè)的等直徑鉆井的施工工藝要求，提高了整體施工的可行性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]上圖中:插接管1、上筒體2、引導(dǎo)短節(jié)3、剪釘座4、安全剪釘5、下筒體6、上剪釘7、凡爾8、浮鞋機(jī)構(gòu)9、回位彈簧10、密封體11、密封圈12。

【具體實(shí)施方式】
[0015]結(jié)合附圖1，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0016]本實(shí)用新型包括插接管1、上筒體2、引導(dǎo)短節(jié)3、剪釘座4、下筒體6、浮鞋機(jī)構(gòu)9和彈簧座，所述的浮鞋機(jī)構(gòu)9位于下筒體6內(nèi)，浮鞋機(jī)構(gòu)9包括凡爾8、回位彈簧10和密封體
11、密封圈12,密封體11固定在剪釘座4的下端且為環(huán)形結(jié)構(gòu),密封體11的下端面加工有圓錐面，凡爾8為半球形，密封體11下端面與凡爾8形成單向錐面密封；所述下筒體6為半球形結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有通孔；上筒體2為圓柱形，其上端設(shè)有外螺紋，上筒體2內(nèi)有一個(gè)階梯圓柱形的剪釘座4，剪釘座設(shè)有中心孔，剪釘座4的外壁與上筒體2內(nèi)壁活動(dòng)配合，并通過(guò)安全剪釘5將剪釘座4固定在上筒體2內(nèi)；在剪釘座4上部的中心孔內(nèi)插接有插接管1，插接管I通過(guò)上剪釘7固定在剪釘座4的中心孔內(nèi)；在插接管I外圍設(shè)有引導(dǎo)短節(jié)3，剪釘座4上端螺紋連接在引導(dǎo)短節(jié)3下端的中心螺釘孔內(nèi)。
[0017]上述引導(dǎo)短節(jié)3為圓環(huán)形，引導(dǎo)短節(jié)3上端具有圓錐形的中心孔。
[0018]在上筒體2與引導(dǎo)短節(jié)3之間設(shè)有三個(gè)密封圈，在插接管I與剪釘座4之間設(shè)有三個(gè)密封圈，在密封體11與上筒體2之間設(shè)有密封圈。
[0019]上述的凡爾8外表面上固定有一層彈性密封橡膠層，密封體11的圓錐面上固定有一層彈性密橡膠層。
[0020]上述的凡爾8為彈性耐油橡膠制成。
[0021]為了提高密封體和筒體間的密封性，在密封體與上筒體之間有密封圈，同時(shí)為了提高凡爾和密封體間的密封性，可在凡爾上涂覆一層彈性密封橡膠層。在注水泥漿時(shí)，浮鞋機(jī)構(gòu)內(nèi)的凡爾依靠注水泥漿的壓力打開，注水泥完畢后通過(guò)回位彈簧回位，起到關(guān)閉、密封的作用。
[0022]注水泥固井時(shí)，水泥通過(guò)插接管中心孔流入浮鞋機(jī)構(gòu)，在壓力的作用下凡爾向下運(yùn)動(dòng)，露出凡爾下方的泄流孔，水泥從泄流孔中流出，再通過(guò)下筒體上的通孔流出，進(jìn)入到套管與裸眼井壁的環(huán)空。
[0023]固井完畢后，進(jìn)行膨脹作業(yè)時(shí)，上提插接管并剪斷插接管與剪釘座之間的上剪釘，繼續(xù)上提插接管至脫離引導(dǎo)短節(jié)，此時(shí)插接管下端密封失效，從而使高壓液體通過(guò)插接管進(jìn)入插接管和上筒體間的環(huán)空，液體進(jìn)入打壓腔，為膨脹作業(yè)提供動(dòng)力源。
【權(quán)利要求】
1.一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征是:包括插接管(I)、上筒體(2)、引導(dǎo)短節(jié)(3 )、剪釘座(4)、下筒體(6 )、浮鞋機(jī)構(gòu)(9 )和彈簧座，所述的浮鞋機(jī)構(gòu)(9 )位于下筒體(6)內(nèi)，浮鞋機(jī)構(gòu)(9)包括凡爾(8)、回位彈簧(10)和密封體(11 )、密封圈(12)，密封體(11)固定在剪釘座(4)的下端且為環(huán)形結(jié)構(gòu)，密封體(11)的下端面加工有圓錐面，凡爾(8)為半球形，密封體(11)下端面與凡爾(8)形成單向錐面密封；所述下筒體(6)為半球形結(jié)構(gòu)，其底部設(shè)有通孔；上筒體(2)為圓柱形，其上端設(shè)有外螺紋，上筒體(2)內(nèi)有一個(gè)階梯圓柱形的剪釘座(4)，剪釘座設(shè)有中心孔，剪釘座(4)的外壁與上筒體(2)內(nèi)壁活動(dòng)配合，并通過(guò)安全剪釘(5 )將剪釘座(4 )固定在上筒體(2 )內(nèi)；在剪釘座(4 )上部的中心孔內(nèi)插接有插接管(1)，插接管(I)通過(guò)上剪釘(7)固定在剪釘座(4)的中心孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征是:所述引導(dǎo)短節(jié)(3)為圓環(huán)形，引導(dǎo)短節(jié)(3)上端具有圓錐形的中心孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征是:在上筒體(2)與引導(dǎo)短節(jié)(3)之間設(shè)有三個(gè)密封圈，在插接管(I)與剪釘座(4)之間設(shè)有三個(gè)密封圈，在密封體(11)與上筒體(2)之間設(shè)有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征是:所述的凡爾(8 )外表面上固定有一層彈性密封橡膠層，密封體(11)的圓錐面上固定有一層彈性密橡膠層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征是:所述的凡爾(8)為彈性耐油橡膠制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征是:在插接管(I)外圍設(shè)有引導(dǎo)短節(jié)(3)，剪釘座(4)上端螺紋連接在引導(dǎo)短節(jié)(3)下端的中心螺釘孔內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E21B33/13GK203978376SQ201420314563
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】田輝, 韓富昌, 張蒙, 耿玉剛, 徐鐳 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司