本實(shí)用新型涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種動(dòng)力式定向井下套管引鞋。
背景技術(shù):
在定向井下套管作業(yè)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)套管下不到井底的情況,輕則造成起套管浪費(fèi)作業(yè)時(shí)間,重則導(dǎo)致卡套管等重大損失?,F(xiàn)有的井下套管引鞋為多為鑄鐵、水泥、鋁合金等材料制作,其上無(wú)活動(dòng)原件,頭部成錐形導(dǎo)引體。將現(xiàn)有的井下套管引鞋連接在套管最下端起到導(dǎo)引作用,但它存在如下缺陷:遇到較大的井壁臺(tái)階時(shí)無(wú)法通過(guò);遇到砂橋沒(méi)有破壞砂橋的能力;下行過(guò)程中滑動(dòng)摩擦阻力大。
公告號(hào)為CN2787817的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種套管引鞋,其主體結(jié)構(gòu)為一錐形短節(jié),在中部開(kāi)有軸向通孔,圓錐形部分開(kāi)有斜孔與中部的通孔相連通,在其錐形頂部的圓柱狀部分外圓周開(kāi)有若干個(gè)中心對(duì)稱的凹槽,滾輪套裝在滾軸上,滾輪的軸向長(zhǎng)度小于滾軸的軸向長(zhǎng)度,并且滾輪與滾軸為間隙配合,滾輪與滾軸安放在錐形短節(jié)的凹槽中,滾軸兩端通過(guò)焊接固定在錐形短節(jié)上。本專利文獻(xiàn)在套管引鞋上安裝了可沿軸向滾動(dòng)的滾輪,在下套管過(guò)程中將引鞋與井壁接觸處的滑動(dòng)摩擦改變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,可以減少下行過(guò)程中的摩擦,但是,在遇到較大的井壁臺(tái)階時(shí)無(wú)法通過(guò)且遇到砂橋沒(méi)有破壞砂橋的能力。
公告號(hào)為CN201045283的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種鉆井完井下套管滾動(dòng)引鞋,包括呈管狀的引鞋本體,引鞋本體前端呈錐體形,引鞋本體后部?jī)?nèi)壁上具有連接螺紋,引鞋本體的前、后端外徑均小于其中部外徑,在引鞋本體中部的外圓周面上均布設(shè)置著沿引鞋軸向布置的鑲嵌槽,鑲嵌槽內(nèi)由前往后間隔設(shè)置著滾輪,各滾輪的頂部輪面均高于引鞋本體中部的外圓周面。本專利文獻(xiàn)中的技術(shù)方案也能夠減小下套管作業(yè)時(shí)的摩擦阻力,提高水平井、大位移井和大斜度井完井下套管一次下到設(shè)計(jì)井深的成功率。但是,在遇到較大的井壁臺(tái)階時(shí)無(wú)法通過(guò)且遇到砂橋沒(méi)有破壞砂橋的能力,并且其一次下到設(shè)計(jì)井深的成功率也有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種動(dòng)力式定向井下套管引鞋,用以解決套管遇阻下不到設(shè)計(jì)井深的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種動(dòng)力式定向井下套管引鞋,包括容積式馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)引鞋和牙輪,容積式馬達(dá)包括彼此連接的定子和轉(zhuǎn)子,定子與井下套管的末端連接,轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)軸相連接,傳動(dòng)軸與旋轉(zhuǎn)引鞋相連接,旋轉(zhuǎn)引鞋的末端鉸接至少一個(gè)牙輪,每個(gè)牙輪上銑有至少一排有錐形切削齒。
進(jìn)一步的,容積式馬達(dá)為接在井下套管下部靠鉆井液壓差提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的液力馬達(dá)。
進(jìn)一步的,旋轉(zhuǎn)引鞋內(nèi)開(kāi)設(shè)有鉆井液流道,鉆井液流道從井下套管末端經(jīng)由容積式馬達(dá)、傳動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)引鞋通到牙輪。
進(jìn)一步的,鉆井液流道位于旋轉(zhuǎn)引鞋的軸心位置。
進(jìn)一步的,錐形切削齒由硬質(zhì)合金材料制成。
進(jìn)一步的,旋轉(zhuǎn)引鞋的末端鉸接多個(gè)牙輪時(shí),多個(gè)牙輪環(huán)繞旋轉(zhuǎn)引鞋的軸心等間距布置。
進(jìn)一步的,至少一排錐形切削齒中的每排錐形切削齒在牙輪上呈圓周分布。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本實(shí)用新型的動(dòng)力式定向井下套管引鞋,下行過(guò)程中摩擦阻力較小,通過(guò)牙輪上切削齒的切削破碎較大的井壁臺(tái)階和砂橋,容積式馬達(dá)帶動(dòng)套管下行至設(shè)計(jì)井深;
2、本實(shí)用新型的動(dòng)力式定向井下套管引鞋,在鉆井液的清洗和攜砂作用下,實(shí)現(xiàn)暢通井眼、套管下入的目的。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中動(dòng)力式定向井下套管引鞋結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1中動(dòng)力式定向井下套管引鞋中旋轉(zhuǎn)引鞋和牙輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2中動(dòng)力式定向井下套管引鞋中旋轉(zhuǎn)引鞋和牙輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型,但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
實(shí)施例1
如圖1、圖2所示,本實(shí)施例提供一種動(dòng)力式定向井下套管引鞋,容積式馬達(dá)的定子1與井下套管的末端連接,容積式馬達(dá)的轉(zhuǎn)子2經(jīng)傳動(dòng)軸連接旋轉(zhuǎn)引鞋3,旋轉(zhuǎn)引鞋3的末端鉸接三個(gè)牙輪4,三個(gè)牙輪4環(huán)繞旋轉(zhuǎn)引鞋3的軸心等間距布置,牙輪4上銑有多排有錐形切削齒41,每排錐形切削齒在牙輪4上呈圓周分布,切削齒41由硬質(zhì)合金材料制成。其中,容積式馬達(dá)為接在井下套管下部靠鉆井液壓差提供動(dòng)力實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的液力馬達(dá),旋轉(zhuǎn)引鞋3內(nèi)開(kāi)設(shè)有鉆井液流道,鉆井液流道從井下套管末端經(jīng)由容積式馬達(dá)、傳動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)引鞋通到牙輪,以便循環(huán)鉆井液和沖洗冷卻牙輪,即,鉆井液流道的進(jìn)液端連接至井下套管末端,鉆井液流道的出液端31位于三個(gè)牙輪4的中間位置。本實(shí)施例的上述動(dòng)力式定向井下套管引鞋,其使用過(guò)程如下:在下套管的過(guò)程中,遇到井眼不暢通無(wú)法通過(guò)時(shí),井口接上套管循環(huán)接頭開(kāi)泵循環(huán),鉆井液通過(guò)套管內(nèi)部到達(dá)本實(shí)施例的上述動(dòng)力式定向井下套管引鞋,在容積式馬達(dá)的上下產(chǎn)生壓差,從而驅(qū)動(dòng)容積式馬達(dá)的轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)動(dòng),容積式馬達(dá)的轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了旋轉(zhuǎn)引鞋3的轉(zhuǎn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)引鞋3帶動(dòng)了牙輪4公轉(zhuǎn),在牙輪4與井壁接觸的過(guò)程中又實(shí)現(xiàn)了牙輪4本身的自轉(zhuǎn),牙輪4在公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的過(guò)程中,牙輪4上的切削齒41切削破碎較大的井壁臺(tái)階和砂橋。在此基礎(chǔ)上,鉆井液還進(jìn)入鉆井液流道中從牙輪4的位置噴出,鉆井液可以冷卻牙輪4,還可以起到清洗和攜砂作用,實(shí)現(xiàn)暢通井眼、套管下入的目的。
實(shí)施例2
如圖3所示,本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于,旋轉(zhuǎn)引鞋3的末端鉸接一個(gè)牙輪4,第一流道的出液端31位于牙輪4的一側(cè)。本實(shí)施的動(dòng)力式定向井下套管引鞋,其旋轉(zhuǎn)引鞋3和牙輪4部分的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,造價(jià)較低,使用壽命較長(zhǎng)。
雖然,上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳盡的描述,但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上,可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn),這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此,在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn),均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。