專利名稱：用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油鉆井完井領(lǐng)域，是一種用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，為實(shí) 現(xiàn)膨脹套管等井徑應(yīng)用提供了 一種技術(shù)條件。
背景技術(shù)：
膨脹套管技術(shù)就是將管柱下到井內(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。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(méi)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。 隨著膨脹套管的大量應(yīng)用，膨脹套管技術(shù)必然向規(guī)模化轉(zhuǎn)變，不僅要減小井眼錐度的影響， 而且要最終消除井眼錐度，實(shí)現(xiàn)了井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的突破——等井徑井眼。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)，可以通過(guò)采用等井徑膨脹套管專用的大尺寸浮 鞋設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是向現(xiàn)場(chǎng)提供一種用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，確保固井作 業(yè)的順利完成，并在鉆穿浮鞋后形成一個(gè)大尺寸的喇叭口，為后期實(shí)現(xiàn)膨脹套管等井徑膨 脹提供先期條件。用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，為一喇叭口狀結(jié)構(gòu)，主要由轉(zhuǎn)換接頭、回接 管、浮鞋機(jī)構(gòu)和引鞋組成，各部件彼此通過(guò)螺紋連接為一體。轉(zhuǎn)換接頭位于大尺寸浮鞋的最 上端，小徑端與上層套管相連，大徑端與回接管相連；回接管外徑與轉(zhuǎn)換接頭大徑端相同， 大于上層套管外徑，并保證后期膨脹套管實(shí)現(xiàn)等井徑膨脹后順利回接至回接管內(nèi)。浮鞋機(jī) 構(gòu)位于回接管下端，主要包括浮鞋本體、凡爾、密封體、回位彈簧和密封圈等，密封體固定在 浮鞋本體內(nèi)，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，下端加工有錐面，凡爾上端為一個(gè)圓形閥頭，通過(guò)回位彈簧的彈 力作用，與密封體形成單向錐面密封。引鞋為半球形結(jié)構(gòu)，位于最下端與浮鞋機(jī)構(gòu)連接，起 引領(lǐng)管柱的作用。為了提高密封體和浮鞋本體間的密封性，在密封體與浮鞋本體之間有密封圈，同 時(shí)為了提高凡爾和密封體間的密封性，可在凡爾上套有密封環(huán)。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(kāi)，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。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明為一喇叭口狀結(jié)構(gòu)，用于回接等井徑膨脹套管，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。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2等井徑膨脹套管回接示意圖1.轉(zhuǎn)換接頭2.回接管3.浮鞋機(jī)構(gòu)4.引鞋5.浮鞋本體6.密封體7.凡爾 8.回位彈簧9.密封圈10.上層套管11.密封橡膠12.膨脹套管
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖1、圖2所示，一種用于等井徑膨脹套管完井的大尺寸浮鞋，呈喇叭口狀結(jié)構(gòu)， 主要包括轉(zhuǎn)換接頭1、回接管2、浮鞋機(jī)構(gòu)3和引鞋4，各部件均通過(guò)螺紋連接。轉(zhuǎn)換接頭1 的小徑端與上層套管10相連，大徑端與回接管2相連；回接管2外徑大于上層套管10外 徑，保證后期下入的膨脹套管12實(shí)現(xiàn)等井徑膨脹并順利回接至回接管2內(nèi)。浮鞋機(jī)構(gòu)3位 于回接管2下端，其外徑與回接管2外徑相同，主要包括浮鞋本體5、密封體6、凡爾7、回位 彈簧8和密封圈9等，密封體6固定在浮鞋本體5內(nèi)，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，下端加工有錐面，凡爾7 通過(guò)回位彈簧8的彈力作用，與密封體6形成單向錐面密封。引鞋4位于最底部與浮鞋機(jī) 構(gòu)3連接，用以引導(dǎo)管柱順利入井。為了加強(qiáng)浮鞋機(jī)構(gòu)3的單向密封效果，可在密封體6與浮鞋本體5之間加密封圈 9，在凡爾7上固定一層耐油、耐堿的彈性密封介質(zhì)。回接管2的長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái) 確定，保證膨脹套管12安全回接。本發(fā)明連接在上層套管10底部，下入井內(nèi)至預(yù)定位置，在固井過(guò)程中，凡爾7依靠 注水泥漿的壓力開(kāi)啟，并能起限流和泥漿均勻分布的作用；在注水泥完成后，凡爾7依靠回 位彈簧8回位，依靠套管內(nèi)外壓差起到關(guān)閉、密封的作用，防止水泥漿倒流。本發(fā)明的喇叭口狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了使膨脹套管12回接至上層套管10。固井結(jié)束 后，鉆穿大尺寸浮鞋，并繼續(xù)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后，下入膨脹套管12，膨脹套管12發(fā)生等井徑 膨脹后，通過(guò)硫化在膨脹套管12上的密封橡膠11對(duì)膨脹套管12進(jìn)行懸掛密封，使膨脹套 管12順利回接至上層套管10。膨脹套管12發(fā)生等井徑膨脹后，其內(nèi)徑與上層套管10的內(nèi) 徑相同，從而得到與先前相同尺寸的井眼，進(jìn)而可以用同尺寸的鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)內(nèi)徑 損失鉆進(jìn)。
權(quán)利要求
用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，呈喇叭口狀結(jié)構(gòu)，主要由轉(zhuǎn)換接頭[1]、回接管[2]、浮鞋機(jī)構(gòu)[3]和引鞋[4]組成，其特征是轉(zhuǎn)換接頭[1]位于大尺寸浮鞋的最上端，其大徑端與回接管[2]相連，小徑端與上層套管[10]相連；浮鞋機(jī)構(gòu)[3]位于回接管[2]下端，主要包括浮鞋本體[5]、密封體[6]、凡爾[7]、回位彈簧[8]和密封圈[9]等，密封體[6]固定在浮鞋本體[5]內(nèi)，為環(huán)形結(jié)構(gòu)，下端加工有錐面，與凡爾[7]形成單向錐面密封，引鞋[4]位于最底部，為半球形結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，其特征在于所述的回接 管[2]和浮鞋機(jī)構(gòu)[3]的外徑均與轉(zhuǎn)換接頭[1]大徑端相同，且大于上層套管[10]外徑。
3.如權(quán)利要求1所述的用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，其特征在于所述的回接 管[2]與轉(zhuǎn)換接頭[1]和浮鞋機(jī)構(gòu)[3]均為無(wú)接箍螺紋連接，其余各部件也通過(guò)螺紋連接。
4.如權(quán)利要求1所述的用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，其特征在于可在密封體 [6]與浮鞋本體[5]之間加密封圈[9]，在凡爾[7]上固定一層耐油、耐堿的彈性密封介質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，其特征在于固井后鉆穿 大尺寸浮鞋，等井徑膨脹套管[12]和回接管[2]通過(guò)密封橡膠[11]提供懸掛密封連為一 體，膨脹套管[12]發(fā)生等井徑膨脹后，其內(nèi)徑與上層套管[10]內(nèi)徑一致。
全文摘要
本發(fā)明專利為一種用于等井徑膨脹套管的大尺寸浮鞋，呈喇叭口狀結(jié)構(gòu)，主要包括轉(zhuǎn)換接頭、回接管、浮鞋機(jī)構(gòu)和引鞋，各部件均通過(guò)螺紋連接。轉(zhuǎn)換接頭位于大尺寸浮鞋的最上端，其大徑端與回接管相連，回接管外徑大于上層套管外徑。浮鞋機(jī)構(gòu)位于回接管下端，主要包括浮鞋本體、密封體、凡爾、回位彈簧和密封圈等，密封體固定在浮鞋本體內(nèi)，與反爾形成單向錐面密封；引鞋結(jié)構(gòu)為半球形。其效果是本發(fā)明密封性嚴(yán)，安全可靠性高，在固井過(guò)程中，能夠起限流和泥漿均勻分布的作用；用于回接等井徑膨脹套管，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)提供一種可行性和技術(shù)條件。
文檔編號(hào)E21B33/13GK101906950SQ20091014357
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者吳柳根, 唐成磊, 唐明, 寧學(xué)濤, 朱海波, 沈?qū)W祥, 滕照正, 蔡鵬 , 邱澤勝, 馬建忠 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)勝利石油管理局鉆井工藝研究院