一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油、天然氣鉆井領(lǐng)域，特別涉及一種井下工具，是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、膨脹套管等過程所需要的固定浮鞋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明意在提供了一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。
[0006]一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，包括插接管、上筒體、剪釘座、引導(dǎo)短節(jié)、下筒體、回位彈簧和彈簧座，還包括浮鞋結(jié)構(gòu)，所述的浮鞋機(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；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，引導(dǎo)短節(jié)上端具有圓錐形的中心孔，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)。
[0007]進(jìn)一步的，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。
[0008]進(jìn)一步的，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。
[0009]更進(jìn)一步的，所述的凡爾為彈性耐油橡膠制成。
[0010]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，注水泥完畢后通過回位彈簧回位，起到關(guān)閉、密封的作用。
[0011]注水泥固井時(shí)，水泥通過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，再通過下筒體上的通孔流出，進(jìn)入到套管與裸眼井壁的環(huán)空。
[0012]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。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的上筒體上窄下寬，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。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖中的附圖標(biāo)記依次為:1、插接管，2、上筒體，3、引導(dǎo)短節(jié)，4、剪釘座，5、安全剪釘，6、下筒體，7、上剪釘，8、凡爾，9、浮鞋機(jī)構(gòu)，10、回位彈簧，11、密封體，12、密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
[0017]參照圖1，一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，包括插接管、上筒體、剪釘座、引導(dǎo)短節(jié)、下筒體、回位彈簧和彈簧座，還包括浮鞋結(jié)構(gòu)，所述的浮鞋機(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；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，引導(dǎo)短節(jié)上端具有圓錐形的中心孔，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)。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。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。
[0018]注水泥固井時(shí)，水泥通過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，再通過下筒體上的通孔流出，進(jìn)入到套管與裸眼井壁的環(huán)空。
[0019]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。
[0020]以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，包括插接管、上筒體、剪釘座、引導(dǎo)短節(jié)、下筒體、回位彈簧和彈簧座，其特征在于:還包括浮鞋結(jié)構(gòu)，所述的浮鞋機(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；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，引導(dǎo)短節(jié)上端具有圓錐形的中心孔，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)。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，其特征在于: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。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征在于: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。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種等直徑鉆井膨脹套管專用浮鞋，其特征在于:所述的凡爾為彈性耐油橡膠制成。
【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，包括插接管、上筒體、剪釘座、引導(dǎo)短節(jié)、浮鞋結(jié)構(gòu)等，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)，在固井過程中，能夠起限流和泥漿均勻分布的作用。
【IPC分類】E21B33/13
【公開號】CN204677156
【申請?zhí)枴緾N201520114635
【發(fā)明人】婁來柱, 成梅華, 王磊, 王玉磊
【申請人】天津鉆邁科石油技術(shù)服務(wù)有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年2月17日