[實(shí)用新型]套管振動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420564508.X
• 申請(qǐng)日: 2014-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN204200164U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲剛;尹文波;宿振國(guó);王新峰;周金柱;金建民;徐海樂;李亞偉;王威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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鉆井工藝研究院
• 主分類號(hào): E21B33/14
• 分類號(hào): E21B33/14
• 代理公司: 東營(yíng)雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及石油鉆井、固井裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種套管振動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

利用水泥封隔油氣井壁與套管的環(huán)空時(shí)，對(duì)套管和水泥漿進(jìn)行振動(dòng)可以改善水泥石收縮，減少孔隙形成，提高水泥石自身以及第一、第二界面膠結(jié)強(qiáng)度，進(jìn)而改善固井質(zhì)量。

現(xiàn)有振動(dòng)固井裝置包括以下幾種：(1)井底水力脈沖式振動(dòng)器或隨行振動(dòng)固井方法，頂替過程中產(chǎn)生脈沖振動(dòng)，最終停留在套管底部，無法回收，會(huì)影響后續(xù)開鉆；而且頂替完畢后振動(dòng)深度固定，無法再調(diào)整。(2)井口振動(dòng)器，安裝在套管頂部，發(fā)出機(jī)械振動(dòng)。由于安放位置在井口，井下振動(dòng)效果受傳輸距離影響衰減大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種套管振動(dòng)裝置，對(duì)環(huán)空水泥漿實(shí)施振動(dòng)。本實(shí)用新型提供的套管振動(dòng)裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)了在不影響常規(guī)固井工藝的情況下，在水泥候凝過程中通過傳遞振動(dòng)波和敲擊套管的方式對(duì)環(huán)空的水泥漿施加振動(dòng)，改善水泥漿流變特性，提高水泥石封固質(zhì)量。本實(shí)用新型能夠在全套管范圍內(nèi)邊走邊振動(dòng)套管和傳遞振動(dòng)波，可方便的施工和回收。

為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過采用以下技術(shù)方案方式實(shí)現(xiàn)的：

一種套管振動(dòng)裝置，振動(dòng)器通過纜繩連接位于地面的滾筒；振動(dòng)器具有密封的管狀外殼；外殼內(nèi)部有電池、電機(jī)和偏心塊，電池通過導(dǎo)線連接電機(jī)，偏心塊與電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接，偏心塊通過軸承安裝在外殼內(nèi)部。套管振動(dòng)裝置還包括滑輪；纜繩穿過滑輪纏繞在滾筒上。

外殼內(nèi)還有控制器，控制器串接在電池和電機(jī)之間的導(dǎo)線上；控制器具有延時(shí)開關(guān)功能和電阻式調(diào)速開關(guān)。

振動(dòng)器底端外表面徑向安裝有減震塊。減震塊為橡膠材質(zhì)，鑲嵌或者硫化固定在外殼外表面上，數(shù)量為3-8個(gè)。振動(dòng)器通過接頭與纜繩連接；接頭上端與纜繩固連，下端通過螺紋與外殼連接?？刂破鲀?nèi)有纜繩上串聯(lián)多個(gè)振動(dòng)器；振動(dòng)器之間通過纜繩和接頭連接。

與現(xiàn)有技術(shù)中的套管諧振器和振動(dòng)膠塞相比，本實(shí)用新型裝置具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

(1)能夠在套管范圍內(nèi)任意深度振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)懸停點(diǎn)振或者邊走邊振；

(2)在水泥漿替漿完畢的侯凝階段實(shí)施振動(dòng)，可以控制振蕩器一直振動(dòng)至水泥漿初凝前；

(3)振動(dòng)完畢回收，全部裝置可以重復(fù)利用，運(yùn)行成本小；

(4)不影響常規(guī)固井工藝，振動(dòng)固井結(jié)束后也不影響在套管內(nèi)繼續(xù)開鉆。

(5)采用內(nèi)置電池為偏心塊負(fù)載供電，無需井場(chǎng)接電，簡(jiǎn)化了裝備和程序，縮短了井口準(zhǔn)備時(shí)間。

(6)由于無需采用電纜傳高壓電，比起測(cè)井用的絞車和電纜，本裝置中的纜繩直徑大幅減小，同時(shí)減少了滾筒和配套絞車的體積。

(7)振動(dòng)器串聯(lián)多個(gè)一起入井，擴(kuò)大了振動(dòng)范圍。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的套管振動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的振動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：

1、滑輪，2、套管，3、振動(dòng)器，4、纜繩，5、滾筒，6、上接頭，7、電池，8、電機(jī)，9、偏心塊，10、減震塊，11.外殼，12、控制器，13、軸承，14、下接頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

參照說明書附圖1，本實(shí)用新型的套管振動(dòng)裝置的構(gòu)成是：在地面，纜繩4纏繞在滾筒5上，滾筒5由配套的液壓或者電動(dòng)絞車驅(qū)動(dòng)。在井口，纜繩4穿過滑輪1。在井下，纜繩4連接在套管2中的振動(dòng)器3。纜繩4為內(nèi)外雙層反向編排的鋼纜，只承受拉力，內(nèi)部無導(dǎo)線。

參照說明書附圖2，振蕩器5具有管狀鋼制外殼11，外殼11上端通過螺紋連接接頭6，接頭6與電纜采用鉚接或者焊接方式固定連接。

在外殼11內(nèi)控制器12串接在電池和7和電機(jī)8之間的供電線路上，控制電機(jī)8的啟停和轉(zhuǎn)速?？刂破?2內(nèi)有延時(shí)開關(guān)，通過設(shè)定延時(shí)時(shí)長(zhǎng)來控制電機(jī)何時(shí)啟動(dòng)和停止?？刂破?2還通過電阻式調(diào)壓器來控制電機(jī)8的供電電流，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)12轉(zhuǎn)速的控制。偏心塊9與電機(jī)8的轉(zhuǎn)子采用法蘭或者鍵槽連接。偏心塊16截面呈扇形偏心形狀，采用鋼制結(jié)構(gòu)，偏心塊16通過軸承13安裝在外殼11內(nèi)部。

外殼11與套管2直接發(fā)生金屬碰撞會(huì)導(dǎo)致電機(jī)13電流突然升高和憋轉(zhuǎn)，偏心塊16轉(zhuǎn)速減低。在外殼11底端外表面周向均勻鑲嵌4個(gè)減震塊10，鑲嵌減震塊10后的外殼11外徑小于套管2內(nèi)徑。減震塊10為橡膠材質(zhì)，鑲嵌或者硫化固定在外殼外表面上。