[實用新型]套管振動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420564508.X
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN204200164U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲剛;尹文波;宿振國;王新峰;周金柱;金建民;徐海樂;李亞偉;王威
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工集團公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B33/14
• 分類號: E21B33/14
• 代理公司: 東營雙橋?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，對套管和水泥漿進行振動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)強度，進而改善固井質(zhì)量。

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

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種套管振動裝置，對環(huán)空水泥漿實施振動。本實用新型提供的套管振動裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，實現(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波和敲擊套管的方式對環(huán)空的水泥漿施加振動，改善水泥漿流變特性，提高水泥石封固質(zhì)量。本實用新型能夠在全套管范圍內(nèi)邊走邊振動套管和傳遞振動波，可方便的施工和回收。

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

一種套管振動裝置，振動器通過纜繩連接位于地面的滾筒；振動器具有密封的管狀外殼；外殼內(nèi)部有電池、電機和偏心塊，電池通過導(dǎo)線連接電機，偏心塊與電機的轉(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之間的導(dǎo)線上；控制器具有延時開關(guān)功能和電阻式調(diào)速開關(guān)。

振動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。振動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。控制器內(nèi)有纜繩上串聯(lián)多個振動器；振動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膠塞相比，本實用新型裝置具有以下的優(yōu)點：

(1)能夠在套管范圍內(nèi)任意深度振動，實現(xiàn)懸停點振或者邊走邊振；

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

(3)振動完畢回收，全部裝置可以重復(fù)利用，運行成本小；

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

(5)采用內(nèi)置電池為偏心塊負載供電，無需井場接電，簡化了裝備和程序，縮短了井口準(zhǔn)備時間。

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

(7)振動器串聯(lián)多個一起入井，擴大了振動范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型的套管振動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的振動器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：

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

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步的詳細說明。

實施例1

參照說明書附圖1，本實用新型的套管振動裝置的構(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絞車驅(qū)動。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8之間的供電線路上，控制電機8的啟停和轉(zhuǎn)速。控制器12內(nèi)有延時開關(guān)，通過設(shè)定延時時長來控制電機何時啟動和停止。控制器12還通過電阻式調(diào)壓器來控制電機8的供電電流，來實現(xiàn)對電機12轉(zhuǎn)速的控制。偏心塊9與電機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)生金屬碰撞會導(dǎo)致電機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。