[發明專利]一種完井管柱

在審

• 申請號: 201610753678.6
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN107780878A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 牟紹林
• 申請（專利權）人: 牟紹林
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B34/10;E21B17/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油開采領域，具體是指一種完井管柱。

背景技術

大位移水平井完井的特點是大斜度、長裸眼、穩斜井段長，在井斜角較高的情況下，套管柱緊貼下井壁，進入水平段后套管柱會完全貼在下井壁上，此時套管柱與地層的接觸段很長，套管柱則負重躺在水平段井壁上，地層對套管柱的摩擦阻力相當大，甚至不能靠自重下到井底，需要加壓才能向下滑動，并且很容易導致套管柱屈曲，甚至也可能因套管剛性很大而致使套管柱卡在井眼的彎曲段而無法下入。套管柱由于受到的摩阻大，套管柱往往不能順利下到預定位置，延誤施工進度，影響后續采油效果，甚至造成井眼報廢的嚴重后果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種完井管柱，方能夠使篩管柱順利下放到設計位置，減小套管在水平移動過程的磨損。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種完井管柱，包括置于井眼內的套管，在所述套管的水平段上設置有兩個漂浮接箍，所述漂浮接箍包括殼體、上滑套和下滑套，上滑套由相互連接的連通部和外徑與殼體內徑相同的剪切部組成，剪切部通過上剪切釘支撐在殼體內壁上段，下滑套通過下剪切釘支撐在殼體內壁下段，所述連通部置于下滑套內，且在連通部上開有泄流孔，當上剪切釘未被剪斷時，下滑套將泄流孔密封，當上剪切釘剪斷時，上滑套沿殼體軸線方向移動，直至上滑套上部空間與下滑套下部空間連通；在所述剪切部上端面開有環形的穩流槽，所述穩流槽的槽底向下凹陷呈弧形狀，且穩流槽的槽寬沿剪切部的軸向向上遞減，還包括多個滾珠，在所述下滑套下段開有環向槽，多個滾珠轉動設置在所述環形槽的外壁上，且所述滾珠與殼體內壁接觸。

針對現有技術中，在大位移的水平井完井的管柱下方工藝中容易導致套管柱屈曲，甚至也可能因套管剛性很大而致使套管柱卡在井眼的彎曲段而無法下入，發明人通過在套管上加設多個漂浮接箍，使得兩個漂浮接箍之間的套管不灌鉆井液，保持充滿空氣，漂浮接箍以上的套管內灌滿鉆井液，由于位于漂浮接箍以下的套管內充滿空氣，這段套管進入水平井段后，作用在水平井壁的重力減輕，套管與井壁之間的摩擦力隨之減小，推動套管前行的推力也減小，從而有助提高水平段固井質量，有利于套管下到設計位置；套管下到設計位置后，當需要注水泥時，只需要從井口向套管內憋壓到設計值，固定殼體內壁上的上剪切釘被剪斷，上滑套下行，泄流孔移動下滑套的內下部，這時漂浮接箍以上的套管內的液體從泄流孔進入到下套管內，從而實現整個套管柱內通道流體的自由流動。

其中上滑套由剪切部與連通部組成，剪切部通過上剪切釘與殼體內壁連接，在鉆井液由上段套管直接沖擊至剪切部時，剪切部上端面受到的瞬時沖量的影響較大，并且該瞬時沖量產生的作用應力分布不均，即容易導致剪切部上端面出現局部應力集中，而上剪切釘在因受力不均而剪斷后會出現較為明顯的毛刺，該毛刺會隨上滑套移動時會對殼體內壁造成嚴重的劃痕，進而減弱漂浮接箍對套管的密閉性能，致使套管內的空氣泄漏，無法滿足套管柱在下方過程中減輕自重的功能；本發明在剪切部的上端面上開有環形穩流槽，且穩流槽的槽底向下凹陷呈弧形狀，且穩流槽的槽寬沿剪切部的軸向向上遞減，使得鉆井液在通過上套管進入到上滑套內時，直接作用到剪切部端面上的鉆井液會沿環形的穩流槽流通，將剪切部上端面上局部受到最強沖擊而產生的作用應力分攤至整個端面，使得剪切部在與殼體內部分離時形成規則的斷面，不會產生明顯的毛刺和卷邊，減小后期上滑套與下滑套一并移動時對套管內壁所產生的磨損；并且，在鉆井液流入穩流槽后，經過穩流槽底部圓弧形的凹陷對其改向后，鉆井液開始向上移動，而穩流槽的兩側壁之間的垂直間距沿剪切部的軸向向上遞減，即反向移動的鉆井液會在穩流槽側壁上進行不斷的反彈，同時在剪切部的徑向上產生一定的作用應力，且該作用應力對上剪切釘的影響可忽略不計。

而當上滑套與下滑套均被剪切后隨鉆井液一起在套管內移動時，起到導引作用的下滑套一旦與套管內壁發生接觸時，并且環向槽的外徑小于殼體內徑，滾珠與殼體內壁接觸，下滑套與殼體內壁以及套管內壁之間的移動產生的摩擦類型由滑動摩擦變為滾動摩擦，大大降低了兩者的相互磨損，同時還能避免套管內下滑套在移動過程中發生徑向的偏差，保證下滑套與上滑套在套管內的自由移動。

在所述上滑套下段的側壁上設置有密封圈，所述密封圈實現對上滑套下段與下滑套下段內壁之間的密封。安裝的密封圈可保證在套管柱的下方過程中相鄰的兩個漂浮接箍之間的空間無縫隙，利用空氣與井眼內液體之間的密度差，實現減輕套管柱自重的目的，以方便套管柱在水平井段上的移動。