[發明專利]自導向套管振動引鞋

有效

• 申請號: 201611245136.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106761472B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 劉明;陳仲秋
• 申請（專利權）人: 德州漢隆石油設備有限公司
• 主分類號: E21B17/14
• 分類號: E21B17/14
• 代理公司: 德州市天科專利商標事務所 37210
• 代理人: 謝建華

本發明提供一種自導向套管振動引鞋，包括：短套管、接箍、定位盤、第一動力渦輪輪、偏心塊組件、第二動力渦輪、偏心頭、若干滾珠、定位器和鉆頭。本發明的自導向套管振動引鞋，具有以下特點：1、結構新穎，簡單合理，特別適用于固井要求高的井，在下套管過程中，偏心頭可以隨時調節轉向，引導套管下入，尤其適用于大斜度井和水平井；2、在循環過程中，攜屑能力得到極大增強，并對井底巖屑剪切破碎作用明顯，提高了對井眼的清洗凈化效果；3、在循環固井過程中，提高了鉆井液或水泥的動切力，提高了頂替效率，減少了固井過程中的混竄情況；4、固井時，通過剪切攪拌和振動作用使固井水泥的膠結強度得到了提升，提高了固井質量。

技術領域

本發明涉及一種固井工具，特別涉及一種自導向套管振動引鞋。

背景技術

石油工程固井作業中，為了提高固井質量通常會采用振動固井技術來提高固井質量，另面對大斜度井或水平井時，會采取旋轉式浮鞋或引鞋來解決不好下入的問題。

現階段的振動固井技術可分為兩類，一類是在井口加動力使套管旋轉或振動，但面對工藝復雜、成本高以及扭矩大有風險的問題；二類是采用偏心葉輪式振動固井方式，但軸向振動不足對固井質量提升效果不明顯。

在水平井和大斜度井作業中，采取的旋轉式浮鞋大多為偏頭式可旋轉頭加單過流孔或多過流孔的結構，但面對坍塌或縮徑的井段同樣存在下入困難攜屑能力不足的問題。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種自導向套管振動引鞋，用于解決現有技術中的上述問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種自導向套管振動引鞋，包括：

短套管，為空心圓管結構，其前端的內腔設置若干環形滾珠內槽，其管壁上設置與所述滾珠內槽相連通的滾珠安裝孔；

接箍，為空心圓管結構，其一端與所述短套管的后端螺紋連接，其另一端用于與套管串連接；

定位盤，包括第一定位盤、第二定位盤、第三定位盤和第四定位盤；所述各定位盤結構相同，均設有中心定位孔和若干均勻分布的過流孔；所述各定位盤均設置于所述短套管的內腔內，并與所述短套管固定連接；

第一動力渦輪輪，包括渦輪軸和設置于渦輪軸外的若干螺旋葉片；所述第一動力渦輪設置于所述短套管的內腔內、所述第一定位盤與第二定位盤之間；其渦輪軸的第一端與所述第一定位盤的中心定位孔以間隙配合的方式套裝，渦輪軸的第二端與所述第二定位盤的中心定位孔以間隙配合的方式套裝；在所述渦輪軸的第二端還設有連接部，用于與偏心塊組件相連接；

偏心塊組件，所述偏心塊組件包括偏心塊軸和偏心塊，所述偏心塊固設于所述偏心塊軸上，并位于所述偏心塊軸軸線的同一側；所述偏心塊組件設置于所述短套管的內腔內、所述第二定位盤與第三定位盤之間；所述偏心塊軸的第一端與所述第二定位盤的中心定位孔以間隙配合的方式套裝；偏心塊軸的第二端與所述第三定位盤的中心定位孔以間隙配合的方式套裝；在偏心塊軸的第一端設置連接配合部，與所述連接部固定連接；

第二動力渦輪，包括渦輪軸和設置于渦輪軸外的若干螺旋葉片；所述第二動力渦輪設置于所述短套管的內腔內、所述第三定位盤與第四定位盤之間；其渦輪軸的第一端與所述第三定位盤的中心定位孔以間隙配合的方式套裝，渦輪軸的第二端與所述第四定位盤的中心定位孔以間隙配合的方式套裝；

偏心頭，為帶有圓柱形內腔的半橄欖球狀，其一端設置定位圓柱面，所述定位圓柱面設置與所述環形滾珠內槽數量相等，位置、形狀相對應環形滾珠外槽；其另一端的頂部為平面，且該端設有與所述平面相交的斜截面；所述定位圓柱面與所述短套管的后端相套接；所述環形滾珠外槽與對應的環形滾珠內槽形成滾珠容納空間；

若干滾珠，設置于由所述滾珠容納空間內；