[發(fā)明專利]液力振蕩輔助下套管裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710545450.2
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107217990B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬汝濤;張全立;王宏偉;侯福祥;彭嵩;王剛;張瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術(shù)研究院
• 主分類號: E21B7/20
• 分類號: E21B7/20;E21B7/24
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;王春光

本發(fā)明提供了一種液力振蕩輔助下套管裝置，包括：振蕩總成，設(shè)置有軸向注液孔；下殼體，為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，下殼體的一端與振蕩總成的一端固定連接并能夠隨振蕩總成一起軸向移動，下殼體的外壁上設(shè)置有徑向通孔；葉輪，能轉(zhuǎn)動地設(shè)置在下殼體內(nèi)，葉輪包括轉(zhuǎn)軸本體和設(shè)置轉(zhuǎn)軸本體上的葉片，轉(zhuǎn)軸本體設(shè)置有彼此連通的軸向過液孔和徑向連接孔，軸向過液孔與軸向注液孔連通，徑向連接孔與徑向通孔位置對應(yīng)并能夠與徑向通孔連通。本發(fā)明的有益效果是，使用方便，不需要井口上提或下放套管柱，僅依靠液力振蕩即可實現(xiàn)管柱的振動，從而達到降低套管與井壁的摩阻的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油天然氣鉆井用的液力振蕩裝置領(lǐng)域，具體是一種液力振蕩輔助下套管裝置。

背景技術(shù)

下套管是石油鉆井不可或缺的重要步驟，用于從井口逐步下放套管至井底，為裸眼井筒增加穩(wěn)固的支撐。在大位移井或水平井鉆井過程中，部分套管將橫躺在大斜度井段或水平井段，下套管時往往容易產(chǎn)生很大的摩阻，增加套管下入深度不足、套管阻卡等井下復(fù)雜狀況發(fā)生的幾率，降低鉆井全局效率，延長無效作業(yè)時間。

為降低套管與井壁的摩阻，現(xiàn)場作業(yè)人員經(jīng)常采用上提/下放套管的工藝，迫使套管柱與井壁相對運動。但這種方式需動用鉆機等大型設(shè)備，且井筒內(nèi)全部管柱都將發(fā)生運動，井內(nèi)流體隨之大幅起落，可能引發(fā)敏感地層段鉆井流體的漏失或地層流體涌入。另外，也有作業(yè)人員在套管柱末端安裝依靠水力旋轉(zhuǎn)的套管鞋，套管鞋安裝有切屑刃具。從井口泵入流體后，套管鞋可旋轉(zhuǎn)切削套管鞋前方的部分不平整井壁，對降低井下復(fù)雜狀況有一定幫助，但這種方式并不能降低管柱與井壁接觸所產(chǎn)生的摩阻。除上述情況，在水平井中下套管時也經(jīng)常采用“漂浮下套管”技術(shù)，即控制套管柱重量，使之在水平井筒中懸浮起來，從而降低與井壁的摩阻。但這種方法需要不斷調(diào)整管柱內(nèi)的流體重量，并配合套管的上提、下放動作，施工過程較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種液力振蕩輔助下套管裝置，僅依靠液力振蕩方式實現(xiàn)管柱振蕩，從而達到便于套管下放的目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種液力振蕩輔助下套管裝置，包括：振蕩總成，設(shè)置有軸向注液孔；下殼體，為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，下殼體的一端與振蕩總成的一端固定連接并能夠隨振蕩總成一起軸向移動，下殼體的外壁上設(shè)置有徑向通孔；葉輪，能轉(zhuǎn)動地設(shè)置在下殼體內(nèi)，葉輪包括轉(zhuǎn)軸本體和設(shè)置轉(zhuǎn)軸本體上的葉片，轉(zhuǎn)軸本體設(shè)置有彼此連通的軸向過液孔和徑向連接孔，軸向過液孔與軸向注液孔連通，徑向連接孔與徑向通孔位置對應(yīng)并能夠與徑向通孔連通。

進一步地，振蕩總成包括：上殼體，為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，上殼體與下殼體同軸間隔設(shè)置并且上殼體與下殼體之間具有振蕩間隙；振蕩組件，設(shè)置在上殼體內(nèi)并能夠相對于上殼體軸向滑動，軸向注液孔位于振蕩組件內(nèi)，振蕩組件的一端與下殼體固定連接，振蕩組件的一端處設(shè)置有位于振蕩間隙內(nèi)的定位臺肩；彈性元件，套設(shè)在振蕩組件的另一端并位于上殼體內(nèi)。

進一步地，上殼體內(nèi)設(shè)置有環(huán)形臺肩，振蕩組件包括：中心軸，包括中心軸大徑段和中心軸小徑段，中心軸大徑段位于環(huán)形臺肩的一側(cè)，中心軸小徑段一端與中心軸大徑段連接，中心軸小徑段的另一端位于環(huán)形臺肩另一側(cè)；過渡接頭，位于環(huán)形臺肩的另一側(cè)，過渡接頭的一端與中心軸小徑段的另一端固定連接，過渡接頭的另一端與下殼體連接，定位臺肩設(shè)置在過渡接頭的另一端處。

進一步地，軸向注液孔包括直徑逐漸減小的大徑孔、中徑孔和小徑孔，大徑孔設(shè)置在中心軸大徑段，小徑孔設(shè)置在中心軸小徑段內(nèi)，中徑孔設(shè)置在過渡接頭內(nèi)，并且大徑孔與小徑孔通過第一錐形過渡孔連接，小徑孔與中徑孔通過第二錐形過渡孔連接。

進一步地，彈性元件包括：第一彈簧，套設(shè)在中心軸小徑段的一端外，第一彈簧的一端與中心軸大徑段的端面抵接，第一彈簧的另一端與環(huán)形臺肩的一側(cè)的端面抵接；第二彈簧，套設(shè)在中心軸小徑段的另一端外，第二彈簧的一端與過渡接頭的端面抵接，第二彈簧的另一端與環(huán)形臺肩的另一側(cè)的端面抵接。