[發明專利]一種固井用引鞋以及膨脹懸掛固井管柱

有效

• 申請號: 201911333600.9
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN113090224B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 肖昌;于雷;王斌;麻德玉;馬振濤;楊濱宇;何正彪;羅凱文;戚勇;董紋希;陳悅;崔麗娜;呂春柳;周曉宇;劉雪雪;趙晶晶
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B17/14;E21B33/122;E21B23/01
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 趙燕力;韓嫚嫚

本發明為一種固井用引鞋以及膨脹懸掛固井管柱，其中，固井用引鞋包括豎直設置且上端開口下端封閉的外護管，在外護管的中部內壁和上端內壁分別設有一直徑縮小的第一凸環和第二凸環。在外護管內且位于第一凸環的下方固定有擋板，在第一凸環和擋板之間設有第一密封球和彈性復位機構，第一密封球的直徑大于第一凸環的內徑。在第二凸環的下端內壁套設有密封環，并在密封環和第一凸環之間設有第二密封球，第二密封球的直徑大于密封環的內徑以及第一凸環的內徑。本發明中的固井用引鞋以及固井管柱能夠實現雙級密封，密封更加可靠，能夠有效防止水泥返吐現象，且結構簡單、操作簡便。

技術領域

本發明是涉及石油行業懸掛小套管或者篩管完井作業技術，尤其涉及一種固井用引鞋以及膨脹懸掛固井管柱。

背景技術

新鉆井是確保油田穩產的一項關鍵技術措施，新鉆井各層完井套管均需要固井。另外，在修井作業領域中，套管生產一定年限后會損壞，嚴重損壞的套管往往不易修復，而新鉆一口井成本又太高，通常采取在套損部位的上端側鉆后下小套管(即補救套管)或篩管固井完成，或者直接懸掛補救套管或篩管固井完井來補救。固井工藝對于油田來說，是一個應用非常普遍的工藝技術，目前懸掛補救套管一般是利用懸掛器下端依次連接補救套管和固井附件來實現固井以及懸掛。但是，目前的固井工藝仍存在如下不足：

一方面，目前現場所用的固件附件為了能夠達到阻留、碰壓、引導和防水泥返吐的作用，需要利用多個固井工具配合使用，操作起來非常繁瑣；而且各工具的材質各不相同，常常存在密封不嚴、不易鉆磨等缺點，同時現有的固井附件的密封性并不好，仍然會存在水泥返吐現象，存在施工危險。

另一方面，目前常見的懸掛器有機械式懸掛器和膨脹式懸掛器，對于機械式懸掛器來說，其內通徑一般小于其懸掛的補救套管或篩管，而且由于工作原理的需要其內部設有臺階，對于后續作業過程中起、下工具非常不便，經常會遇到卡阻；同時機械式懸掛器在下管柱過程中存在中途坐封的風險；另外，機械式懸掛器只能起到懸掛，起不到密封作用。對于膨脹式懸掛器來說，其按照用途可劃分為固井式和非固井式，但是目前的固井用膨脹式懸掛器結構相對復雜，生產加工難度較高，而且當井下不起壓時一般就直接丟手了，導致膨脹管無法正常膨脹坐封，并沒有任何補救措施。

由此，本發明人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種固井用引鞋以及膨脹懸掛固井管柱，以克服現有技術的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固井用引鞋以及膨脹懸掛固井管柱，能夠實現雙級密封，密封更加可靠，能夠有效防止水泥返吐現象，且結構簡單、操作簡便。

本發明的目的可采用下列技術方案來實現：

本發明提供了一種固井用引鞋，包括豎直設置且上端開口下端封閉的外護管，在外護管的中部內壁和上端內壁分別設有一直徑縮小的第一凸環和第二凸環；在外護管內且位于第一凸環的下方固定有擋板，在第一凸環和擋板之間設有第一密封球和彈性復位機構，第一密封球的直徑大于第一凸環的內徑，第一密封球的上端頂靠在第一凸環的下端面，第一密封球的下端與彈性復位機構的上端固定連接，擋板上設有一個中心孔和多個開孔，彈性復位機構的下端能軸向滑動地穿設在中心孔內；在第二凸環的下端內壁套設有密封環，并在密封環和第一凸環之間設有第二密封球，第二密封球的直徑大于密封環的內徑以及第一凸環的內徑。

在本發明的一較佳實施方式中，彈性復位機構包括閥桿、彈簧以及具有軸向貫穿孔的彈簧座；閥桿的上端與第一密封球的下端固定，閥桿的下端能軸向滑動地穿設在軸向貫穿孔內，軸向貫穿孔的上部設有一直徑擴大的過孔；彈簧套設在閥桿上且其兩端分別抵靠在過孔的孔肩和第一密封球的下端，彈簧座的下端外壁向下設有一直徑縮小的限位臺階，彈簧座的下端插設在中心孔內且限位臺階抵靠在擋板的頂面。

在本發明的一較佳實施方式中，還包括雙頭螺柱、墊片和螺母；第一凸環上開設有多個內螺紋孔，擋板上開設有多個安裝通孔，雙頭螺柱設在第一凸環和擋板之間且與外護管的軸線方向平行；雙頭螺柱的上端與內螺紋孔螺紋連接，雙頭螺柱的下端穿過安裝通孔并在擋板的底面外部依次套設墊片和螺母。