[發明專利]多級動力系統水力驅動旋轉套管鞋

有效

• 申請號: 202110458570.5
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN112943118B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 魏萍;徐希良
• 申請（專利權）人: 北京佰文恒新能源服務有限公司
• 主分類號: E21B17/14
• 分類號: E21B17/14;E21B7/20
• 代理公司: 長春科宇專利代理有限責任公司 22001
• 代理人: 馬寶來

本發明公開了多級動力系統水力驅動旋轉套管鞋，其包括轉動組合、不轉動組合和軸承系統，所述轉動組合通過軸承系統轉動連接于所述不轉動組合外側，所述轉動組合與不轉動組合形成多級轉動結構。本發明通過液力流過定子旋流片產生的旋流而推動轉子旋流筒，進而帶動劃眼引鞋旋轉通過存在縮徑等不利于套管通過的井段，實現套管順利下入到目的深度的目標，設置多級旋流轉子和定子組合，增加扭矩，提高了裝置的有效性。

技術領域

本發明涉及油田固井作業技術領域，具體地說，涉及多級動力系統水力驅動旋轉套管鞋。

背景技術

在石油或天然氣完井下套管的過程中，將生產套管一次性順利下入到預定深度對完成預定的目標至關重要。套管下入過程中，由于地層穩定性、井眼軌跡等多種原因會造成井眼縮徑、坍塌、摩擦阻力大等多種不利于套管下入到位的因素。如果下入不到預定深度，則無法開采目的層的資源。如果下入套管過程不順利，則會造成增加作業時間，增加成本。為了促進套管順利下入到目的深度，有時會通過井口的機械動力旋轉套管來實現劃眼通過由于縮徑、坍塌等原因造成的困難井段，但是這種辦法有很大的局限性，由于受到套管連接螺紋或者地面設備的扭矩限制，往往不能實現套管旋轉。

因此，為避免進行旋轉全部管柱來促進下入，提高工具的有效性，亟需設計一種多級動力系統水力驅動旋轉套管鞋。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明公開了多級動力系統水力驅動旋轉套管鞋，通過液力流過定子旋流片產生的旋流而推動轉子旋流筒，進而帶動劃眼引鞋旋轉通過存在縮徑等不利于套管通過的井段，實現套管順利下入到目的深度的目標，設置多級旋流轉子和定子組合，增加扭矩，提高了裝置的有效性；其包括：

轉動組合、不轉動組合和軸承系統，所述轉動組合通過軸承系統轉動連接于所述不轉動組合外側，所述轉動組合與不轉動組合形成多級轉動結構。

優選的，所述轉動組合包括：

劃眼外殼、上旋流轉子、下旋流轉子、轉動套、上徑向軸承襯套、級間徑向軸承襯套和劃眼引鞋頭組成；所述劃眼外殼通過螺紋連接于所述轉動套一端外側，所述上徑向軸承襯套通過過盈配合和定位銷釘中的任意一種連接于所述轉動套內部，所述上旋流轉子、下旋流轉子和級間徑向軸承襯套分別通過過盈配合和定位銷釘中的任意一種連接于所述劃眼外殼內部，所述級間徑向軸承襯套布置于所述上旋流轉子和下旋流轉子之間，所述劃眼引鞋頭通過螺紋連接于所述劃眼外殼一端外側，所述劃眼引鞋頭遠離所述上徑向軸承襯套布置。

優選的，所述不轉動組合包括：

上接頭、軸承壓帽、芯軸、上旋流定子、下旋流定子和壓帽，所述上接頭通過螺紋連接于所述芯軸一端外側，所述軸承壓帽通過螺紋連接于所述上接頭靠近所述芯軸的一端外側，所述上旋流定子和下旋流定子分別通過八方形結構套設于所述芯軸外側，所述壓帽通過螺紋連接于所述芯軸另一端外側；所述上徑向軸承襯套套設于所述上接頭外側，所述軸承壓帽和壓帽連接于所述劃眼外殼內部。

優選的，所述上旋流轉子配合連接于所述上旋流定子外側，所述下旋流轉子配合連接于所述下旋流定子外側，所述下旋流轉子和下旋流定子的數量至少設置為一個，相鄰所述下旋流轉子通過級間徑向軸承襯套連接。

優選的，所述芯軸中心均勻開設有若干個第一中心孔，所述芯軸側端均勻開設有若干個旁通孔和第一斜孔，所述第一中心孔和旁通孔位置與旋流定子位置對應設置，所述第一斜孔布置于相鄰旋流定子之間，所述上接頭中心貫穿開設有第二中心孔，所述壓帽上貫穿開設有第二斜孔，所述劃眼引鞋頭上貫穿開設有第三斜孔，所述第一中心孔與旁通孔連通設置，所述上旋流定子對應的第一中心孔與第二中心孔連通設置，所述第一斜孔兩端分別與所述劃眼外殼內腔和下一級的第一中心孔連通設置，所述第二斜孔兩端分別與所述劃眼外殼內腔和所述劃眼引鞋頭內腔連通設置，所述第三斜孔與所述劃眼引鞋頭內腔連通設置。

優選的，所述軸承系統包括：