[實(shí)用新型]可鉆式套管自動(dòng)灌泥漿浮鞋

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 99221981.7
• 申請(qǐng)日: 1999-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN2385079Y
• 公開（公告）日: 2000-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王盛森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 勝利油田鉆井北星工貿(mào)公司
• 主分類號(hào): E21B33/14
• 分類號(hào): E21B33/14
• 代理公司: 石油工業(yè)專利服務(wù)中心
• 代理人: 陳靈勛

本實(shí)用新型屬于石油鉆井下套管時(shí)一種控制裝置。

在石油鉆井工作中，經(jīng)常使用的套管串下部為一阻流環(huán)，即一單流閥，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，下套管過(guò)程中套管內(nèi)部無(wú)泥漿進(jìn)入，下套管是需定時(shí)在井口向套管內(nèi)灌泥漿以平衡套管內(nèi)外的壓差，防止套管在外壓力作用下?lián)p壞。固井過(guò)程完成后，在套管內(nèi)外壓差作用下，阻流環(huán)關(guān)閉，阻止套管外水泥進(jìn)入套管內(nèi)，該裝置灌泥漿過(guò)程中需不停地活動(dòng)套管，阻止套管粘卡，該裝置使下套管作業(yè)不連續(xù)，浪費(fèi)下套時(shí)間。不能用″PDC″鉆頭直接鉆，必須用牙輪鉆頭先將阻流環(huán)鉆掉，再改換PDC鉆頭打鉆，這種情況既浪費(fèi)時(shí)間，增加鉆井成本，又給工人增加勞動(dòng)強(qiáng)度。原裝置是利用人工方法以井口向套管內(nèi)進(jìn)行灌泥漿，灌泥漿時(shí)必須停止下套管作業(yè)，易造成卡套管事故。

本實(shí)用新型的目的就是實(shí)現(xiàn)下套管自動(dòng)灌泥漿，本技術(shù)的關(guān)鍵是下套管過(guò)程中密封半球在卡瓦的作用下遠(yuǎn)離阻流環(huán)，利用套管內(nèi)外壓差實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌泥漿，下完套管后本裝置仍可起單流閥作用。我們研制的″PDC″鉆頭可鉆原先使用的浮箍或浮鞋，不能用PDC鉆頭直接鉆，可鉆式套管自動(dòng)灌泥漿浮鞋，仍用PDC鉆頭就可直接鉆井。因?yàn)楦⌒瑑?nèi)部的組成最佳材料主要有聚四氟乙烯、電木、黃銅、水泥等合成塑料組成，這些材料對(duì)PDC鉆頭無(wú)損壞，可直接打鉆。

本實(shí)用新型是這樣構(gòu)成的，本裝置主要有幾個(gè)部件組成，本體為一個(gè)帶接箍的短套管，下端也有道槽，上部有閥體用填料或水泥與本體固死，中部密封半球與閥座配合，彈簧壓緊扶正密封半球桿，下部有支撐座，支撐彈簧扶正密封半球桿，還有卡瓦，下套管時(shí)卡住密封半球桿，使半球與閥座有間隙，得到自動(dòng)灌泥漿作用，固井時(shí)向井內(nèi)打水泥漿，半球在固井水泥漿沖擊下半球下移，卡瓦脫落，使密封半球與閥座在彈簧和井壓力作用下起單流閥作用。該裝置結(jié)構(gòu)使用在浮箍或浮鞋中是一樣的，都可以通用。

本裝置實(shí)現(xiàn)了下套管自動(dòng)灌泥漿的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，操作簡(jiǎn)單，套管開始下井后，無(wú)需人工進(jìn)行控制，即或?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)灌泥漿的目的，直至下套管作業(yè)完，使下套管作業(yè)連續(xù)，減少下套管過(guò)程中卡套管的可能性，與原裝置相比，3000米的井可節(jié)省下套管的時(shí)間2.5小時(shí)；本裝置實(shí)現(xiàn)PDC鉆頭可鉆，在目前打井過(guò)程中任何鉆頭都適用；如果不需要自動(dòng)灌泥漿，可將浮鞋上的卡瓦去掉變成普通浮鞋。

以下結(jié)合附圖進(jìn)一說(shuō)明：圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是該裝置密封半球的幾種結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是該裝置(浮鞋)中心部分的另一種結(jié)構(gòu)形式。

本實(shí)用新型主要結(jié)構(gòu)特征是本體(1)內(nèi)上部有閥座(2)和密封半球(3)組合，在密封半球(3)下方與彈簧(4)和支撐座(5)及卡瓦(6)構(gòu)成，中心部分的半球桿(10)主要安裝彈簧(4)。附圖1的本體(1)是帶接箍的短套管，套管內(nèi)上端和下端開有槽，上部的閥座(2)是阻流環(huán)，閥座(2)和本體(1)之間裝填料(7)，中部密封半球(3)與閥座(2)配合，并由彈簧(4)壓緊扶正密封半球桿(10)，下部為支撐座(5)，用以支撐彈簧扶正密封半球桿(10)，在支撐座(5)下方安裝有二瓣卡瓦(6)，使下套管時(shí)卡住密封半球桿，使半球(3)與閥座(2)的配合留有間隙，便于自動(dòng)灌泥漿作用，該裝置的中心部分的半球桿(10)主要安裝彈簧(4)。

由附圖2可知，密封半球(3)的幾種結(jié)構(gòu)形式是或者為附圖A的凡爾密封面為球面時(shí)，閥座(2)密封面為錐形，或者如圖B的凡爾密封面為球面，閥座(2)密封面為球面，圖C的凡爾密封面為錐面時(shí)，閥座(2)密封面為錐形面，圖D的凡爾密封面為平面，閥座(2)密封面為平面。

附圖3的半球桿(10)、彈簧(4)、支承桿(5)和卡瓦(6)由安裝在密封面下方，改裝在密封面的上方，下套管時(shí)由于卡瓦(6)在彈簧的作用下將半球桿(10)卡在支承板的斜面處，使閥座(2)與半球(3)保持有間隙，套管向下運(yùn)動(dòng)時(shí)在壓差的作用下，井內(nèi)的泥漿就可以通過(guò)該間隙進(jìn)入套管內(nèi)部得到下套管進(jìn)自動(dòng)灌泥漿的目的。套管下定后，開始循環(huán)泥漿，當(dāng)大排量的泥漿向下沖擊時(shí)，使半球向下移動(dòng)，半球桿(10)克服彈簧力向下移動(dòng)使卡瓦(6)脫落。當(dāng)停止循環(huán)后，在彈簧力和泥漿回壓下，半球(3)與閥座就密封，起單流閥作用，保證了水泥漿不返回套管內(nèi)緊固環(huán)形空間，保證了固井質(zhì)量。還有如上結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可把卡瓦(6)改裝在密封半球處，卸裝在密封面的下端部位，也即密封面的上方安裝有半球桿(10)、彈簧(4)、支承板(5)，而卡瓦(6)改裝在密封半球(3)的下端部位，螺母(8)和墊圈(9)是用以緊固半球桿(10)和彈簧(4)。

本裝置連接在套管的下部，也可以在套管中部(水泥引鞋處改成套管絲扣)與旋流短節(jié)相連，上部與套管串相連，下套管前，把密封半球桿向下拉起，放上卡瓦，在彈簧的作用下，使球桿牢固的卡在支撐架的錐孔上，密封半球與閥座分離，下套管時(shí)井內(nèi)的泥漿可以通過(guò)閥座孔返到套管內(nèi)，所以下套管時(shí)，就不需要從套管上部向下灌泥漿了，套管下到位后，循環(huán)泥漿時(shí)，由于泥漿向下的沖力密封半球克服了彈簧壓力向下移動(dòng)，使卡瓦自動(dòng)脫落，當(dāng)停止泥漿循環(huán)后，密封半球與閥座，就在彈簧壓力作用下起密封作用，打水泥固井時(shí)，起單流閥作用，阻止環(huán)空水泥漿進(jìn)入套管內(nèi)，達(dá)到正常固井的目的，如果井內(nèi)出現(xiàn)特殊情況不適合自動(dòng)灌泥漿時(shí)，將卡瓦取掉，就成一般固井裝置。本裝置在勝利油田淺海鉆井平臺(tái)上試用，井深500米，試用成功，質(zhì)量合格。