鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器，用于石油天然氣固井作業(yè)。其技術(shù)方案是：采用渦輪馬達(dá)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)；通過導(dǎo)流器將渦輪馬達(dá)與牽引器冠部連接在一起；導(dǎo)流器上開有導(dǎo)流孔，牽引器冠部開有水眼，用以排出鉆井液；牽引器冠部有成一定螺旋角度的楞，楞上鑲有硬質(zhì)合金齒。本實用新型可以在不旋轉(zhuǎn)套管柱的條件下將套管引導(dǎo)下入井底；牽引器冠部具有破巖擴(kuò)孔的功能，保證套管安全、高效的下入到設(shè)計位置；可旋轉(zhuǎn)的非對稱的牽引器冠部有較強(qiáng)的越過井眼中臺肩障礙的能力；待套管下入到設(shè)計位置后注水泥固井；固井完成等到水泥凝固后用磨洗鉆頭可在十幾分鐘內(nèi)鉆穿整個工具串，繼續(xù)下次的鉆井施工，整個操作經(jīng)濟(jì)高效。
【專利說明】鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種石油、天然氣固井用的下套管動力牽引器，特別是一種鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器。
【背景技術(shù)】
[0002]下套管遇阻是水平井、大斜度井等固井作業(yè)中常見的技術(shù)難題，常用偏心引鞋來引導(dǎo)套管下入井底。但受井眼不規(guī)則、臺階、塌陷掉塊等的影響，即使使用偏心引鞋也常出現(xiàn)下套管遇阻、粘卡，甚至下入失敗等問題，從而導(dǎo)致施工周期和施工成本均大幅上升。
[0003]當(dāng)由于地質(zhì)巖層問題出現(xiàn)井眼縮徑、塌陷掉塊，由于鉆機(jī)功率不足或井眼軌跡限制不能旋轉(zhuǎn)套管串時，使用傳統(tǒng)下套管工具易下入受阻甚至無法使用。新型自旋轉(zhuǎn)下套管工具內(nèi)部設(shè)計有獨(dú)特的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，能在低排量、低泵壓的條件下依靠內(nèi)部流體驅(qū)動工具自旋轉(zhuǎn)工作，在不旋轉(zhuǎn)套管柱的情況下將其引導(dǎo)下入；并可利用工具冠部的劃眼鉆頭破巖擴(kuò)孔，穩(wěn)定井壁，保證套管安全、高效的下入到設(shè)計位置；待套管下到設(shè)計位置后注水泥漿固井，等到水泥凝固以后用磨銑鉆頭可在十幾分鐘之內(nèi)鉆穿工具串，整個操作經(jīng)濟(jì)高效。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是為了解決水平井、深井、超深井等其他復(fù)雜井身結(jié)構(gòu)固井作業(yè)中的下套管技術(shù)難題，提高固井效率及質(zhì)量，減少建井的成本和風(fēng)險。特別提過了一種鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:一種鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器主要包括渦輪殼體、渦輪擋圈、緊固螺栓、渦輪轉(zhuǎn)子、渦輪定子、導(dǎo)流器、套筒、軸承支撐殼體、深溝球軸承組和牽引器冠部。其結(jié)構(gòu)特征是:渦輪殼體內(nèi)固定了兩端被渦輪殼體和套筒壓緊的多級渦輪定子；多級渦輪轉(zhuǎn)子兩端被渦輪擋圈和導(dǎo)流器壓緊和導(dǎo)流器固定在一起；導(dǎo)流器上開有導(dǎo)流孔；導(dǎo)流器下端與牽引器冠部相連；牽引器由深溝球軸承組固定在軸承支撐殼體上，軸承支撐殼體通過螺紋連接和渦輪殼體連接在一起；牽引器冠部上有成15°?30°螺旋升角的楞，楞上鑲有硬質(zhì)合金齒；牽引器冠部上開有周向水眼、背側(cè)水眼、軸向水眼。
[0006]所述牽引器冠部非對稱形狀可以設(shè)計成楔形面成30°的楔形圓柱狀或者楔形面為弧形的楔形圓柱狀；在其斜面背側(cè)開有f 3個30°?45°的背側(cè)水眼，在斜面軸向方向開有一個軸向水眼，在周向開有一個周向水眼；牽引器冠部上有螺旋升角成15°?30°的楞，榜上鑲有硬質(zhì)合金齒。
[0007]本實用新型的有益效果是:(1)能夠克服由于鉆機(jī)功率不足或井眼軌跡限制而不能旋轉(zhuǎn)套管串的問題；(2)該工具通過高效的井下馬達(dá)提供動力進(jìn)行擴(kuò)孔，不需要通井作業(yè)就可將套管一次下至設(shè)計位置；(3)內(nèi)部驅(qū)動馬達(dá)采用可鉆式的材料制造，能夠在低排量和低泵壓的條件下正常工作，在套管下到設(shè)計位置后注水泥固井，待固井完成水泥凝固之后用磨銑鉆頭在十幾分鐘之內(nèi)即可從內(nèi)部鉆穿整個工具串，再繼續(xù)下開次的鉆井施工。使用本實用新型工具施工過程快速、經(jīng)濟(jì)、成功率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型牽引器冠部為楔形面成30°的楔形圓柱狀的鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器第一種實施例的截面示意圖。
[0009]圖2是本實用新型一種鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器的牽引器冠部楔形面成30°的楔形圓柱狀外觀示意圖。
[0010]圖3是本實用新型牽引器冠部為楔形面為一弧形的楔形圓柱狀的鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器第二種實施例的截面示意圖。
[0011]圖4是本實用新型一種鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器的牽引器冠部楔形面為弧形的楔形圓柱狀外觀示意圖。
[0012]附圖中:1.渦輪殼體，2.渦輪擋圈，3.緊固螺栓，4.渦輪轉(zhuǎn)子，5.渦輪定子，6.導(dǎo)流器，7.導(dǎo)流孔，8.套筒，9.軸承支撐殼體，10.深溝球軸承組，11.周向水眼，12.背側(cè)水眼，13.軸向水眼，14.牽引器冠部，15.楞，16.硬質(zhì)合金齒。
【具體實施方式】
[0013]如圖1-圖4所示，本實用新型鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器主要包括渦輪殼體1、渦輪擋圈2、渦輪轉(zhuǎn)子4、渦輪定子5、導(dǎo)流器6、套筒8、深溝球軸承組10和牽引器冠部14。其結(jié)構(gòu)特征是:采用渦輪馬達(dá)作為驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其由渦輪轉(zhuǎn)子4和渦輪定子5組成，渦輪定子5由渦輪殼體I和套筒8擠壓固定在渦輪殼體I上，渦輪轉(zhuǎn)子4通過渦輪擋圈2和導(dǎo)流器6壓緊和導(dǎo)流器6固定在一起；導(dǎo)流器6下端通過螺紋連接和牽引器冠部14連接在一起；導(dǎo)流器6上開有導(dǎo)流孔7，牽引器冠部14開有水眼，用以排出泥漿；牽引器冠部14上有成15°?30°的榜15,榜15上鑲有硬質(zhì)合金齒16。
[0014]如圖1和圖2所示，本實用新型鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器實施例一，其牽引器冠部14是一楔形面成30°的楔形圓柱狀，有較強(qiáng)的越過井眼中臺肩障礙的能力；在其斜面背側(cè)開有廣3個背側(cè)水眼12，在其周向開有一個周向水眼11，在其斜面軸向方向開有一個軸向水眼13。
[0015]本實用新型鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器連接在套管串下端，下套管時，在套管串內(nèi)液體的驅(qū)動下，渦輪轉(zhuǎn)子4會旋轉(zhuǎn)，渦輪轉(zhuǎn)子4通過導(dǎo)流器6將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能傳遞給牽引器冠部14，同時套管串內(nèi)液體通過導(dǎo)流器6上開的導(dǎo)流孔7流進(jìn)牽引器冠部14，再從牽引器冠部14其上開的水眼噴出協(xié)助修磨井眼井壁。牽引器冠部14表面有成15°?30°的楞15，楞15上鑲有硬質(zhì)合金齒16，可用來對井眼進(jìn)行擴(kuò)孔、修磨臺肩或修整井壁，使套管快速、安全地下入到設(shè)計位置；待套管下到設(shè)計位置后開始注水泥固井；等到固井完成水泥凝固以后用磨銑鉆頭可在十幾分鐘之內(nèi)鉆穿整個工具串，接著繼續(xù)開始下開次的鉆井施工；本工具在套管柱不旋轉(zhuǎn)的情況下將其引導(dǎo)下入，可大大提高井徑不規(guī)則情況下的套管下入效率，整個操作經(jīng)濟(jì)高效。
【權(quán)利要求】
1.鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器，主要包括渦輪殼體(I)、渦輪擋圈(2)、緊固螺栓(3)、渦輪轉(zhuǎn)子(4)、渦輪定子(5)、導(dǎo)流器(6)、套筒(8)、軸承支撐殼體(9)、深溝球軸承組(10)和牽引器冠部(14)，其特征是:渦輪殼體(I)內(nèi)固定了兩端被渦輪殼體(I)和套筒(8)壓緊的多級渦輪定子(5);多級渦輪轉(zhuǎn)子(4)兩端被渦輪擋圈(2)和導(dǎo)流器(6)壓緊和導(dǎo)流器(6)固定在一起；導(dǎo)流器(6)上開有導(dǎo)流孔(7);導(dǎo)流器(6)下端與牽引器冠部(14)相連；牽引器由深溝球軸承組(10)固定在軸承支撐殼體(9)上，軸承支撐殼體(9)通過螺紋連接和渦輪殼體(I)連接在一起；牽引器冠部(14)其上有成15°?30°螺旋升角的楞(15)，楞(15)上鑲有硬質(zhì)合金齒(16);牽引器冠部(14)上開有周向水眼(11)、背側(cè)水眼(12)、軸向水眼(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器，其特征是:牽引器冠部(14)非對稱形狀可以設(shè)計成楔形面成30°的楔形圓柱狀或者楔形面為弧形的楔形圓柱狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器，其特征是:牽引器冠部(14)在其斜面背側(cè)開有廣3個30°?45°的背側(cè)水眼(12)，在斜面軸向方向開有一個軸向水眼(13)，在周向開有一個周向水眼(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆、擴(kuò)、固一體化下套管動力牽引器，其特征是:牽引器冠部(14)其上有螺旋升角成15°?30°的楞(15)，楞(15)上鑲有硬質(zhì)合金齒(16)。
【文檔編號】E21B23/00GK203452701SQ201320506746
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】祝效華, 李佳楠, 向國春, 石昌帥, 徐培碧 申請人:成都中騰石油工程技術(shù)有限公司