大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍的制作方法
【專利說明】大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及石油開發(fā)鉆井時(shí)下套管固井、完井領(lǐng)域，本發(fā)明特別適合于大位移井、水平井等水平位移大的所有井型的固井、完井施工，保證套管順利下入的一種大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]大位移井由于斜度大、穩(wěn)斜段長的特點(diǎn)，常規(guī)下套管技術(shù)來說，在斜井段、水平井段，套管由于自身重力作用貼向井壁下側(cè)，增大了套管與井壁的接觸面積，造成下套管時(shí)滑動(dòng)摩擦阻力非常大，導(dǎo)致套管無法下到指定深度，給固井作業(yè)帶來嚴(yán)重影響，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致固井失敗。漂浮接箍用于漂浮下套管作業(yè)過程中即采用漂浮下套管技術(shù)，可以使得大斜度段或水平段套管處于中空狀態(tài)，在鉆井液浮力作用下不至于貼在下井壁上，能有效降低套管與井壁間的摩擦力，實(shí)現(xiàn)套管的順利下入，從而有效解決大位移井下套管難的問題。但不同的漂浮接箍效果相差非常大。
[0005]專利號(hào)為ZL200720169771.9的中國實(shí)用新型專利公開了一種免鉆盲板，包括承受壓力部分和非承受壓力部分，在所述免鉆盲板承受壓力部分設(shè)置有壓力承受力相對于免鉆盲板其他部位弱的削弱結(jié)構(gòu)。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，使得免鉆盲板的削弱結(jié)構(gòu)在管內(nèi)壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)發(fā)生破裂，不需要用鉆頭來鉆通盲板，降低了作業(yè)成本，同時(shí)還可以控制免鉆盲板以確定的形式破裂。但此專利文獻(xiàn)為代表的現(xiàn)有技術(shù)，其密封效果不佳，且盲板破裂后的形狀不可控，在生產(chǎn)實(shí)踐中會(huì)造成隱患一一套管內(nèi)會(huì)殘留部件，在固井時(shí)，影響膠塞膠皮的通過，給固井作業(yè)帶來影響。
[0006]專利號(hào)為ZL200820124103.9的中國實(shí)用新型專利公開了一種套管漂浮接箍，本實(shí)用新型殼體內(nèi)孔中部為環(huán)形凹槽；滑套中部有安裝承壓塊的徑向通槽，下部有環(huán)形槽，環(huán)形槽向下有軸向通槽；滑套安裝在殼體內(nèi)，滑套與殼體之間安裝有徑向密封圈；滑套中部圓周均布有2個(gè)或2個(gè)以上的承壓塊，承壓塊位于環(huán)形凹槽內(nèi)；補(bǔ)芯的下端與滑塊固定連接，補(bǔ)芯上端位于承壓塊的中間；滑塊位于滑套下部內(nèi)孔中，滑塊與滑套之間安裝有徑向密封圈；滑塊圓周上安裝有剪銷，剪銷位于滑套的環(huán)形槽內(nèi)。但此專利文獻(xiàn)為代表的現(xiàn)有技術(shù)，如果要進(jìn)行固井作業(yè)，則需要下入鉆具將漂浮接箍內(nèi)部部件鉆除，增加了作業(yè)時(shí)間和作業(yè)成本。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明旨在解決上述技術(shù)問題之一，提供一種漂浮下套管用免鉆漂浮接箍，尤其是適用于大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提出一種漂浮下套管用免鉆漂浮接箍，包括兩端適于連接套管的套體，還包括:下滑套，所述下滑套套設(shè)于所述套體內(nèi)，且下滑套與套體之間通過第一阻力件連接；上滑套，所述上滑套套設(shè)于所述下滑套內(nèi)，且上滑套與下滑套之間通過第二阻力件連接，上滑套的上端穿出所述下滑套；上滑套內(nèi)部設(shè)有通腔，該通腔具有上端的開口和下端的循環(huán)孔，下滑套密封該循環(huán)孔；其中，受第一作用力，上滑套下移，循環(huán)孔連通套體的內(nèi)腔；受大于第一作用力的第二作用力，下滑套下移；皮碗和第一密封圈，所述皮碗的側(cè)壁向上向外延伸，皮碗的下端固定套設(shè)于所述上滑套的上端，皮碗的上端與套體的內(nèi)表面相接觸，所述第一密封圈容設(shè)于皮碗的側(cè)壁與上滑套之間。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漂浮下套管用免鉆漂浮接箍的上滑套和下滑套之間通過第二阻力件連接，保持上滑套和下滑套的相對固定。當(dāng)受第一作用力(漂浮接箍上部鉆井液的液柱壓力)，第一阻力件對上滑套和下滑套的阻力消失，上滑套下移，使上滑套內(nèi)的通腔被打開，然后灌注水泥漿。當(dāng)固井完成后，受第二作用力，第二阻力件對下滑套和套體的阻力消失，使整個(gè)漂浮接箍內(nèi)芯下行，從而不影響套管內(nèi)部工具的下入。另外，所述套體與上滑套之間是通過皮碗和第一密封圈聯(lián)合密封，第一密封圈放置在皮碗內(nèi)部，可以在上滑套外表面與皮碗內(nèi)表面之間預(yù)加載，當(dāng)流體壓力作用于第一密封圈和皮碗時(shí)，第一密封圈有被迫向下移動(dòng)的趨勢，從而皮碗有被迫撐大的趨勢，而這又會(huì)增加皮碗外表面與外套內(nèi)表面之間的接觸，從而保證了其密封性。本發(fā)明特別適用于大位移井、水平井等水平位移大的所有井型的固井、完井施工。
[0011]另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的漂浮下套管用免鉆漂浮接箍還可以具有以下附加技術(shù)特征:
優(yōu)選的，所述第一阻力件包括承壓滑塊，所述套體內(nèi)壁設(shè)有與所述承壓滑塊相對應(yīng)的第一凹槽，承壓滑塊滑動(dòng)穿過下滑套，承壓滑塊的一端靠近或接觸所述上滑套，另一端伸入到所述第一凹槽內(nèi)，承壓滑塊伸入到第一凹槽的下端及第一凹槽的下端均具有斜面；所述上滑套的側(cè)壁上設(shè)有第二凹槽，受第二作用力，承壓滑塊內(nèi)移伸入到第二凹槽內(nèi)。
[0012]優(yōu)選的，所述套體包括通過可拆卸連接在一起的外套和承壓短節(jié)，所述第一凹槽設(shè)在外套和承壓短節(jié)的連接處。由此可知，第一凹槽是由外套和承壓短節(jié)共同形成的，當(dāng)將二者拆卸分開時(shí)，方便將承壓滑塊裝入第一凹槽內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，所述外套和承壓短節(jié)為螺紋連接。
[0014]優(yōu)選的，所述密封圈為O形密封圈。O形密封圈與上滑套和皮碗的接觸面積小，摩擦力小，當(dāng)流體壓力作用于O形密封圈和皮碗時(shí)，O形密封圈更容易被迫向下移動(dòng)，從而使皮碗被撐大的程度更大，增加皮碗外表面與套體內(nèi)表面之間的接觸，從而保證了其密封性。
[0015]優(yōu)選的，所述第二阻力件包括剪切銷釘，剪切銷釘?shù)膬啥朔謩e伸入所述上滑套和下滑套，受第一作用力，剪切銷釘被剪斷。
[0016]優(yōu)選的，所述循環(huán)孔的上下兩側(cè)均具有第二密封圈，所述第二密封圈設(shè)置于上滑套和下滑套之間。由此可知，上滑套與下滑套之間是通過在上滑套下端的循環(huán)孔上、下各設(shè)置一第二密封圈來密封，上、下各設(shè)置一第二密封圈，阻止了鉆井液的上、下滲漏，確保了密封性能。
[0017]優(yōu)選的，所述上滑套的上端還設(shè)有膠塞，所述膠塞位于所述皮碗的上端。當(dāng)上滑套下移時(shí)，所述膠塞具有刮壁功能。所述上滑套和膠塞為膠塞式一體結(jié)構(gòu)。
[0018]優(yōu)選的，所述下滑套的下端連接有扶正膠塞。
[0019]優(yōu)選的，所述扶正膠塞與下滑套通過螺紋連接。
[0020]優(yōu)選的，所述皮碗的側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面，所述內(nèi)表面呈向內(nèi)凸出的弧形結(jié)構(gòu)。由此可知，向內(nèi)凸出的內(nèi)表面使皮碗的側(cè)壁對第一密封圈的夾持作用變小。如果皮碗的側(cè)壁對第一密封圈的夾持作用較大，則當(dāng)上滑套或漂浮接箍內(nèi)芯整體下行時(shí)，第一密封圈不能向上移動(dòng)，皮碗的外表面仍然對套體的內(nèi)表面保證一定的摩擦力，阻礙了其下移。而本結(jié)構(gòu)由于皮碗側(cè)壁對第一密封圈的夾持作用變小，當(dāng)上滑套或漂浮接箍內(nèi)芯整體下行時(shí)，皮碗側(cè)壁必然受到套體內(nèi)表面的反作用力及皮碗內(nèi)壁恢復(fù)形變力，在這些力的作用下，第一密封圈比較容易向上移動(dòng)，從而使皮碗側(cè)壁向內(nèi)收縮、恢復(fù)原狀，皮碗側(cè)壁與套體內(nèi)壁之間的摩擦力變小甚至無摩擦力，從而保證上滑套或漂浮接箍內(nèi)芯的順利下行。
[0021]本發(fā)明的整個(gè)漂浮接箍可以被頂替到套管柱下部承托環(huán)處，不需要下入鉆具將漂浮接箍內(nèi)部部件鉆除，這就減少了作業(yè)時(shí)間和作業(yè)成本。
[0022]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
[0023]
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的上述或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1是本發(fā)明大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍打開后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖1中圓圈部分的局部放大圖；
圖4是本發(fā)明大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍的皮碗部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:
1.外套；2.承壓短節(jié)；3.下滑套；4.上滑套；5.扶正膠塞；6.皮碗；7.剪切銷釘；8.承壓滑塊；9.循環(huán)孔；10.第一密封圈；11.第二密封圈；12.膠塞；13.斜面；14.第一凹槽；15.第二凹槽；16.通腔；17.內(nèi)表面(皮碗)；18.外表面(皮碗)。
[0026]
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0028]下面根據(jù)附圖1-4詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例的大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍，包括套體、下滑套3、上滑套4、第一阻力件、第二阻力件、皮碗6和第一密封圈10。
[0029]下滑套3套設(shè)于所述套體內(nèi)，且下滑套3與套體之間通過第一阻力件連接。上滑套4套設(shè)于下滑套3內(nèi)，且上滑套4與下滑套3之間通過第二阻力件連接，上滑套4的上端穿出下滑套3 ;上滑套4內(nèi)部設(shè)有通腔16，該通腔16具有上端的開口和下端的循環(huán)孔9，下滑套3密封該循環(huán)孔9 ;其中，受第一作用力，上滑套4下移，循環(huán)孔9連通套體的內(nèi)腔；受大于第一作用力的第二作用力，下滑套3下移。皮碗6的側(cè)壁向上向外延伸，皮碗6的下端固定套設(shè)于上滑套4的上端，皮碗6的上端與套體的內(nèi)表面相接觸，第一密封圈10容設(shè)于皮碗6的側(cè)壁與上滑套4之間。
[0030]本發(fā)明工具是在大位移井、水平井下套管過程中使用，使得該工具以下、承托環(huán)以上部分為中空，實(shí)現(xiàn)水平井段套管的漂浮居中，減少下套管過程中套管與井壁的接觸，從而極大地減小下套管時(shí)的滑動(dòng)摩擦阻力，保證套管順利下到指定深度。本發(fā)明特別適合于大位移井、水平井等水平位移大的所有井型。本發(fā)明實(shí)施例的大位移井漂浮下套管用免鉆漂浮接箍通過在外套I與上滑套4之間是通過皮碗6和第一密封圈10聯(lián)合密封，第一密封圈10放置在皮碗6內(nèi)部，可以在上滑套4外表面與皮碗6的內(nèi)表面17之間預(yù)加載，當(dāng)流體壓力作用于第一密封圈10和皮碗6時(shí)，第一密封圈10有被迫向下移動(dòng)的趨勢，從而皮碗6有被迫撐大的趨勢，而這又會(huì)增加皮碗6的外表面18與外套I內(nèi)表面之間的接觸，從而保證了其密封性。本發(fā)明特別適用于大位移井、水平井等水平位移大的所有井型的固井、完井施工。
[0031]具體的，第一阻力件