动力式定向井下套管引鞋的制作方法

本实用新型涉及石油勘探技术领域，具体涉及一种动力式定向井下套管引鞋。

背景技术：

在定向井下套管作业中有时会出现套管下不到井底的情况，轻则造成起套管浪费作业时间，重则导致卡套管等重大损失。现有的井下套管引鞋为多为铸铁、水泥、铝合金等材料制作，其上无活动原件，头部成锥形导引体。将现有的井下套管引鞋连接在套管最下端起到导引作用，但它存在如下缺陷：遇到较大的井壁台阶时无法通过；遇到砂桥没有破坏砂桥的能力；下行过程中滑动摩擦阻力大。

公告号为CN2787817的中国专利文献公开了一种套管引鞋，其主体结构为一锥形短节，在中部开有轴向通孔，圆锥形部分开有斜孔与中部的通孔相连通，在其锥形顶部的圆柱状部分外圆周开有若干个中心对称的凹槽，滚轮套装在滚轴上，滚轮的轴向长度小于滚轴的轴向长度，并且滚轮与滚轴为间隙配合，滚轮与滚轴安放在锥形短节的凹槽中，滚轴两端通过焊接固定在锥形短节上。本专利文献在套管引鞋上安装了可沿轴向滚动的滚轮，在下套管过程中将引鞋与井壁接触处的滑动摩擦改变为滚动摩擦，可以减少下行过程中的摩擦，但是，在遇到较大的井壁台阶时无法通过且遇到砂桥没有破坏砂桥的能力。

公告号为CN201045283的中国专利文献公开了一种钻井完井下套管滚动引鞋，包括呈管状的引鞋本体，引鞋本体前端呈锥体形，引鞋本体后部内壁上具有连接螺纹，引鞋本体的前、后端外径均小于其中部外径，在引鞋本体中部的外圆周面上均布设置着沿引鞋轴向布置的镶嵌槽，镶嵌槽内由前往后间隔设置着滚轮，各滚轮的顶部轮面均高于引鞋本体中部的外圆周面。本专利文献中的技术方案也能够减小下套管作业时的摩擦阻力，提高水平井、大位移井和大斜度井完井下套管一次下到设计井深的成功率。但是，在遇到较大的井壁台阶时无法通过且遇到砂桥没有破坏砂桥的能力，并且其一次下到设计井深的成功率也有待提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种动力式定向井下套管引鞋，用以解决套管遇阻下不到设计井深的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种动力式定向井下套管引鞋，包括容积式马达、旋转引鞋和牙轮，容积式马达包括彼此连接的定子和转子，定子与井下套管的末端连接，转子与传动轴相连接，传动轴与旋转引鞋相连接，旋转引鞋的末端铰接至少一个牙轮，每个牙轮上铣有至少一排有锥形切削齿。

进一步的，容积式马达为接在井下套管下部靠钻井液压差提供动力实现旋转的液力马达。

进一步的，旋转引鞋内开设有钻井液流道，钻井液流道从井下套管末端经由容积式马达、传动轴和旋转引鞋通到牙轮。

进一步的，钻井液流道位于旋转引鞋的轴心位置。

进一步的，锥形切削齿由硬质合金材料制成。

进一步的，旋转引鞋的末端铰接多个牙轮时，多个牙轮环绕旋转引鞋的轴心等间距布置。

进一步的，至少一排锥形切削齿中的每排锥形切削齿在牙轮上呈圆周分布。

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型的动力式定向井下套管引鞋，下行过程中摩擦阻力较小，通过牙轮上切削齿的切削破碎较大的井壁台阶和砂桥，容积式马达带动套管下行至设计井深；

2、本实用新型的动力式定向井下套管引鞋，在钻井液的清洗和携砂作用下，实现畅通井眼、套管下入的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中动力式定向井下套管引鞋结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中动力式定向井下套管引鞋中旋转引鞋和牙轮的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2中动力式定向井下套管引鞋中旋转引鞋和牙轮的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例提供一种动力式定向井下套管引鞋，容积式马达的定子1与井下套管的末端连接，容积式马达的转子2经传动轴连接旋转引鞋3，旋转引鞋3的末端铰接三个牙轮4，三个牙轮4环绕旋转引鞋3的轴心等间距布置，牙轮4上铣有多排有锥形切削齿41，每排锥形切削齿在牙轮4上呈圆周分布，切削齿41由硬质合金材料制成。其中，容积式马达为接在井下套管下部靠钻井液压差提供动力实现旋转的液力马达，旋转引鞋3内开设有钻井液流道，钻井液流道从井下套管末端经由容积式马达、传动轴和旋转引鞋通到牙轮，以便循环钻井液和冲洗冷却牙轮，即，钻井液流道的进液端连接至井下套管末端，钻井液流道的出液端31位于三个牙轮4的中间位置。本实施例的上述动力式定向井下套管引鞋，其使用过程如下：在下套管的过程中，遇到井眼不畅通无法通过时，井口接上套管循环接头开泵循环，钻井液通过套管内部到达本实施例的上述动力式定向井下套管引鞋，在容积式马达的上下产生压差，从而驱动容积式马达的转子2转动，容积式马达的转子2的转动带动了旋转引鞋3的转动，旋转引鞋3带动了牙轮4公转，在牙轮4与井壁接触的过程中又实现了牙轮4本身的自转，牙轮4在公转和自转的过程中，牙轮4上的切削齿41切削破碎较大的井壁台阶和砂桥。在此基础上，钻井液还进入钻井液流道中从牙轮4的位置喷出，钻井液可以冷却牙轮4，还可以起到清洗和携砂作用，实现畅通井眼、套管下入的目的。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，旋转引鞋3的末端铰接一个牙轮4，第一流道的出液端31位于牙轮4的一侧。本实施的动力式定向井下套管引鞋，其旋转引鞋3和牙轮4部分的结构更加简单，造价较低，使用寿命较长。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。