可修复井眼旋转引鞋总成的制作方法

本发明涉及油田固井和完井作业设备技术领域，是一种可修复井眼旋转引鞋总成。

背景技术：

在油气田固井下套管过程中，当井眼出现缩颈、台阶、井眼不清洁情况时，一般的半球形引鞋，由于接触面积大，摩擦力大，致使套管串难以正常入井，目前的技术措施需要加压装置加压才可使管串顺利入井，或者采取开泵循环的措施清洗井眼，但是这并不能解决井眼缩颈所带来的摩擦力，如果继续下入套管，严重时可能造成卡套管的情况，这将严重影响固井施工。

技术实现要素：

本发明提供了一种可修复井眼旋转引鞋总成，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有半球形引鞋存在的接触面积大，摩擦力大，套管串难以正常入井，需要辅助操作，费时费力，且易卡套管，影响固井施工的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种可修复井眼旋转引鞋总成，包括引鞋本体、外筒、剪切销钉和导向销钉，引鞋本体包括内筒和引鞋头，内筒的底端与引鞋头的顶端固定在一起；内筒套装于外筒内且两者通过剪切销钉限位安装在一起，内筒的外壁上设有能通过导向销钉位移变化旋转的凹槽式旋转导向轨道，在外筒上固定安装有至少两个內端卡入凹槽式旋转导向轨道内的导向销钉；引鞋头位于外筒下方，引鞋头外侧沿圆周分布有至少三个刮削刀翼。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述对应凹槽式旋转导向轨道上方位置的内筒外壁上可分布有上齿圈，对应凹槽式旋转导向轨道下方位置的内筒外壁上分布有下齿圈，上齿圈和下齿圈之间形成凹槽式旋转导向轨道；上齿圈包括沿圆周连续均布且齿尖向下的上棘齿，位于前侧的上棘齿包括呈竖直状的左立面和呈左低右高的坡面，左立面的下端和与其相邻的坡面的左端连接在一起并形成上棘齿的齿尖；下齿圈包括沿圆周连续均布且齿尖向上的下棘齿，位于前侧的下棘齿包括呈左低右高的左斜面和呈左高右低的右斜面，左斜面的右端与右斜面的左端连接在一起并形成下棘齿的齿尖；下棘齿与上棘齿呈错位分布，每个下棘齿的齿尖均位于对应的坡面中部，每个上棘齿的齿尖均位于对应的右斜面的中部。

上述每两相邻的上棘齿之间均可设有上凹槽，上凹槽的左右两侧面均为竖直面，上凹槽的左侧面底端与对应的坡面的顶端连接在一起，上凹槽的右侧面底端与对应的左立面的顶端连接在一起；每两相邻的下棘齿之间均设有下凹槽，下凹槽的左右两侧面均为竖直面，下凹槽的左侧面顶端与对应的右斜面的底端连接在一起，下凹槽的右侧面顶端与对应的左斜面的底端连接在一起，左斜面的底端高于右斜面的底端。

上述内筒的上端外侧可固定安装有位于外筒内的压帽，外筒的下端内侧设有内径小于压帽外径的内环台。

上述压帽与内筒可通过螺纹连接固定安装在一起，对应螺纹连接处位置的压帽与内筒之间设有密封胶层，压帽与外筒之间设有密封圈。

上述还可包括位于压帽上方且内径小于压帽外径的上接头，上接头的下部外侧与外筒的上部内侧固定安装在一起。

上述引鞋头可包括直柱段和球冠体，直柱段的底端与球冠体的顶端平面固定在一起，直柱段的直径大于球冠体的最大直径，直柱段的顶端与内筒的底端固定在一起，球冠体外侧沿圆周均布有至少三个刮削刀翼。

上述引鞋头外侧可沿圆周均布有四个或六个刮削刀翼。

上述对应导向销钉下方位置的外筒侧壁上可沿圆周均布有八至十二个剪切销钉，对应剪切销钉位置的内筒外侧设有外环槽，各个剪切销钉的内端均卡入外环槽内。

上述在外筒上可沿圆周均布有四个內端均卡入凹槽式旋转导向轨道内的导向销钉。

本发明结构合理而紧凑，其通过在引鞋头外侧增设可随内筒旋转刮削刀翼，不仅可以解决一些特设完井施工中套管串不能旋转的难题，同时刮削刀翼的设计还可以在旋转过程中对多缩颈、不规则井眼进行进一步修复，大大减少了引鞋头与井壁的接触面积，通过性有了很大的提高，修复后的井眼可以更好地保证套管串通过，从而确保管串的顺利下放，避免出现管串卡阻而影响固井施工的现象，具有操作简单，使用方便，省时省力，简便高效的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视局部剖视结构示意图。

附图2为附图1中引鞋本体的立体结构示意图。

附图中的编码分别为：1为外筒，2为剪切销钉，3为导向销钉，4为内筒，5为刮削刀翼，6为上棘齿，7为左立面，8为坡面，9为下棘齿，10为左斜面，11为右斜面，12为上凹槽，13为下凹槽，14为压帽，15为内环台，16为密封圈，17为上接头，18为直柱段，19为球冠体，20为外环槽。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该可修复井眼旋转引鞋总成包括引鞋本体、外筒1、剪切销钉2和导向销钉3，引鞋本体包括内筒4和引鞋头，内筒4的底端与引鞋头的顶端固定在一起；内筒4套装于外筒1内且两者通过剪切销钉2限位安装在一起，内筒4的外壁上设有能通过导向销钉3位移变化旋转的凹槽式旋转导向轨道，在外筒1上固定安装有至少两个內端卡入凹槽式旋转导向轨道内的导向销钉3；引鞋头位于外筒1下方，引鞋头外侧沿圆周分布有至少三个刮削刀翼5。在使用过程中，将本发明连接在预设管串中，然后将其下入井内，当井内出现缩颈、台阶、井眼不清洁情况而造成本发明无法通过时，引鞋头将会被卡死而致使管串无法正常上提或下放，此时可通过上提管串而将剪切销钉2剪断，并通过地面悬重对剪切销钉2剪断状态的判定（如悬重下降了一定程度），当确定剪切销钉2剪断后，内筒4的旋转功能将被触发，此时可通过上提和下放管串带动导向销钉3上下移动，进而通过凹槽式旋转导向轨道带动内筒4旋转（在该过程中，外筒1连接在管串中，由于管串在井内的摩擦力很大，可近似看做管串周向静止），并带动引鞋头旋转，在该过程中，刮削刀翼5将对井眼进行修复，由此可通过反复上提和下放管串至完成对井眼的修复，从而使管串能顺利下行。本发明结构合理而紧凑，其通过在引鞋头外侧增设可随内筒4旋转刮削刀翼5，不仅可以解决一些特设完井施工中套管串不能旋转的难题，同时刮削刀翼5的设计还可以在旋转过程中对多缩颈、不规则井眼进行进一步修复，大大减少了引鞋头与井壁的接触面积，通过性有了很大的提高，修复后的井眼可以更好地保证套管串通过，从而确保管串的顺利下放，避免出现管串卡阻而影响固井施工的现象，具有操作简单，使用方便，省时省力，简便高效的特点。

可根据实际需要，对上述可修复井眼旋转引鞋总成作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，对应凹槽式旋转导向轨道上方位置的内筒4外壁上分布有上齿圈，对应凹槽式旋转导向轨道下方位置的内筒4外壁上分布有下齿圈，上齿圈和下齿圈之间形成凹槽式旋转导向轨道；上齿圈包括沿圆周连续均布且齿尖向下的上棘齿6，位于前侧的上棘齿6包括呈竖直状的左立面7和呈左低右高的坡面8，左立面7的下端和与其相邻的坡面8的左端连接在一起并形成上棘齿6的齿尖；下齿圈包括沿圆周连续均布且齿尖向上的下棘齿9，位于前侧的下棘齿9包括呈左低右高的左斜面10和呈左高右低的右斜面11，左斜面10的右端与右斜面11的左端连接在一起并形成下棘齿9的齿尖；下棘齿9与上棘齿6呈错位分布，每个下棘齿9的齿尖均位于对应的坡面8中部，每个上棘齿6的齿尖均位于对应的右斜面11的中部。由此可确保内筒4内通过导向销钉3的位移变化旋转。根据需求，凹槽式旋转导向轨道还可采用其它现有公知技术。

如附图1、2所示，每两相邻的上棘齿6之间均设有上凹槽12，上凹槽12的左右两侧面均为竖直面，上凹槽12的左侧面底端与对应的坡面8的顶端连接在一起，上凹槽12的右侧面底端与对应的左立面7的顶端连接在一起；每两相邻的下棘齿9之间均设有下凹槽13，下凹槽13的左右两侧面均为竖直面，下凹槽13的左侧面顶端与对应的右斜面11的底端连接在一起，下凹槽13的右侧面顶端与对应的左斜面10的底端连接在一起，左斜面10的底端高于右斜面11的底端。这样可使导向销钉3与凹槽式旋转导向轨道之间的配合更好，有效防止导向销钉3反转。根据需求，上凹槽12和下凹槽13的左右两侧面均可与导向销钉3相切。

如附图1、2所示，内筒4的上端外侧固定安装有位于外筒1内的压帽14，外筒1的下端内侧设有内径小于压帽14外径的内环台15。这样可使压帽14具有活塞的功能，通过压帽14可对内筒4相对外筒1的运动起到对中的作用，防止内筒4跑偏，减少对内筒4的磨损，延长内筒4的使用寿命；内环台15的设置可对压帽14起到防脱作用。根据需求，压帽14与外筒1之间可呈间隙配合，这样可使两者的相对运动更顺畅；内筒4的上端外侧可设有上环槽，压帽14固定安装在上环槽上。

如附图1、2所示，压帽14与内筒4通过螺纹连接固定安装在一起，对应螺纹连接处位置的压帽14与内筒4之间设有密封胶层，压帽14与外筒1之间设有密封圈16。这样可使其安装更加方便省力，且压帽14与内筒4和外筒1之间具有良好的密封性。根据需求，可使内筒4的旋转方向与螺纹的紧固方向相同，这样可防止内筒4在旋转过程中与压帽14松脱，确保其工作的连续性和稳定性。

如附图1、2所示，还包括位于压帽14上方且内径小于压帽14外径的上接头17，上接头17的下部外侧与外筒1的上部内侧固定安装在一起。这样可使其便于连接在管串中，还可对压帽14起到保护和上行限位的作用。根据需求，上接头17可采用现有公知技术，如上接头17的上部内侧设有套管扣且下部外侧设有外螺纹等。

如附图1、2所示，引鞋头包括直柱段18和球冠体19，直柱段18的底端与球冠体19的顶端平面固定在一起，直柱段18的直径大于球冠体19的最大直径，直柱段18的顶端与内筒4的底端固定在一起，球冠体19外侧沿圆周均布有至少三个刮削刀翼5。这样可使其具有良好的稳定性，直柱段18可对引鞋头的运动起导向作用。根据需求，内筒4、直柱段18、球冠体19和刮削刀翼5可固定为一体或一体设置，这样可使其具有良好的连接强度；球冠体19的曲面可设计为不规则球面或者偏心球面，这样可便于通过窄间隙。

如附图1、2所示，引鞋头外侧沿圆周均布有四个或六个刮削刀翼5。这样可使其具有良好的刮削效果，且能提高操作的稳定性。根据需求，刮削刀翼5表面可镶焊硬质合金，这样可延长其使用寿命。

如附图1、2所示，对应导向销钉3下方位置的外筒1侧壁上沿圆周均布有八至十二个剪切销钉2，对应剪切销钉2位置的内筒4外侧设有外环槽20，各个剪切销钉2的内端均卡入外环槽20内。这样可使剪切销钉2的受力更加均匀。

如附图1、2所示，在外筒1上沿圆周均布有四个內端均卡入凹槽式旋转导向轨道内的导向销钉3。这样可使其传动具有良好的稳定性。根据需求，导向销钉3可为直径不小于12mm且由40cr制作的高强度销钉，也可采用其它现有公知技术。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。