一种全通径套管引鞋的制作方法

本发明涉及一种全通径套管引鞋工具，属于石油钻井工具机械技术领域。

背景技术：

在水平井和大斜度井下入套管时，由于套管的外径往往大于钻杆的外径，套管与井壁的接触面积大于钻杆的接触面积，下套管时又难以旋转，导致套管下入难；由于井眼不稳定，特别是钻遇蠕动性岩盐层或由于钻井夜性能不好形成较厚的假泥饼，导致井眼缩径，导致套管下入难。因此，有必要对其进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种结构简单，实用性好，工作时可有效清除井眼缩颈、砂桥，解决现有套管无法下入问题，提高大斜度井和水平井的下管效率，从而实现节省时间和成本目的的种全通径套管引鞋工具。

本发明的技术方案是：

一种全通径套管引鞋工具，它由上壳体、中间壳体、下壳体、内套管和引鞋体构成，其特征在于：中间壳体的顶部螺纹安装有上壳体，中间壳体的底部通过引鞋体螺纹安装有下壳体；上壳体和中间壳体内活动安装有内套管，上壳体上方设置有套管接头，套管接头与内套管固定连接。

所述的上壳体与内套管之间通过密封圈和环形垫圈安装有扶正轴承。

所述的和密封圈、环形垫圈和扶正轴承由上至下依次设置。

所述的内套管的下端端头呈凸起状，内套管下端端头圆周上设置有螺旋键。

所述的螺旋键数量为4个，螺旋键在内套管下端端头圆周上呈螺旋状设置。

所述的中间壳体的内壁上设置有与螺旋键对应的有螺旋槽，中间壳体与内套管之间通过螺旋槽和螺旋键的配合滑动连接。

所述的引鞋体圆周上设置多个切削齿。

所述的切削齿数量为6个，其中3个切削齿为正向切削齿，另3个切削齿为反向切削齿。

所述的下壳体内设置有水眼。

本发明的有益效果在于：

该全通径套管引鞋工具工作时，通过上提下放钻柱方式，实现引鞋旋转，从而通过引鞋体圆周上设置的多个切削齿清除井眼缩颈和砂桥；相比现有可钻性水力驱动涡轮或螺杆扩眼引鞋，该全通径套管引鞋工具结构简单且处于全通径状态，无需固井完成后再二次钻除涡轮和螺杆部分，提高了大斜度井和水平井等复杂结构井的下套管的效率，从而节省了时间和成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作状态示意图。

图中：1、上壳体，2、中间壳体，3、下壳体，4、内套管，5、引鞋体，6、套管接头，7、密封圈，8、环形垫圈，9、扶正轴承，10、螺旋键，11、螺旋槽，12、切削齿，13、水眼。

具体实施方式

该全通径套管引鞋工具由上壳体1、中间壳体2、下壳体3、内套管4和引鞋体5构成，中间壳体2的顶部螺纹安装有上壳体1，中间壳体2的底部通过引鞋体5螺纹安装有下壳体3；下壳体3内设置有水眼13。上壳体1和中间壳体2内活动安装有内套管4，上壳体1上方设置有套管接头6，用于连接管柱。套管接头6与内套管4固定连接。上壳体1与内套管4之间通过密封圈7和环形垫圈8安装有扶正轴承9。密封圈7、环形垫圈8和扶正轴承9由上至下依次设置；其中扶正轴承9对内套管4起扶正作用，密封圈7起密封作用同时实现了对扶正轴承9的限位。

内套管4的下端端头呈凸起状，内套管4下端端头圆周上设置有4个螺旋键10。螺旋键10在内套管4下端端头圆周上呈螺旋状设置。中间壳体2的内壁上设置有与螺旋键10对应的螺旋槽11，中间壳体2与内套管4之间通过螺旋槽11和螺旋键10的配合滑动旋转连接。

该全通径套管引鞋工具的引鞋体5圆周上设置6个切削齿12。其中3个切削齿12为正向切削齿，另3个切削齿12为反向切削齿，以确保工作时，无论引鞋体5正转还是反转都可以通过切削齿12对障碍物进行有效的破坏（参见附图1）。

该全通径套管引鞋工具工作过程为：

初始时内套管4底部的螺旋键10位于螺旋槽11的最上端，当下放时碰到障碍时，引鞋体5遇阻停止向下运动，由于内套管4连接管柱其重力远远大于上壳体1、中间壳体2、下壳体3和引鞋体5整体重力的原因，内套管4和套管接头6继续延螺旋槽11向下滑动，从而带动上壳体1、中间壳体2、下壳体3和引鞋体5整体转动，并且提供一个较大的向下的压力以及扭力。在这一转动时，引鞋体5上的正向的切削齿12就可以破砂桥泥饼等障碍物。

当螺旋键10下旋到螺旋槽11底部时，内套管4停止运动，这时将内套管4进行上提，螺旋键10沿螺旋槽1向上运动的同时给上壳体1、中间壳体2、下壳体3和引鞋体5整体

提供了反向转动的动力，从而使上壳体1、中间壳体2、下壳体3和引鞋体5整体整体反向转动，转动时引鞋体5上反向的切削齿12可以对砂桥泥饼等障碍物进行再次破坏，如此反复，直至彻底破坏障碍物，从而使套管继续顺利下放。

该全通径套管引鞋工具采用全通径结构，内部无动力结构，通过对内套管4的上提与下放来实现引鞋体5的正反旋转，同时，下壳体3采用3可钻材料，十分易于清除障碍后的引鞋钻除工作，避免了固井完成后再二次钻除涡轮和螺杆部分，不影响下一次的开钻工作，钻除后壳体可继续作为套管的一部分继续使用，提高了大斜度井和水平井等复杂结构井的下管效率，节省了时间和成本。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种全通径套管引鞋工具，属于石油钻井工具机械技术领域。它由上壳体、中间壳体、下壳体、内套管和引鞋体构成，中间壳体的顶部螺纹安装有上壳体，中间壳体的底部通过引鞋体螺纹安装有下壳体；上壳体和中间壳体内活动安装有内套管，上壳体上方设置有套管接头，套管接头与内套管固定连接。该引鞋工具工作时，通过上提下放钻柱方式，实现引鞋旋转，从而通过引鞋体圆周上设置的多个切削齿清除井眼缩颈和砂桥；相比现有可钻性水力驱动涡轮或螺杆扩眼引鞋，该引鞋工具结构简单且处于全通径状态，无需固井完成后再二次钻除涡轮和螺杆部分，提高了大斜度井和水平井等复杂结构井的下套管的效率，从而节省了时间和成本。

技术研发人员：夏成宇;钱利勤;程雨葳;刘先明;徐豪;王怀玉
受保护的技术使用者：长江大学
技术研发日：2017.09.15
技术公布日：2017.12.08