一种固井用浮鞋的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种固井用浮鞋，其包括：中空结构的本体、设置在所述本体内部的单向阀以及与所述本体的一端相连接的偏心头部。根据本实用新型的固井用浮鞋，其包括具有导向作用的偏心头部。当尾管串下入遇到台阶井眼时，转动尾管串并带动浮鞋转动。浮鞋在转动过程中，其偏心头部能够越过台阶进而带动尾管串通过台阶井眼，从而使得尾管串的下放工作顺利进行，降低了尾管串下放的难度，保证尾管串下放过程的顺畅性和可靠性。
【专利说明】
一种固井用浮鞋
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油机械，特别是涉及一种固井用浮鞋。
【背景技术】
[0002]浮鞋是一种利用浮力达到减轻套管重力的工具，它安装在套管的最下端，类似一个单流阀，也就是说液体从内部能流到外部去，从外部不能进到内部，这样一来，下放套管时，井眼里面的泥浆就会通过浮鞋一直承托着套管，从而达到减轻套管重力的目的。在尾管固井施工中，浮鞋作为固井管串中最下端的装置，其性能直接影响着固井质量。
[0003]然而，现有技术存在以下缺点:常规的浮鞋在遇到台阶井眼时通过困难，导致尾管下入的难度大。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是为了克服现有技术中常规的浮鞋在遇到台阶井眼时通过困难，尾管下入的难度大的不足。
[0005]针对上述问题，本实用新型提出了一种固井用浮鞋，其包括:中空结构的本体、设置在所述本体内部的单向阀以及与所述本体的一端相连接的偏心头部。
[0006]根据本实用新型的固井用浮鞋，其包括具有导向作用的偏心头部。当尾管串下入遇到台阶井眼时，转动尾管串并带动浮鞋转动。浮鞋在转动过程中，其偏心头部能够越过台阶进而带动尾管串通过台阶井眼，从而使得尾管串的下放工作顺利进行，降低了尾管串下放的难度，保证尾管串下放过程的顺畅性和可靠性。
[0007]在一个实施例中，所述单向阀的阀体与所述本体的内壁之间设置有水泥层。设置有水泥层的浮鞋相对于现有技术中内部为铝制材料的常规浮鞋，水泥层的可钻除性好，从而钻除水泥层时所需钻除时间短，钻除难度低，缩短了施工时间，降低了固井作业成本。
[0008]在一个实施例中，所述本体的内壁上设置有周向延伸的环形凹槽。在向浮鞋内灌注水泥后，水泥会填充本体上的环形凹槽，从而在水泥凝固后形成的水泥层与本体的连接牢固可靠，不会轻易地从本体上脱落。
[0009]在一个实施例中，所述环形凹槽的槽面设置为凹凸不平的粗糙面。环形凹槽的槽面形成凹凸不平的粗糙面，增大了水泥层与本体之间的附着力，进一步使得水泥层与本体之间更加牢固地连接在一起。
[0010]在一个实施例中，所述本体的内壁上设置有沿所述本体的轴向螺旋延伸的螺旋状凹槽。水泥层与螺旋状凹槽配合后，水泥层能够承受轴向力和径向力的冲击，进一步提升了水泥层在本体中的位置稳定性
[0011]在一个实施例中，所述螺旋状凹槽的槽面为凹凸不平的粗糙面。螺旋状凹槽的槽面设置为凹凸不平的粗糙面，进一步增大了水泥层与本体之间的附着力。
[0012]在一个实施例中，所述本体的外周表面上设置有螺旋凸肋，所述螺旋凸肋的外表面上设置有硬质合金颗粒。螺旋凸肋的外表面上设置的硬质合金颗粒，提高了螺旋凸肋的强度，提升了螺旋凸肋的切削能力，同时避免螺旋凸肋磨损过快，提升了浮鞋的磨削性能。
[0013]在一个实施例中，所述单向阀与偏心头部之间形成有空隙，相邻的两个所述螺旋凸肋之间设置有与所述空隙相连通的过流孔，从而增大液体的过流量，使得浮鞋内部的液体更快地过流到井眼中，提高施工效率。
[0014]在一个实施例中，所述本体与偏心头部螺纹连接，方便本体与偏心头部的拆装。
【附图说明】
[0015]在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。
[0016]图1是本实用新型实施例的浮鞋的整体结构示意图。
[0017]图2是本实用新型实施例的浮鞋的剖视结构示意图。
[0018]图3是本实用新型实施例的台阶井眼中的浮鞋工作示意图。
[0019]图4是本实用新型实施例的浮鞋的本体的一个实施例的剖视结构示意图。
[0020]图5是本实用新型实施例的浮鞋的本体的另一实施例的剖视结构示意图。
[0021]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0023]如图1、图2所示，本实用新型实施例的固井用浮鞋10，包括筒状中空结构的本体
11、与本体11的一端相连接的偏心头部12、设置在本体11内部的单向阀13以及设置在单向阀13与本体11的内壁之间的水泥层14。本体11的另一端用于连接尾管串97。
[0024]如图3所示，在尾管串97下放过程中遇到台阶井眼时，旋转尾管串97，从而尾管串97会带动设置有偏心头部12的浮鞋10转动。偏心头部12的顶部为偏离本体11的轴线的尖凸部。浮鞋10的偏心头部12在转动过程中，其顶部能够越过台阶进而带动尾管串97从第一阶梯井眼进入第二阶梯井眼，从而使得尾管串97的下放工作顺利进行，降低了尾管串97下放的难度，保证尾管串97下放过程的顺畅性和可靠性。
[0025]如图2所示，单向阀13包括阀体和阀芯。阀体的外周表面与本体11的内壁之间形成环空。在环空中灌注水泥，水泥凝固后形成的水泥层14能够对单向阀13起到固定作用，保证单向阀13的位置稳定性。水泥自身成本低且易于加工成型，从而降低了浮鞋10的整体加工制作成本。另外，本实施例中内部填充水泥层14的浮鞋10相对于现有技术中内部为铝制材料的常规浮鞋，水泥层14的可钻除性好，从而钻除水泥层14时所需钻除时间短，钻除难度低，缩短了施工时间，降低了固井作业成本。
[0026]如图4所示，本体11的内壁上设置有沿本体11的周向延伸的环形凹槽112。优选地，内壁上设置有沿本体11的轴向平行并排分布的多个环形凹槽112。在向环空中灌注水泥后，水泥会填充本体11上的环形凹槽112，从而在水泥凝固后形成的水泥层14与本体11的连接牢固可靠，不会轻易地从本体11上脱落。进一步地，环形凹槽112的槽面经过拉毛工艺处理或者加工出螺纹，使得槽面形成凹凸不平的粗糙面，增大了水泥层14与本体11之间的附着力，进一步加固水泥层14与本体11的连接。
[0027]另一个实施例中，如图5所示，本体11的内壁上设置有沿本体11的轴向螺旋延伸的螺旋状凹槽113。水泥填充到螺旋状凹槽113内，使得凝固形成的水泥层14的外周表面上形成螺旋状的凸起，从而水泥层14与本体11的连接牢固可靠，且螺旋状的凸起与螺旋状凹槽113的配合能够承受轴向力和径向力的冲击，进一步提升了水泥层14的位置稳定性。优选地，螺旋状凹槽113的槽面经过拉毛工艺处理或者加工出螺纹，使得槽面形成凹凸不平的粗糙面，进一步增大了水泥层14与本体11之间的附着力，提高连接的可靠性和稳定性。
[0028]如图1所示，本体11的外周面上设置有螺旋凸肋111。在尾管串97下放过程中遇到井眼缩颈段时，旋转尾管串97，尾管串97能够带动浮鞋10转动。浮鞋10转动时，浮鞋10的螺旋凸肋111能够磨削井眼以扩大井眼的直径，从而完成解阻工作，使得尾管串97能够顺利通过井眼缩颈段继续下放工作。螺旋凸肋111的外表面上焊接(例如敷焊)有金属颗粒111a，提高了螺旋凸肋111的强度，提升了螺旋凸肋111的切削能力，同时避免螺旋凸肋111磨损过快，提升了浮鞋10的磨削性能。优选地，金属颗粒Illa包括硬质合金颗粒。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。
[0029]如图2所示，单向阀13与偏心头部12之间形成有空隙99。浮鞋10的偏心头部12上设置有与该空隙99相连通的过流孔98。相邻的两个螺旋凸肋111之间也设置有与该空隙99相连通的过流孔98，从而增大液体的过流量，使得浮鞋10内部的液体更快地过流到井眼中，提高施工效率。过流孔98具有引导液体流动的作用，尾管串97内部输送的液体能够打开单向阀13并通过过流孔98进入到井眼中。
[0030]在一个实施例中，偏心头部12上设置有外螺纹段，本体11上设置有与该外螺纹段相配合的内螺纹段，从而偏心头部12与本体11之间以螺纹连接的方式连接起来，方便本体11与偏心头部12的拆装。
[0031]本实用新型实施例的固井用浮鞋10，包括具有导向作用的偏心头部12、具有磨削作用的螺旋凸肋111。尾管串97连接上本实施例的固井用浮鞋10后，在尾管串97的下放过程中，遇到台阶井眼(如图3所示)或者井眼缩颈段时，不再需要上下提动尾管串97来进行解阻，而是通过旋转尾管串97来带动浮鞋10转动来通过台阶井眼(转动的偏心头部12能够越过台阶井眼)或井眼缩颈段(转动的螺旋凸肋111能够磨削井眼缩颈段以扩大其直径)，从而避免上下提动尾管串97时产生的激荡压力，提升了尾管串97的解阻能力，保证尾管串97下方速度缓和，能够顺利通过易压裂脆弱地层。本实施例的浮鞋10中填充水泥层14，方便完成工作钻除浮鞋10，缩短钻除时间，降低固井作业成本。
[0032]虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
【主权项】
1.一种固井用浮鞋，其特征在于，包括: 中空结构的本体、设置在所述本体内部的单向阀以及与所述本体的一端相连接的偏心头部O2.根据权利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述单向阀的阀体与所述本体的内壁之间设置有水泥层。3.根据权利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本体的内壁上设置有周向延伸的环形凹槽。4.根据权利要求3所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述环形凹槽的槽面设置为凹凸不平的粗糙面。5.根据权利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本体的内壁上设置有沿所述本体的轴向螺旋延伸的螺旋状凹槽。6.根据权利要求5所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述螺旋状凹槽的槽面为凹凸不平的粗糙面。7.根据权利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本体的外周表面上设置有螺旋凸肋，所述螺旋凸肋的外表面上设置有硬质合金颗粒。8.根据权利要求7所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述单向阀与偏心头部之间形成有空隙，相邻的两个所述螺旋凸肋之间设置有与所述空隙相连通的过流孔。9.根据权利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本体与偏心头部螺纹连接。
【文档编号】E21B33/13GK205422634SQ201521070951
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月21日
【发明人】冯丽莹, 阮臣良, 张瑞, 李夯, 张国安, 李振, 马锦明
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院