一种固井用振动引鞋的制作方法

文档序号:27172071发布日期:2021-10-30 10:35阅读:240来源:国知局

1.本实用新型属于油田固井技术领域,尤其涉及一种固井引鞋。


背景技术:

2.固井,向井内下入套管,并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业。是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节,它包括下套管和注水泥。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管,封隔油、气和水等地层。
3.在固井作业中,水泥浆由管内顶替到套管与井眼之间的环形空间内,过程中可能发生水泥浆在环形空间内不敦实的问题,导致水泥胶结质量差,不仅增加了施工后续的补救费用,又延长了完井时间,不利于后期施工,将带来安全隐患。
4.为了解决上述问题,现有技术设计出机械式振动固井引鞋,但是现有的机械式振动固井引鞋的振动效果不理想,不能在顶替时很好的敦实套管与井眼之间的水泥浆。


技术实现要素:

5.为解决现有机械式振动固井引鞋的振动效果不理想的问题,本实用新型提供一种固井用振动引鞋,本实用新型提供了径向、轴向两向振幅,能够很好的敦实套管与井眼之间的水泥浆,有利于提升水泥胶结质量。
6.本实用新型提供的技术方案是:一种固井用振动引鞋,包括主筒体和引导尖,引导尖连接在主筒体的下端,主筒体内设置有转轴,转轴上连接有跟随转轴转动的叶轮,叶轮上方设置有液流孔板,叶轮下方设置有阻液板,阻液板与叶轮之间的主筒体侧壁设置有循环孔,阻液板下方的主筒体内插装有径向振动套,所述的径向振动套内壁通过销轴铰接有摆锤,所述的销轴与径向振动套轴线之间夹角为锐角,摆锤可斜向上摆动并撞击径向振动套内壁,撞击后在重力的作用下斜向下摆动,径向振动套内的转轴上连接有与转轴同步转动的偏心击锤,偏心击锤转动过程中击打在所述的摆锤上,使摆锤斜向上摆动;所述的转轴下端连接有与转轴同步转动的压盘,所述的压盘下端面为螺距等于一的螺旋面,主筒体与引导尖之间设置有轴向振动板,轴向振动板的上下两侧分别与主筒体和引导尖通过台肩配合,轴向振动板下方的引导尖内设置有轴向撞击块和弹簧,所述的弹簧位于引导尖与轴向撞击块之间,轴向撞击块上方固接有顶杆,顶杆的上端穿过轴向振动板后抵在所述的螺旋面上。
7.进一步的技术方案是:所述的摆锤有两个,两个摆锤相对径向振动套的轴线呈中心对称。
8.进一步的技术方案是:所述的压盘的螺旋面起点或终点与两个摆锤分别呈90
°
相位角。
9.本实用新型的有益效果为:与现有的振动引鞋相比较,本实用新型同时提供了轴向和径向两种振动方式,两种振动方式交替振动,极大改善了水泥浆在套管外壁与井眼之间的敦实程度,改善了固井效果。
附图说明
10.图1是本实用新型的结构示意图。
11.图2是本实用新型中径向振动套内部结构示意图。
12.图中:1、主筒体;2、叶轮;3、循环孔;4、径向振动套;5、压盘;6、轴向振动板;7、轴向撞击块;8、引导尖;9、弹簧;10、顶杆;11、偏心击锤;12、阻液板;13、转轴;14、液流孔板;15、摆锤;16、连接块;17、限位杆;18、销轴。
具体实施方式
13.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。
14.本实用新型包括主筒体1和引导尖8,引导尖8连接在主筒体1的下端,主筒体1内设置有转轴13,转轴13上连接有跟随转轴13转动的叶轮2,叶轮2上方设置有液流孔板14,叶轮2下方设置有阻液板12,阻液板12与叶轮2之间的主筒体1侧壁设置有循环孔3。以上为现有技术中的已经存在的结构,在此不再赘述。
15.本实用新型的最主要创新点在于:阻液板12下方的主筒体1内插装有径向振动套4,所述的径向振动套4内壁固接有连接块16,连接块16通过销轴18铰接有摆锤15,所述的销轴18与径向振动套4轴线之间夹角为锐角,摆锤15可斜向上摆动并撞击径向振动套4内壁,撞击后在重力的作用下斜向下摆动;但是摆锤15处于斜向下的最低位时,击锤又会与之失之交臂,无法对其形成撞击,所以为了避免摆锤15斜向下转动,所述的连接块16上固接有对摆锤15斜向下摆动进行限位的限位杆17。
16.径向振动套4内的转轴13上连接有与转轴13同步转动的偏心击锤11,偏心击锤11转动过程中击打在所述的摆锤15上,使摆锤15斜向上摆动。所述的摆锤15有两个,两个摆锤15相对径向振动套4的轴线呈中心对称。
17.所述的转轴13下端连接有与转轴13同步转动的压盘5,所述的压盘5下端面为螺距等于一的螺旋面,所以螺旋面的起点与终点在同一相位角上,主筒体1与引导尖8之间设置有轴向振动板6,轴向振动板6的上下两侧分别与主筒体1和引导尖8通过台肩配合,从而对振动板限位,轴向振动板6下方的引导尖8内设置有轴向撞击块7和弹簧9,所述的弹簧9位于引导尖8与轴向撞击块7之间,轴向撞击块7上方固接有顶杆10,顶杆10的上端穿过轴向振动板6后抵在所述的螺旋面上。螺旋面的转动推动顶杆10进而推动轴向撞击块7下行。
18.所述的压盘5的螺旋面起点或终点与两个摆锤15分别呈90
°
相位角,从而使径向振动与轴向振动交替发生,避免相互之间的干扰。
19.本实用新型的振动过程是:
20.将本申请连接于套管下端,水泥浆由套管内顶替到套管与井眼之间的环形空间内,水泥浆从本申请的中腔流过,流体推动叶轮2转动,叶轮2带动转轴13转动,转轴13带动偏心击锤11和压盘5转动。偏心击锤11先后击打在两个摆锤15上,使两个摆锤15分别斜向上转动并撞击径向振动套4,由于径向振动套4与主筒体1紧密接触,所以径向振动套4将径向振动传递到主筒体1上,主筒体1在将振动传递给套管,存在于套管与井眼之间的水泥浆受到振动环向敦实。压盘5的螺旋面转动推动顶杆10和轴向撞击块7向下移动,弹簧9受到压缩储存弹性势能,当顶杆10上端的螺旋面从终点切换到起点后,向下的推力瞬间消失,轴向撞
击块7受到弹力迅速上弹,猛烈的撞击轴向振动板6,轴向振动板6将轴向振动传递套管,使存在于套管与井眼之间的水泥浆受到振动径向敦实。因此,本申请提供了轴向和径向两种振动方式,极大改善了水泥浆在套管外壁与井眼之间的敦实程度,改善了固井效果;两种振动方式交替振动,杜绝相互之间的干扰。


技术特征:
1.一种固井用振动引鞋,包括主筒体(1)和引导尖(8),引导尖(8)连接在主筒体(1)的下端,主筒体(1)内设置有转轴(13),转轴(13)上连接有跟随转轴(13)转动的叶轮(2),叶轮(2)上方设置有液流孔板(14),叶轮(2)下方设置有阻液板(12),阻液板(12)与叶轮(2)之间的主筒体(1)侧壁设置有循环孔(3),其特征在于:阻液板(12)下方的主筒体(1)内插装有径向振动套(4),所述的径向振动套(4)内壁通过销轴(18)铰接有摆锤(15),所述的销轴(18)与径向振动套(4)轴线之间夹角为锐角,摆锤(15)可斜向上摆动并撞击径向振动套(4)内壁,撞击后在重力的作用下斜向下摆动,径向振动套(4)内的转轴(13)上连接有与转轴(13)同步转动的偏心击锤(11),偏心击锤(11)转动过程中击打在所述的摆锤(15)上,使摆锤(15)斜向上摆动;所述的转轴(13)下端连接有与转轴(13)同步转动的压盘(5),所述的压盘(5)下端面为螺距等于一的螺旋面,主筒体(1)与引导尖(8)之间设置有轴向振动板(6),轴向振动板(6)的上下两侧分别与主筒体(1)和引导尖(8)通过台肩配合,轴向振动板(6)下方的引导尖(8)内设置有轴向撞击块(7)和弹簧(9),所述的弹簧(9)位于引导尖(8)与轴向撞击块(7)之间,轴向撞击块(7)上方固接有顶杆(10),顶杆(10)的上端穿过轴向振动板(6)后抵在所述的螺旋面上。2.根据权利要求1所述的一种固井用振动引鞋,其特征在于:所述的摆锤(15)有两个,两个摆锤(15)相对径向振动套(4)的轴线呈中心对称。3.根据权利要求1所述的一种固井用振动引鞋,其特征在于:所述的压盘(5)的螺旋面起点或终点与两个摆锤(15)分别呈90
°
相位角。

技术总结
一种固井用振动引鞋,涉及油田固井技术领域,包括筒体和引导尖,主筒体内设置有转轴,转轴上连接有与转轴同步转动的叶轮,主筒体内插装有径向振动套,径向振动套内壁通过销轴铰接有摆锤,摆锤可斜向上摆动并撞击径向振动套内壁,撞击后在重力的作用下斜向下摆动,径向振动套内的转轴上连接有与转轴同步转动的偏心击锤,偏心击锤转动过程中击打在所述的摆锤上,使摆锤斜向上摆动;转轴下端固接有一个螺距的螺旋压盘,压盘转动下推轴向撞击块,轴向撞击块下方设置有弹簧。本申请提供了径向、轴向两向振幅,能够很好的敦实套管与井眼之间的水泥浆,有利于提升水泥胶结质量。有利于提升水泥胶结质量。有利于提升水泥胶结质量。


技术研发人员:张春龙 朱健军 吴景春 李连杰
受保护的技术使用者:大庆亿莱检验检测技术服务有限公司
技术研发日:2021.03.19
技术公布日:2021/10/29
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