膨胀套管用内置式固井浮鞋制造技术

一种膨胀套管用内置式固井浮鞋，由引鞋、球式浮箍、弹簧式浮箍和球座四部分构成，引鞋位于固井浮鞋底部，为半球状结构，加工有多个循环孔，球式浮箍内包括有轻质球和挡板，底部加工有外螺纹，弹簧式浮箍内有凡尔、凡尔座、弹簧杆和弹簧，球座位于浮箍上部，内部加工有花键机构；装配时，膨胀套管通过连接螺纹与球式浮箍相连，且球式浮箍、弹簧式浮箍和球座部分均位于膨胀套管内，为内置式结构，球座内的花键机构与膨胀套管系统内的花键轴相互配合。本实用新型专利技术与现有的常规固井浮鞋外置连接与套管底部不同，采用内置式结构，避免后期钻塞时整个浮鞋与套管脱离后易随钻柱转动，有利于减少钻塞时间，防止钻塞对膨胀套管造成损伤。

Built in cementing float shoes for expansion casing

Use the built-in cementing float shoe an expansion casing, composed of a guide shoe, ball float collar, spring floating hoop and ball four, the guide shoe is located at the bottom of the cementing float shoe for a hemispherical structure, a plurality of circular holes, the ball float collar comprises a light ball and a baffle plate, the bottom of the processing outer thread, spring floating hoop inside the valve, valve seat, spring rod and spring, located in the upper tee float collar, internal spline machining mechanism; the assembly, connected by the connecting thread sleeve and ball type floating hoop expansion, and the ball float collar, spring floating hoop and seat parts are located in the expansion casing in the built-in type structure, the spline spline shaft sleeve tee mechanism within the system and the expansion of mutual cooperation. The utility model with the existing conventional cementing float shoe and external connection of different casing at the bottom, using the built-in structure, to avoid the late drilling plug the float shoe and casing from easy with drill string rotation, helps to reduce the time to prevent drilling plug, plug drilling on expandable casing damage.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油钻完井工具领域，为一种裸眼井膨胀套管完井用内置式固井浮鞋。
技术介绍
膨胀套管技术是一项国际新兴的前沿技术，将管柱下到井底，以机械或液压方法，通过拉力或压力使管柱发生永久塑性变形，从而达到扩大井眼或生产管柱的内径的目的。用于裸眼钻井中的膨胀套管系统，可以克服与井眼结合不稳定性、孔隙压力或压裂梯度及含盐地层相关的施工问题；同时应用膨胀套管能增大完井内径，减少锥度效应,封隔漏失层、高压层等复杂地层，保证复杂地层安全钻进。膨胀套管裸眼井系统通过上部技术套管下入裸眼井段后,固井后通过液压力使膨胀套管自下而上发生膨胀，膨胀套管通过膨胀悬挂器实现悬挂密封。浮鞋可以引导套管柱顺利入井，调整套管柱的浮力，降低钻机载荷。由于膨胀套管充当技术套管时，固井浮鞋需要钻除，以便进行后续钻井，然而目前现有的固井浮鞋直接连接在套管底部，造成后期钻塞时整个浮箍浮鞋与套管脱离后易随钻柱转动，增加固井附件钻除时间，加大磨鞋对膨胀套管磨损，对膨胀套管的安全性造成一定伤害。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能满足膨胀套管裸眼井系统的膨胀套管用内置式固井浮鞋，该内置式浮鞋也可用于各种直连型套管固井。一种膨胀套管用内置式固井浮鞋，由引鞋、球式浮箍、弹簧式浮箍和球座四部分构成。引鞋位于固井浮鞋底部，为半球状结构，加工有多个循环孔，球式浮箍内包括有轻质球和挡板，底部加工有外螺纹，弹簧式浮箍内有凡尔、凡尔座、弹簧杆和弹簧，球座位于浮箍上部，内部加工有花键机构；装配时，膨胀套管通过连接螺纹与球式浮箍相连，且球式浮箍、弹簧式浮箍和球座部分均位于膨胀套管内，球座内的花键机构与膨胀套管系统内的花键轴相互配合。所述的膨胀套管用内置式浮鞋，位于膨胀套管系统的最底部，弹簧式浮箍内的凡尔和球式浮箍内的轻质球均在浮鞋内形成反向密封，在管柱下入到预定位置后，开泵循环，在循环泵压作用下，凡尔和轻质球下行，形成循环通道，从而可以正常进行循环作业；完成固井作业后，固井胶塞碰压至球座处，从而可以在液压力作用下，推动膨胀锥上行，使膨胀套管实现塑性膨胀；待水泥浆候凝时，凡尔在弹簧作用下回位，轻质球受重力作用也回位，再次形成反向密封，防止水泥浆倒返至套管内。所述的膨胀套管用内置式浮鞋，球座、弹簧式浮箍、球式浮箍和引鞋均采用铝制结构，彼此通过螺纹连接，且大部分位于膨胀套管内部，便于后期钻塞作业，防止钻塞时间长对膨胀套管造成损伤。所述的膨胀套管用内置式浮鞋，其球式浮箍和弹簧式浮箍位置可以调换，不影响其功能使用。本技术的优点在于：1.内置式的浮鞋结构避免了常规浮箍浮鞋直接连接在套管底部，造成后期钻塞时整个浮箍浮鞋与套管脱离后易随钻柱转动。2.将浮鞋优化成内置式浮鞋设计且为铝制结构，保证膨胀套管深井固井安全和钻塞方便。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术配合膨胀套管作业示意图。1.花键机构，2.球座，3.弹簧式浮箍，4.球式浮箍，5.引鞋，6.凡尔，7.凡尔座，8.弹簧，9.弹簧杆，10.轻质球，11.挡板，12连接螺纹，13.循环孔，14.膨胀套管，15.膨胀机构，16.花键轴。具体实施方式现根据附图对本技术的结构及实施方式加以说明。如图1所示，一种膨胀套管用内置式固井浮鞋，主要由引鞋5、球式浮箍4、弹簧式浮箍3和球座2四部分构成。引鞋5位于固井浮鞋底部，为半球状结构，加工有多个循环孔13，球式浮箍4内包括有轻质球10和挡板11，底部加工有外螺纹12，弹簧式浮箍3内有凡尔6、凡尔座7、弹簧8和弹簧杆9，球座2位于弹簧式浮箍3上部，内部加工有花键机构1。如图2所示，本技术装配时，位于膨胀套管14系统的最底部，膨胀套管14通过连接螺纹12与球式浮箍4相连，且球式浮箍4、弹簧式浮箍3和球座2部分均位于膨胀套管14内，球座2内的花键机构1与膨胀套管14系统内的花键轴16相互配合。在工具下入井内时，弹簧式浮箍3内的凡尔6和球式浮箍4内的轻质球10均在浮鞋内形成反向密封，在管柱下入到预定位置后，开泵循环，在循环泵压作用下，凡尔6和轻质球10下行，形成循环通道，从而可以正常进行循环作业；完成固井作业后，固井胶塞碰压至球座2处，从而可以在液压力作用下，推动膨胀机构15上行，使膨胀套管14实现塑性膨胀；待水泥浆候凝时，凡尔6在弹簧8作用下回位，轻质球10受重力作用也回位，再次形成反向密封，防止水泥浆倒返至套管14内。本技术中的球座2、弹簧式浮箍3、球式浮箍4和引鞋5均采用铝制结构，彼此通过螺纹12连接，且大部分位于膨胀套管14内部，为内置式结构，便于后期钻塞作业，有利于减少浮鞋钻除时间，防止钻塞时间长对膨胀套管14造成损伤。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀套管用内置式固井浮鞋，主要由引鞋、球式浮箍、弹簧式浮箍和球座四部分依次连接组成，其特征在于：引鞋位于固井浮鞋底部，为半球状结构，加工有多个循环孔，球式浮箍内包括有轻质球和挡板，底部加工有外螺纹，弹簧式浮箍内有凡尔、凡尔座、弹簧杆和弹簧，球座位于浮箍上部，内部加工有花键机构。

【技术特征摘要】
1.一种膨胀套管用内置式固井浮鞋，主要由引鞋、球式浮箍、弹簧式浮箍和球座四部分依次连接组成，其特征在于：引鞋位于固井浮鞋底部，为半球状结构，加工有多个循环孔，球式浮箍内包括有轻质球和挡板，底部加工有外螺纹，弹簧式浮箍内...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明，侯婷，宁学涛，吴柳根，朱万胜，曹会莲，马建忠，朱海波，唐成磊，滕照正，沈学祥，蔡鹏，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11