一種固井用浮鞋的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種固井用浮鞋，其包括：中空結構的本體、設置在所述本體內(nèi)部的單向閥以及與所述本體的一端相連接的偏心頭部。根據(jù)本實用新型的固井用浮鞋，其包括具有導向作用的偏心頭部。當尾管串下入遇到臺階井眼時，轉動尾管串并帶動浮鞋轉動。浮鞋在轉動過程中，其偏心頭部能夠越過臺階進而帶動尾管串通過臺階井眼，從而使得尾管串的下放工作順利進行，降低了尾管串下放的難度，保證尾管串下放過程的順暢性和可靠性。
【專利說明】
一種固井用浮鞋
技術領域
[0001]本實用新型涉及石油機械，特別是涉及一種固井用浮鞋。
【背景技術】
[0002]浮鞋是一種利用浮力達到減輕套管重力的工具，它安裝在套管的最下端，類似一個單流閥，也就是說液體從內(nèi)部能流到外部去，從外部不能進到內(nèi)部，這樣一來，下放套管時，井眼里面的泥漿就會通過浮鞋一直承托著套管，從而達到減輕套管重力的目的。在尾管固井施工中，浮鞋作為固井管串中最下端的裝置，其性能直接影響著固井質(zhì)量。
[0003]然而，現(xiàn)有技術存在以下缺點:常規(guī)的浮鞋在遇到臺階井眼時通過困難，導致尾管下入的難度大。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術中常規(guī)的浮鞋在遇到臺階井眼時通過困難，尾管下入的難度大的不足。
[0005]針對上述問題，本實用新型提出了一種固井用浮鞋，其包括:中空結構的本體、設置在所述本體內(nèi)部的單向閥以及與所述本體的一端相連接的偏心頭部。
[0006]根據(jù)本實用新型的固井用浮鞋，其包括具有導向作用的偏心頭部。當尾管串下入遇到臺階井眼時，轉動尾管串并帶動浮鞋轉動。浮鞋在轉動過程中，其偏心頭部能夠越過臺階進而帶動尾管串通過臺階井眼，從而使得尾管串的下放工作順利進行，降低了尾管串下放的難度，保證尾管串下放過程的順暢性和可靠性。
[0007]在一個實施例中，所述單向閥的閥體與所述本體的內(nèi)壁之間設置有水泥層。設置有水泥層的浮鞋相對于現(xiàn)有技術中內(nèi)部為鋁制材料的常規(guī)浮鞋，水泥層的可鉆除性好，從而鉆除水泥層時所需鉆除時間短，鉆除難度低，縮短了施工時間，降低了固井作業(yè)成本。
[0008]在一個實施例中，所述本體的內(nèi)壁上設置有周向延伸的環(huán)形凹槽。在向浮鞋內(nèi)灌注水泥后，水泥會填充本體上的環(huán)形凹槽，從而在水泥凝固后形成的水泥層與本體的連接牢固可靠，不會輕易地從本體上脫落。
[0009]在一個實施例中，所述環(huán)形凹槽的槽面設置為凹凸不平的粗糙面。環(huán)形凹槽的槽面形成凹凸不平的粗糙面，增大了水泥層與本體之間的附著力，進一步使得水泥層與本體之間更加牢固地連接在一起。
[0010]在一個實施例中，所述本體的內(nèi)壁上設置有沿所述本體的軸向螺旋延伸的螺旋狀凹槽。水泥層與螺旋狀凹槽配合后，水泥層能夠承受軸向力和徑向力的沖擊，進一步提升了水泥層在本體中的位置穩(wěn)定性
[0011]在一個實施例中，所述螺旋狀凹槽的槽面為凹凸不平的粗糙面。螺旋狀凹槽的槽面設置為凹凸不平的粗糙面，進一步增大了水泥層與本體之間的附著力。
[0012]在一個實施例中，所述本體的外周表面上設置有螺旋凸肋，所述螺旋凸肋的外表面上設置有硬質(zhì)合金顆粒。螺旋凸肋的外表面上設置的硬質(zhì)合金顆粒，提高了螺旋凸肋的強度，提升了螺旋凸肋的切削能力，同時避免螺旋凸肋磨損過快，提升了浮鞋的磨削性能。
[0013]在一個實施例中，所述單向閥與偏心頭部之間形成有空隙，相鄰的兩個所述螺旋凸肋之間設置有與所述空隙相連通的過流孔，從而增大液體的過流量，使得浮鞋內(nèi)部的液體更快地過流到井眼中，提高施工效率。
[0014]在一個實施例中，所述本體與偏心頭部螺紋連接，方便本體與偏心頭部的拆裝。
【附圖說明】
[0015]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進行更詳細的描述。
[0016]圖1是本實用新型實施例的浮鞋的整體結構示意圖。
[0017]圖2是本實用新型實施例的浮鞋的剖視結構示意圖。
[0018]圖3是本實用新型實施例的臺階井眼中的浮鞋工作示意圖。
[0019]圖4是本實用新型實施例的浮鞋的本體的一個實施例的剖視結構示意圖。
[0020]圖5是本實用新型實施例的浮鞋的本體的另一實施例的剖視結構示意圖。
[0021]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0023]如圖1、圖2所示，本實用新型實施例的固井用浮鞋10，包括筒狀中空結構的本體
11、與本體11的一端相連接的偏心頭部12、設置在本體11內(nèi)部的單向閥13以及設置在單向閥13與本體11的內(nèi)壁之間的水泥層14。本體11的另一端用于連接尾管串97。
[0024]如圖3所示，在尾管串97下放過程中遇到臺階井眼時，旋轉尾管串97，從而尾管串97會帶動設置有偏心頭部12的浮鞋10轉動。偏心頭部12的頂部為偏離本體11的軸線的尖凸部。浮鞋10的偏心頭部12在轉動過程中，其頂部能夠越過臺階進而帶動尾管串97從第一階梯井眼進入第二階梯井眼，從而使得尾管串97的下放工作順利進行，降低了尾管串97下放的難度，保證尾管串97下放過程的順暢性和可靠性。
[0025]如圖2所示，單向閥13包括閥體和閥芯。閥體的外周表面與本體11的內(nèi)壁之間形成環(huán)空。在環(huán)空中灌注水泥，水泥凝固后形成的水泥層14能夠對單向閥13起到固定作用，保證單向閥13的位置穩(wěn)定性。水泥自身成本低且易于加工成型，從而降低了浮鞋10的整體加工制作成本。另外，本實施例中內(nèi)部填充水泥層14的浮鞋10相對于現(xiàn)有技術中內(nèi)部為鋁制材料的常規(guī)浮鞋，水泥層14的可鉆除性好，從而鉆除水泥層14時所需鉆除時間短，鉆除難度低，縮短了施工時間，降低了固井作業(yè)成本。
[0026]如圖4所示，本體11的內(nèi)壁上設置有沿本體11的周向延伸的環(huán)形凹槽112。優(yōu)選地，內(nèi)壁上設置有沿本體11的軸向平行并排分布的多個環(huán)形凹槽112。在向環(huán)空中灌注水泥后，水泥會填充本體11上的環(huán)形凹槽112，從而在水泥凝固后形成的水泥層14與本體11的連接牢固可靠，不會輕易地從本體11上脫落。進一步地，環(huán)形凹槽112的槽面經(jīng)過拉毛工藝處理或者加工出螺紋，使得槽面形成凹凸不平的粗糙面，增大了水泥層14與本體11之間的附著力，進一步加固水泥層14與本體11的連接。
[0027]另一個實施例中，如圖5所示，本體11的內(nèi)壁上設置有沿本體11的軸向螺旋延伸的螺旋狀凹槽113。水泥填充到螺旋狀凹槽113內(nèi)，使得凝固形成的水泥層14的外周表面上形成螺旋狀的凸起，從而水泥層14與本體11的連接牢固可靠，且螺旋狀的凸起與螺旋狀凹槽113的配合能夠承受軸向力和徑向力的沖擊，進一步提升了水泥層14的位置穩(wěn)定性。優(yōu)選地，螺旋狀凹槽113的槽面經(jīng)過拉毛工藝處理或者加工出螺紋，使得槽面形成凹凸不平的粗糙面，進一步增大了水泥層14與本體11之間的附著力，提高連接的可靠性和穩(wěn)定性。
[0028]如圖1所示，本體11的外周面上設置有螺旋凸肋111。在尾管串97下放過程中遇到井眼縮頸段時，旋轉尾管串97，尾管串97能夠帶動浮鞋10轉動。浮鞋10轉動時，浮鞋10的螺旋凸肋111能夠磨削井眼以擴大井眼的直徑，從而完成解阻工作，使得尾管串97能夠順利通過井眼縮頸段繼續(xù)下放工作。螺旋凸肋111的外表面上焊接(例如敷焊)有金屬顆粒111a，提高了螺旋凸肋111的強度，提升了螺旋凸肋111的切削能力，同時避免螺旋凸肋111磨損過快，提升了浮鞋10的磨削性能。優(yōu)選地，金屬顆粒Illa包括硬質(zhì)合金顆粒。硬質(zhì)合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優(yōu)良性能。
[0029]如圖2所示，單向閥13與偏心頭部12之間形成有空隙99。浮鞋10的偏心頭部12上設置有與該空隙99相連通的過流孔98。相鄰的兩個螺旋凸肋111之間也設置有與該空隙99相連通的過流孔98，從而增大液體的過流量，使得浮鞋10內(nèi)部的液體更快地過流到井眼中，提高施工效率。過流孔98具有引導液體流動的作用，尾管串97內(nèi)部輸送的液體能夠打開單向閥13并通過過流孔98進入到井眼中。
[0030]在一個實施例中，偏心頭部12上設置有外螺紋段，本體11上設置有與該外螺紋段相配合的內(nèi)螺紋段，從而偏心頭部12與本體11之間以螺紋連接的方式連接起來，方便本體11與偏心頭部12的拆裝。
[0031]本實用新型實施例的固井用浮鞋10，包括具有導向作用的偏心頭部12、具有磨削作用的螺旋凸肋111。尾管串97連接上本實施例的固井用浮鞋10后，在尾管串97的下放過程中，遇到臺階井眼(如圖3所示)或者井眼縮頸段時，不再需要上下提動尾管串97來進行解阻，而是通過旋轉尾管串97來帶動浮鞋10轉動來通過臺階井眼(轉動的偏心頭部12能夠越過臺階井眼)或井眼縮頸段(轉動的螺旋凸肋111能夠磨削井眼縮頸段以擴大其直徑)，從而避免上下提動尾管串97時產(chǎn)生的激蕩壓力，提升了尾管串97的解阻能力，保證尾管串97下方速度緩和，能夠順利通過易壓裂脆弱地層。本實施例的浮鞋10中填充水泥層14，方便完成工作鉆除浮鞋10，縮短鉆除時間，降低固井作業(yè)成本。
[0032]雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實施例對本實用新型進行了描述，但在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。本實用新型并不局限于文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的范圍內(nèi)的所有技術方案。
【主權項】
1.一種固井用浮鞋，其特征在于，包括: 中空結構的本體、設置在所述本體內(nèi)部的單向閥以及與所述本體的一端相連接的偏心頭部O2.根據(jù)權利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述單向閥的閥體與所述本體的內(nèi)壁之間設置有水泥層。3.根據(jù)權利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本體的內(nèi)壁上設置有周向延伸的環(huán)形凹槽。4.根據(jù)權利要求3所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述環(huán)形凹槽的槽面設置為凹凸不平的粗糙面。5.根據(jù)權利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本體的內(nèi)壁上設置有沿所述本體的軸向螺旋延伸的螺旋狀凹槽。6.根據(jù)權利要求5所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述螺旋狀凹槽的槽面為凹凸不平的粗糙面。7.根據(jù)權利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本體的外周表面上設置有螺旋凸肋，所述螺旋凸肋的外表面上設置有硬質(zhì)合金顆粒。8.根據(jù)權利要求7所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述單向閥與偏心頭部之間形成有空隙，相鄰的兩個所述螺旋凸肋之間設置有與所述空隙相連通的過流孔。9.根據(jù)權利要求1所述的固井用浮鞋，其特征在于，所述本體與偏心頭部螺紋連接。
【文檔編號】E21B33/13GK205422634SQ201521070951
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月21日
【發(fā)明人】馮麗瑩, 阮臣良, 張瑞, 李夯, 張國安, 李振, 馬錦明
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院