[发明专利]能加压、循环的下套管工具

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻探的固井作业技术领域，特别涉及一种固井下套管的工具，尤其是一种能实现循环泥浆并能在井口对套管柱施加向下压力的下套管专用工具。

背景技术

水平井能大幅度提高油气产量、提高采收率并降低采油成本，近几年来水平井得到了迅速地发展。但其中一些浅层大位移及浅层阶梯水平井具有垂深浅、水平段长等特点，这就造成水平井井底对管柱的摩阻较大。在下套管过程中套管柱的自重小于套管柱的浮力与井壁阻力之和时，导致水平井下套管非常困难。在常规下套管过程中，由于下套管的工具简单，不能循环泥浆，不能为套管柱施加向下的压力，无法采用外界的力量协助套管柱克服阻力向下运动。

发明内容

本发明的目的是提供一种能加压、循环的下套管工具，不仅能完成水平井下套管，而且能在下套管的过程中，能进行泥浆循环，能给套管柱施加向下的压力，并且还能实现井内套管柱旋转，确保浅层大位移及浅层阶梯水平井顺利完成下套管作业。克服目前常规下套管过程中，下套管工具简单，无法循环泥浆，无法为套管柱施加向下的压力的不足。

本发明的目的是这样实现的：能加压、循环的下套管工具，主要由配重总成、旋转总成和循环密封总成三部分组成。配重总成、旋转总成和循环密封总成自上而下依次螺纹连接在一起。

配重总成包括转换接头、上固定座、配重杆、下固定座、挡圈、挡圈外套和中心管。配重总成上端是转换接头。转换接头上端能连接鹅颈管并通过鹅颈管连接高压管汇，转换接头外壁上有安装吊卡的凸台，用于下套管施工时能安装吊卡。转换接头下端通过螺纹与中心管相连。中心管的外壁上套有上固定座和下固定座。在上固定座和下固定座之间对称固定有与中心管平行的配重杆。在中心管的下端外壁上有环形凹槽，环形凹槽内有挡圈。两个横截面为半圆环形的挡圈在所述的环形凹槽内相对，在挡圈外部有挡圈外套。通过挡圈与挡圈外套使下固定座固定在中心管上。转换接头和中心管有中心孔，施工时泥浆能通过转换接头和中心管的中心孔。

所述的挡圈外壁是锥面，挡圈外套的内壁是锥面，挡圈外壁锥面与挡圈外套内壁锥面锥度相同并相互配合，使下固定座不能向下滑动。

所述的上固定座和下固定座外圆为圆柱形，有一个中心孔，中心管能穿过中心孔。在上固定座和下固定座的一个端面上分别对称分布有圆形槽，配重杆端部能插入圆形槽。在所述的圆形槽中心有通孔，在配重杆端部有螺孔，通过螺杆和螺母将上固定座和下固定座与配重杆固定在一起。

为了使固定后的配重杆更加牢固，在所述对称的配重杆外围有固定环。

旋转总成包括上转换接头、止推螺母、固定螺母、下转换接头、单向推力球轴承。旋转总成上端是上转换接头，上转换接头的上部能与配重总成的中心管下端连接。下转换接头的顶端插入在上转换接头的中心孔内。在下转换接头下端与上转换接头上端之间有环形空间，在环形空间内自上而下有止推螺母、单向推力球轴承和固定螺母。止推螺母与下转换接头外壁之间螺纹固定，固定螺母与上转换接头内壁之间螺纹固定。单向推力球轴承在止推螺母和固定螺母中间。下转换接头能带动止推螺母转动，并单向推力球轴承旋转，能使连接单根套管作业时，下转换接头旋转力不会传递到上转换接头。上转换接头和下转换接头有中心孔，施工时泥浆能通过上转换接头和下转换接头的中心孔。在下转换接头外壁上有一个凸起的环形台肩，用于安装提升吊卡，用于提升套管单根。

在止推螺母上端并且在下转换接头外壁上有一个轴用弹性挡圈，轴用弹性挡圈能起到止推螺母限位作用。在上转换接头中心孔与下转换接头顶端外壁之间有密封圈，起到密封作用。

循环密封总成包括密封轴、皮碗式封隔器和引锥。密封轴的上部能与旋转总成的下转换接头下端连接。在密封轴的下端外壁上套有皮碗式封隔器。为保护皮碗式封隔器，在皮碗式封隔器上部同时套有上套，上套的下部同时套有下套。在密封轴的下端外壁上固定有引锥。在密封轴的外壁引锥的下端面固定有轴用弹性挡圈。密封轴有中心孔，施工时泥浆能通过密封轴的中心孔。

引锥的四周均匀分布有分流槽。

本发明的有益效果：本发明能加压、循环的下套管工具，在下套管时能同时进行泥浆循环和井口加压。一方面，利用泥浆循环清洗井眼，打通井底通道，减小井底摩阻；另一方面，利用本装置在井口给套管柱施加一定向下的压力。通过这两种途径共同作用，能明显改善浅层大位移及浅层阶梯水平井下套管困难的问题，有助于提高井队下套管作业的效率，确保下套管过程的顺利、安全进行。

附图说明

图1是配重总成结构示意图。

图2是旋转总成结构示意图。

图3是循环密封总成结构示意图。