[发明专利]带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油、天然气钻井用的下管柱动力牵引器，特别是一种带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器。

背景技术

下套管遇阻是水平井、大斜度井等固井作业中常见的技术难题，常用偏心引鞋来引导套管下入井底。但受井眼不规则、台阶、塌陷掉块等的影响，即使使用偏心引鞋也常出现下套管遇阻、粘卡，甚至下入失败等问题，从而导致施工周期和施工成本均大幅上升。

当由于地质岩层问题出现井眼缩径、塌陷掉块，由于钻机功率不足或井眼轨迹限制不能旋转套管串时，使用传统下套管工具易下入受阻甚至无法使用。新型自旋转下套管工具内部设计有独特的驱动机构，能在低排量、低泵压的条件下依靠内部流体驱动工具自旋转工作，在不旋转套管柱的情况下将其引导下入；并可利用工具冠部的划眼钻头破岩扩孔，稳定井壁，保证套管安全、高效的下入到设计位置；待套管下到设计位置后用磨铣钻头可在十几分钟之内钻穿工具串，接着开始注水泥固井，整个操作经济高效。

发明内容

本发明的目的是为了解决水平井、深井、超深井等其他复杂井身结构固井作业中的下套管技术难题，提高固井效率及质量，减少建井成本和风险。特别提供一种带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器。

为达到上述目的，本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器主要包括螺杆马达定子壳体、橡胶衬套、马达转子、传动轴、导流器、轴承支撑壳体、深沟球轴承组和牵引器冠部。其结构特征是：采用马达作为驱动机构，其由螺杆马达定子、橡胶衬套和马达转子组成，马达转子上端悬空，下端与传动轴相连；传动轴将马达转子与导流器上端连接在一起，导流器上开有导流孔；导流器下端与牵引器冠部连接在一起；牵引器冠部非对称形状根据井眼可以设计成楔形面成30°的楔形圆柱状或者楔形面为弧形的楔形圆柱状；牵引器冠部在斜面背侧开有1~3个30°~45°的背侧水眼，在斜面侧沿轴向开有1个轴向水眼，在周向开有1个周向水眼，以排出泥浆；牵引器冠部镶有硬质合金齿。

本发明的有益效果是：(1) 能够克服由于钻机功率不足或井眼轨迹限制而不能旋转套管串的问题；(2)该工具通过高效的井下马达提供动力进行扩孔，不需要通井作业就可将套管一次下至设计位置；(3) 内部驱动马达采用可钻式材料制造，能够在低排量和低泵压条件下正常工作，在扩孔至目标深度后用磨铣钻头在十几分钟之内即可从内部钻穿整个工具串，施工过程快速、经济、成功率高。

附图说明

图1是本发明牵引器冠部为楔形面成30°的楔形圆柱状的带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器第一种实施例的结构示意图。

图2是本发明一种带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器冠部楔形面成30°的楔形圆柱状的外观示意图。

图3是本发明牵引器冠部为楔形面为一弧形的楔形圆柱状的带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器第二种实施例的结构示意图。

图4是本发明一种带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器冠部楔形面为弧形的楔形圆柱状外观示意图。

图中：1.螺杆马达定子壳体，2.橡胶衬套，3.马达转子，4.传动轴，5.导流器，6.轴承支撑壳体，7.深沟球轴承组，8.牵引器冠部，9.背侧水眼，10.周向水眼，11.轴向水眼，12.硬质合金齿。

具体实施方式

参照附图1、图3所示，本发明带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器主要包括螺杆马达壳体1、橡胶衬套2、马达转子3、传动轴4、导流器5、轴承支撑壳体6、深沟球轴承组7和牵引器冠部8。其结构特征是：采用马达作为驱动机构，其由螺杆马达壳体1、橡胶衬套2和马达转子3组成，螺杆马达定子壳体1内孔硫化橡胶衬套2，橡胶衬套2内表面为连续螺旋曲面；马达转子3旋入橡胶衬套2内孔，马达转子3上端悬空，下端与传动轴4连接；传动轴4下端与导流器5连接，导流器5与牵引器冠部8连接，导流器5上开有导流孔；牵引器冠部8上镶有硬质合金齿12；牵引器冠部8非对称形状根据井眼可以设计成楔形面成30°的楔形圆柱状或者楔形面为弧形的楔形圆柱状。

参照附图2，本发明带磨修井眼功能的下管柱动力牵引器实施例一，其牵引器冠部8是一楔形面成30°的楔形圆柱状，有较强的越过台肩障碍的能力；牵引器冠部8在斜面背侧开有1~3个30°~45°的背侧水眼9，在斜面侧沿轴向开有1个轴向水眼11，在周向开有1个周向水眼10，以排出泥浆。