[发明专利]一种采油管柱

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采领域，具体是指一种采油管柱。

背景技术

大位移水平井完井的特点是大斜度、长裸眼、稳斜井段长，在井斜角较高的情况下，套管柱紧贴下井壁，进入水平段后套管柱会完全贴在下井壁上，此时套管柱与地层的接触段很长，套管柱则负重躺在水平段井壁上，地层对套管柱的摩擦阻力相当大，甚至不能靠自重下到井底，需要加压才能向下滑动，并且很容易导致套管柱屈曲，甚至也可能因套管刚性很大而致使套管柱卡在井眼的弯曲段而无法下入。套管柱由于受到的摩阻大，套管柱往往不能顺利下到预定位置，延误施工进度，影响后续采油效果，甚至造成井眼报废的严重后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采油管柱，方能够使筛管柱顺利下放到设计位置，减小套管在水平移动过程的磨损。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种采油管柱，包括置于井眼内的套管，在所述套管的水平段上设置有两个漂浮接箍，所述漂浮接箍包括壳体、固定套筒、上滑套和下滑套，固定套筒固定在壳体内壁上段，上滑套由相互连接的连通部和外径与壳体内径相同的剪切部组成，剪切部通过上剪切钉设置在固定套筒上段内壁上，下滑套通过下剪切钉支撑在固定套筒内壁下段，所述连通部置于下滑套内，且在连通部上开有泄流孔，当上剪切钉未被剪断时，下滑套将泄流孔密封，当上剪切钉剪断时，上滑套沿壳体轴线方向移动，直至上滑套上部空间与下滑套下部空间连通；在所述剪切部上端面开有环形的稳流槽，所述稳流槽的槽底向下凹陷呈弧形状，且稳流槽的槽宽沿剪切部的轴向向上递减，还包括多个滚珠，在所述下滑套下段开有环向槽，多个滚珠转动设置在所述环形槽的外壁上，且所述滚珠与壳体内壁接触。

针对现有技术中，在大位移的水平井完井的管柱下方工艺中容易导致套管柱屈曲，甚至也可能因套管刚性很大而致使套管柱卡在井眼的弯曲段而无法下入，发明人通过在套管上加设多个漂浮接箍，使得两个漂浮接箍之间的套管不灌钻井液，保持充满空气，漂浮接箍以上的套管内灌满钻井液，由于位于漂浮接箍以下的套管内充满空气，这段套管进入水平井段后，作用在水平井壁的重力减轻，套管与井壁之间的摩擦力随之减小，推动套管前行的推力也减小，从而有助提高水平段固井质量，有利于套管下到设计位置；套管下到设计位置后，当需要注水泥时，只需要从井口向套管内憋压到设计值，固定固定套筒内壁上的上剪切钉被剪断，上滑套下行，泄流孔移动下滑套的内下部，这时漂浮接箍以上的套管内的液体从泄流孔进入到下套管内，从而实现整个套管柱内通道流体的自由流动。

其中上滑套由剪切部与连通部组成，剪切部安装在固定套筒的上段内壁上，而固定套筒固定在壳体内壁上，在钻井液由上段套管直接冲击至剪切部时，剪切部上端面受到的瞬时冲量的影响较大，并且该瞬时冲量产生的作用应力分布不均，即容易导致剪切部上端面出现局部应力集中，而上剪切钉在因受力不均而剪断后会出现较为明显的毛刺，该毛刺会随上滑套移动时会对壳体内壁造成严重的划痕，进而减弱漂浮接箍对套管的密闭性能，致使套管内的空气泄漏，无法满足套管柱在下方过程中减轻自重的功能；本发明通过在壳体内壁上通过上剪切钉设置有固定套筒，避免了在壳体上开设剪切钉的安装孔，保持了壳体的密封完整性，同时在剪切部的上端面上开有环形稳流槽，且稳流槽的槽底向下凹陷呈弧形状，且稳流槽的槽宽沿剪切部的轴向向上递减，使得钻井液在通过上套管进入到上滑套内时，直接作用到剪切部端面上的钻井液会沿环形的稳流槽流通，将剪切部上端面上局部受到最强冲击而产生的作用应力分摊至整个端面，使得剪切部在与壳体内部分离时形成规则的断面，不会产生明显的毛刺和卷边，减小后期上滑套与下滑套一并移动时对套管内壁所产生的磨损；并且，在钻井液流入稳流槽后，经过稳流槽底部圆弧形的凹陷对其改向后，钻井液开始向上移动，而稳流槽的两侧壁之间的垂直间距沿剪切部的轴向向上递减，即反向移动的钻井液会在稳流槽侧壁上进行不断的反弹，同时在剪切部的径向上产生一定的作用应力，且该作用应力对上剪切钉的影响可忽略不计。

而当上滑套与下滑套均被剪切后随钻井液一起在套管内移动时，起到导引作用的下滑套一旦与套管内壁发生接触时，并且环向槽的外径小于壳体内径，滚珠与壳体内壁接触，下滑套与壳体内壁以及套管内壁之间的移动产生的摩擦类型由滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低了两者的相互磨损，同时还能避免套管内下滑套在移动过程中发生径向的偏差，保证下滑套与上滑套在套管内的自由移动。