[发明专利]一种套管分段推送下入工具

说明书

本发明涉及一种套管分段推送下入工具，包括分段伸缩短节、压力变换装置、涡轮马达和旋转引鞋四部分，压力变换装置、涡轮马达和旋转引鞋依次连接在套管柱末端，分段伸缩短节根据井眼摩阻分布预测情况，连接在距套管柱末端一定位置处，将套管柱分为上部重力下放段和下部推力下放段，并与压力变换装置共同组成液压缸活塞结构，在套管重力下入的基础上，通过建立循环，涡轮马达通过旋转引鞋清理井壁降低套管下入摩阻，同时通过压力变换装置的液压压力变换，利用液压缸活塞结构实现套管柱的分段推送下入。

技术领域

本发明涉及油气井完井下套管工具领域，具体涉及一种套管分段推送下入工具。

背景技术

随着油气资源的开发，钻井技术的进步，大位移井、长水平段水平井越来越多，由于地质条件复杂和定向施工水平的原因，实钻井眼轨迹可能出现狗腿、井径扩大等问题，同时可能因为泥浆密度大以及水平段长等原因，使套管下入摩阻大大增加，从而使套管下入到设计井深非常困难，针对这种高摩阻井眼，如何将套管顺利下到预定的位置，国内外研究提出了多种解决办法，如：顶驱旋转、提放套管柱；循环钻井液，清除岩屑床；清除井壁微台阶、砂桥、缩径、掉块等降低摩阻，以及管柱漂浮等。这些技术措施可以部分解决下套管遇阻的问题，但是都有自身的缺点和适用局限性，无法解决大位垂比井、大位移井等高摩阻井套管顺利下入的技术难题。

发明内容

为解决高摩阻井眼套管顺利下入问题，针对现有技术的不足，本发明提供了一种套管分段推送下入工具，通过套管柱结构分段，循环钻井液，实现清除井壁微台阶、岩屑床、砂桥、缩径、掉块等降低套管下入摩阻，并在重力下套管的基础上，通过液压缸活塞结构实现套管分段推送下入，进一步提高套管下入能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种套管分段推送下入工具，包括分段伸缩短节２、压力变换装置３和涡轮马达4、旋转引鞋5，其中：

所述分段伸缩短节２包括上变扣接头201、外花键筒202、内花键筒204、下变扣接头205；其中，上变扣接头201上端与套管1连接，上变扣接头201下端与外花键筒202上端连接；外花键筒202中段内壁设有内花键副，外花键筒202下端内壁设有悬挂台阶；内花键筒204上端外壁设有悬挂台阶，内花键筒204中段外壁设有外花键副；外花键筒202与内花键筒204通过内、外花键副构成轴向密封伸缩配合，同时外花键筒202与内花键筒204通过内、外壁设置的悬挂台阶构成轴向悬挂配合；下变扣接头205下端与内花键筒204连接，同时通过套管1轴向连接压力变换装置３；

所述压力变换装置3包括节流转子301、节流定子302、变压腔壳体304、传动芯轴305和传动轴306；其中，变压腔壳体304为中空筒体，上端通过套管1与分段伸缩短节2连接，变压腔壳体304下端与涡轮马达4连接；节流定子302是一个短柱体，中间设有轴孔，轴孔旁边设有循环液过流孔，节流定子302密封固定在变压腔壳体304中段；节流转子301上端是盘状体，下端是扭转传输轴，盘状体径向对称布置有大孔和小孔，节流转子301的盘状体坐落于节流定子302的上端面，节流转子301的扭转传输轴插入节流定子302的轴孔内，节流转子301和节流定子302构成旋转密封配合，同时节流转子301的大孔和小孔与节流定子302的过流孔构成旋转间隔配合；传动芯轴305上端与节流转子301的扭转传输轴伸出端连接，下端外壁设有外花键副；传动轴306上段内壁设有与节流转子301下端外花键副配合的内花键副；

所述涡轮马达4包括涡轮壳体405和固定在涡轮壳体405内的涡轮定子402、与涡轮定子402配合的涡轮转子403、以及与涡轮转子403固定连接的马达输出轴401；涡轮壳体405上端与压力变换装置3的变压腔壳体304连接，马达输出轴401上端与压力变换装置3的传动轴306下端连接，马达输出轴401下端与旋转引鞋5连接，并在马达输出轴401上设有连通上部涡轮定子402与涡轮定子402空隙和旋转引鞋5流道的旁通孔。

上述方案进一步包括：