[发明专利]一种液力脉动下套管装置及方法

说明书

本发明属于石油钻井工具领域，尤其涉及一种液力脉动下套管装置及方法。本发明通过安装在井口的灌浆循环装置，与灌浆循环装置连接的套管，及套管延伸至井内部分连接的液力脉动阀、转引鞋、扶箍的有机设置，避免了常用的悬浮下套管技术所带来的井控风险；本发明在固井过程中产生轴向震动，提高了固井质量，实现了无顶驱钻机下套管的带压循环，实现了泥浆直接驱动插入套管和油压驱动插入套管；本发明提供的液力脉动阀通过特殊的液流通道设计，使液力脉动阀上段套管内流体产生压力的脉冲，在该脉冲的作用下，套管产生轴向伸缩，形成套管柱振动。

技术领域

本发明属于石油钻井工具领域，尤其涉及一种液力脉动下套管装置及方法。

背景技术

在大位移井、水平井固井过程中，因井壁与套管摩擦力大，套管下入受阻情况经常发生。传统处理方法是进行长时间循环以清理井筒，减小磨阻。近年来使用的漂浮下套管技术，可以有效的解决下套管磨阻的问题，但也带来了井控风险增加等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种液力脉动下套管装置及方法，它能在不增加井控风险的前提下，有效解决套管下入磨阻大的问题；同时能够提高固井质量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种液力脉动下套管装置，至少包括套管，还包括安装在井口的灌浆循环装置，灌浆循环装置下端连接有套管，套管延伸至井内部分连接有液力脉动阀，套管的下端端口连接有旋转引鞋。

还包括扶箍，扶箍连接在液力脉动阀和旋转引鞋之间，扶箍的上端与液力脉动阀的下端口连接。

所述的液力脉动阀包括壳体和液力脉冲发生装置；所述的壳体为中空管状，壳体的两端有螺纹，壳体内过盈连接有液力脉冲发生装置。

所述的液力脉冲发生装置是为柱状体，液力脉冲发生装置的前段为圆柱形，后段为锥形导流段；液力脉冲发生装置中心设有管孔，液力脉冲发生装置前段一端沿轴向中心设有流入通道，另一端沿横断面方向对称设有二个流出口。

所述的流出口为圆柱孔状结构。

所述的流入通道包括前段锥形收缩段和后段矩形截面的整流段；正对流入通道设有与流入通道连通的偏转腔，正对偏转腔设有与偏转腔连通的涡流腔，涡流腔的两侧与涡流腔垂直方向开有流出口；沿涡流腔上下水平切线方向设有第一反馈通道和第二反馈通道，第一反馈通道和第二反馈通道的两端分别与偏转腔和涡流腔连通。

所述的流入通道、第一反馈通道、第二反馈通道、偏转腔和涡流腔的横截面均为矩形。

一种液力脉动下套管的方法，首先将灌浆循环装置安放在井口，悬挂于大钩下方，泥浆出口插入套管内；当下套管受阻时，使用灌浆循环装置，开始循环；当循环泥浆流过液力脉冲阀时，套管内泥浆产生压力脉动，带动套管柱产生轴向震动；在此震动的作用下，套管柱与井壁之间的磨阻降低，套管可顺利下入；此时，边循环边下入套管，旋转引鞋在泥浆驱动下旋转，对引鞋旋转头所在井底进行清理和井壁修整。

本发明的有益效果：

1、本发明避免了常用的悬浮下套管技术所带来的井控风险。

2、本发明在固井过程中产生轴向震动，提高了固井质量。

3、本发明提供的液力脉动阀通过特殊的液流通道设计，使液力脉动阀上段套管内流体产生压力的脉冲，在该脉冲的作用下，套管产生轴向伸缩，形成套管柱振动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的下套管系统布置示意图；