[发明专利]一种固井用引鞋以及膨胀悬挂固井管柱

说明书

本发明为一种固井用引鞋以及膨胀悬挂固井管柱，其中，固井用引鞋包括竖直设置且上端开口下端封闭的外护管，在外护管的中部内壁和上端内壁分别设有一直径缩小的第一凸环和第二凸环。在外护管内且位于第一凸环的下方固定有挡板，在第一凸环和挡板之间设有第一密封球和弹性复位机构，第一密封球的直径大于第一凸环的内径。在第二凸环的下端内壁套设有密封环，并在密封环和第一凸环之间设有第二密封球，第二密封球的直径大于密封环的内径以及第一凸环的内径。本发明中的固井用引鞋以及固井管柱能够实现双级密封，密封更加可靠，能够有效防止水泥返吐现象，且结构简单、操作简便。

技术领域

本发明是涉及石油行业悬挂小套管或者筛管完井作业技术，尤其涉及一种固井用引鞋以及膨胀悬挂固井管柱。

背景技术

新钻井是确保油田稳产的一项关键技术措施，新钻井各层完井套管均需要固井。另外，在修井作业领域中，套管生产一定年限后会损坏，严重损坏的套管往往不易修复，而新钻一口井成本又太高，通常采取在套损部位的上端侧钻后下小套管(即补救套管)或筛管固井完成，或者直接悬挂补救套管或筛管固井完井来补救。固井工艺对于油田来说，是一个应用非常普遍的工艺技术，目前悬挂补救套管一般是利用悬挂器下端依次连接补救套管和固井附件来实现固井以及悬挂。但是，目前的固井工艺仍存在如下不足：

一方面，目前现场所用的固件附件为了能够达到阻留、碰压、引导和防水泥返吐的作用，需要利用多个固井工具配合使用，操作起来非常繁琐；而且各工具的材质各不相同，常常存在密封不严、不易钻磨等缺点，同时现有的固井附件的密封性并不好，仍然会存在水泥返吐现象，存在施工危险。

另一方面，目前常见的悬挂器有机械式悬挂器和膨胀式悬挂器，对于机械式悬挂器来说，其内通径一般小于其悬挂的补救套管或筛管，而且由于工作原理的需要其内部设有台阶，对于后续作业过程中起、下工具非常不便，经常会遇到卡阻；同时机械式悬挂器在下管柱过程中存在中途坐封的风险；另外，机械式悬挂器只能起到悬挂，起不到密封作用。对于膨胀式悬挂器来说，其按照用途可划分为固井式和非固井式，但是目前的固井用膨胀式悬挂器结构相对复杂，生产加工难度较高，而且当井下不起压时一般就直接丢手了，导致膨胀管无法正常膨胀坐封，并没有任何补救措施。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种固井用引鞋以及膨胀悬挂固井管柱，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固井用引鞋以及膨胀悬挂固井管柱，能够实现双级密封，密封更加可靠，能够有效防止水泥返吐现象，且结构简单、操作简便。

本发明的目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供了一种固井用引鞋，包括竖直设置且上端开口下端封闭的外护管，在外护管的中部内壁和上端内壁分别设有一直径缩小的第一凸环和第二凸环；在外护管内且位于第一凸环的下方固定有挡板，在第一凸环和挡板之间设有第一密封球和弹性复位机构，第一密封球的直径大于第一凸环的内径，第一密封球的上端顶靠在第一凸环的下端面，第一密封球的下端与弹性复位机构的上端固定连接，挡板上设有一个中心孔和多个开孔，弹性复位机构的下端能轴向滑动地穿设在中心孔内；在第二凸环的下端内壁套设有密封环，并在密封环和第一凸环之间设有第二密封球，第二密封球的直径大于密封环的内径以及第一凸环的内径。

在本发明的一较佳实施方式中，弹性复位机构包括阀杆、弹簧以及具有轴向贯穿孔的弹簧座；阀杆的上端与第一密封球的下端固定，阀杆的下端能轴向滑动地穿设在轴向贯穿孔内，轴向贯穿孔的上部设有一直径扩大的过孔；弹簧套设在阀杆上且其两端分别抵靠在过孔的孔肩和第一密封球的下端，弹簧座的下端外壁向下设有一直径缩小的限位台阶，弹簧座的下端插设在中心孔内且限位台阶抵靠在挡板的顶面。

在本发明的一较佳实施方式中，还包括双头螺柱、垫片和螺母；第一凸环上开设有多个内螺纹孔，挡板上开设有多个安装通孔，双头螺柱设在第一凸环和挡板之间且与外护管的轴线方向平行；双头螺柱的上端与内螺纹孔螺纹连接，双头螺柱的下端穿过安装通孔并在挡板的底面外部依次套设垫片和螺母。