自导向套管振动引鞋.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106761472A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611245136.4(22)申请日2016.12.29(71)申请人德州汉隆石油设备有限公司地址253009山东省德州市经济开发区三八东路鑫星国际19楼20号(72)发明人刘明陈仲秋(74)专利代理机构德州市天科专利商标事务所37210代理人谢建华(51)Int.Cl.E21B17/14(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图9页(54)发明名称自导向套管振动引鞋(57)摘要本发明提供一种自导向套管振动引鞋，包括：短套管、接箍、定位盘、第一动力涡轮轮、偏心块组件、第二动力涡轮、偏心头、若干滚珠、定位器和钻头。本发明的自导向套管振动引鞋，具有以下特点：1、结构新颖，简单合理，特别适用于固井要求高的井，在下套管过程中，偏心头可以随时调节转向，引导套管下入，尤其适用于大斜度井和水平井；2、在循环过程中，携屑能力得到极大增强，并对井底岩屑剪切破碎作用明显，提高了对井眼的清洗净化效果；3、在循环固井过程中，提高了钻井液或水泥的动切力，提高了顶替效率，减少了固井过程中的混窜情况；4、固井时，通过剪切搅拌和振动作用使固井水泥的胶结强度得到了提升，提高了固井质量。CN106761472ACN106761472A权利要求书1/2页1.一种自导向套管振动引鞋，包括：短套管，为空心圆管结构，其前端的内腔设置若干环形滚珠内槽，其管壁上设置与所述滚珠内槽相连通的滚珠安装孔；接箍，为空心圆管结构，其一端与所述短套管的后端螺纹连接，其另一端用于与套管串连接；定位盘，包括第一定位盘、第二定位盘、第三定位盘和第四定位盘；所述各定位盘结构相同，均设有中心定位孔和若干均匀分布的过流孔；所述各定位盘均设置与所述短套管的内腔内，并与所述短套管固定连接；第一动力涡轮轮，包括涡轮轴和设置于涡轮轴外的若干螺旋叶片；所述第一动力涡轮设置于所述短套管的内腔内、所述第一定位盘与第二定位盘之间；其涡轮轴的第一端与所述第一定位盘的中心定位孔以间隙配合的方式套装，涡轮轴的第二端与所述第二定位盘的中心定位孔以间隙配合的方式套装；在所述涡轮轴的第二端还设有连接部，用于与偏心块组件相连接；偏心块组件，所述偏心块组件包括偏心块轴和偏心块，所述偏心块固设于所述偏心块轴上，并位于所述偏心块轴轴线的同一侧；所述偏心块组件设置于所述短套管的内腔内、所述第二定位盘与第三定位盘之间；所述偏心块轴的第一端与所述第二定位盘的中心定位孔以间隙配合的方式套装；偏心块轴的第二端与所述第三定位盘的中心定位孔以间隙配合的方式套装；在偏心块轴的第一端设置连接配合部，与所述连接部固定连接；第二动力涡轮，包括涡轮轴和设置于涡轮轴外的若干螺旋叶片；所述第二动力涡轮设置于所述短套管的内腔内、所述第三定位盘与第四定位盘之间；其涡轮轴的第一端与所述第三定位盘的中心定位孔以间隙配合的方式套装，涡轮轴的第二端与所述第四定位盘的中心定位孔以间隙配合的方式套装；偏心头，大致为带有圆柱形内腔的半橄榄球状，其一端设置定位圆柱面，所述定位圆柱面设置与所述环形滚珠内槽数量相等，位置、形状相对应环形滚珠外槽；其另一端的顶部为平面，且该端设有与所述平面相交的斜截面；所述定位圆柱面与所述短套管的后端相套接；所述环形滚珠外槽与对应的环形滚珠内槽形成滚珠容纳空间；若干滚珠，设置于由所述滚珠容纳空间内；定位器，其上设有中心定位孔、减震孔和定位弧面；所述定位器设置于所述偏心头的圆柱形空腔内，与偏心头固定连接；所述定位弧面与所述偏心头圆柱形内腔相配合；钻头，设置于所述短套管的空腔内，其后端与所述第二动力涡轮的涡轮轴相连接；其前端穿过所述定位器的中心定位孔并从所述偏心头的圆柱形空腔探出。2.根据权利要求1所述的自导向套管振动引鞋，其特征在于：所述各定位盘与所述短套管通过销钉固定连接。3.根据权利要求1所述的自导向套管振动引鞋，其特征在于：所述连接部为插入扁，所述连接配合部为与插入扁相配合的插入槽。4.根据权利要求1所述的自导向套管振动引鞋，其特征在于：所述偏心块包括若干螺旋叶片和劣弧圆柱筒；所述螺旋叶片设置于所述偏心块轴与所述劣弧圆柱筒之间，并于两者相连接。5.根据权利要求4所述的自导向套管振动引鞋，其特征在于：所述劣弧圆柱筒为135度2CN106761472A权利要求书2/2页弧圆柱筒。6.根据权利要求1至4中任一项所述的自导向套管振动引鞋，其特征在于：所述钻头的后端与所述第二动力涡轮的涡轮轴通过螺纹相连接。7.根据权利要求6所述的自导向套管振动引鞋，其特征在于：所述钻头的下部设置若干合金刀头，所述各合金刀头沿螺旋方向环绕钻头外部。8.根据权利要求1-4中任一项所述的自导向套管振动引鞋，其特征在于：所述