专利名称：等直径钻井专用固井浮鞋的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油、天然气钻井领域，特别涉及一种井下工具，是一种用于等直径钻井工艺的固井浮鞋。
背景技术：
等直径钻井过程是指利用相同的钻柱结构和尺寸形成相同的井眼，然后逐级下入同一尺寸的套管膨胀到设计尺寸并固井，从而形成从表层到目的层采用相同直径的井眼尺寸。该技术实现了井眼内径相同，极大地改善现有的井身结构，这将是钻井工程技术史上具有飞跃性、革命性的历史事件，将带来钻井施工发生重大变革。等直径钻井和常规钻井一样，下入套管后需要进行固井，因此套管串下部需要连接有固井浮鞋。常规固井浮鞋主要由浮鞋本体和单向阀组成。固井浮鞋的主要作用是阻止钻井液进入套管内，并且产生浮力以减轻井架负荷；注水泥结束后，阻止水泥浆回流，保证水泥返高。为了保证注入水泥浆的连续，提高固井质量，固井浮鞋经过改进后，出现了自动灌钻井液浮鞋。目前，等直径钻井技术是一种特殊的钻井工艺，常规浮鞋和自动灌钻井液浮鞋无法满足其要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种等直径钻井专用固井浮鞋，满足等直径钻井工艺中先注水泥固井后膨胀作业的要求。本实用新型采用的技术方案是等直径钻井专用固井浮鞋，主要由插接管、上筒体、引导短节、剪钉座、安全剪销、下壳体、阀体、阀芯、压缩弹簧和弹簧座组成。在圆筒形上筒体的上端有外螺纹，能连接的管柱的下端。其特征在于在上筒体内有一个阶梯圆柱体形的剪钉座，剪钉座有中心孔，剪钉座的外壁与上筒体内壁配合，并且通过安全剪销将剪钉座固定在上筒体内；在剪钉座上部中心孔内插有插接管；插接管通过上剪销固定在剪钉座的中心孔内；在插接管内有引导短节，引导短节为圆环形，引导短节的上端有圆锥形中心孔， 剪钉座的上端螺纹连接在引导短节下端中心螺孔内；在剪钉座下端中心螺孔内固定有圆柱体形的阀体，阀体有中心孔，在阀体壁上有泄流孔；在阀体中心孔内有圆柱体形阀芯。在阀芯的下部有压缩弹簧，在压缩弹簧的下部有弹簧座，弹簧座为圆环形外壁有螺纹，弹簧座通过螺纹固定在阀体下端中心孔内，压缩弹簧压力使阀芯将阀体壁上的泄流孔封堵起来；在上筒体的下端螺纹连接有一个下壳体，下壳体底部有孔，水泥浆能通过下壳体底部孔。为了提高密封性，在上筒体与引导短节之间有密封圈；在插接管与剪钉座之间有密封圈。简述等直径钻井专用固井浮鞋的工作过程。参阅图1。等直径钻井专用固井浮鞋在井下工作过程分为注水泥固井和膨胀作业。注水泥固井时，水泥通过插接管1中心孔流入浮鞋单项阀的阀体7内，在压力的作用下单向阀的阀芯8向下运动，露出泄流孔，水泥从泄流孔中流出，再通过下壳体6上的流出孔流出，进入到套管与裸眼井壁的环空。固井完毕后，进行膨胀作业时，上提插接管1剪断插接管1与剪钉座4之间的上剪钉11，继续上提插接管1至脱离浮鞋引导短节3，此时插接管1下端密封失效，从而使高压液体通过插接杆进入插接杆和上筒体间的环空，液体进入打压腔，为膨胀作业提供动力源。本实用新型的有益效果本实用新型等直径钻井专用固井浮鞋，能够在注水泥固井时提供水泥的固井通道，有效避免固井水泥的反向回流，可保证固井质量；在膨胀作业时，又能使高压液体进入打压腔，提供高压液体的膨胀通道。因此，能满足先注水泥固井后膨胀作业的等直径钻井的施工工艺要求，提高了整体施工的可行性。
图1是本实用新型等直径钻井专用固井浮鞋结构剖面示意图。图中，1-插接管，2-上筒体，3-引导短节，4-剪钉座，5-安全剪销，6_下壳体，7_阀体，8-阀芯，9-压缩弹簧，10-弹簧座，11-上剪销。
具体实施方式
实施例1 以一个等直径钻井专用固井浮鞋为例，对本实用新型作进一步详细说明。参阅图1。本实用新型等直径钻井专用固井浮鞋，主要由插接管1、上筒体2、引导短节3、剪钉座4、安全剪销5、下壳体6、阀体7、阀芯8、压缩弹簧9和弹簧座10组成；在圆筒形上筒体2的上端有外螺纹，其特征在于在上筒体2内有一个阶梯圆柱体形的剪钉座 4，剪钉座4有中心孔，剪钉座4的外壁与上筒体2内壁滑动配合，并且通过四个均勻分布的安全剪销5将剪钉座4固定在上筒体2内。在剪钉座4上部中心孔内插有插接管1，在插接管1与剪钉座4之间有三道密封圈。插接管1通过四个均勻分布的上剪销11固定在剪钉座4的中心孔内。在插接管1内有引导短节3，引导短节3为圆环形，在上筒体2与引导短节3之间有三道密封圈。引导短节3的上端有圆锥形中心孔(喇叭口形)，圆锥形中心孔的锥度为70度。剪钉座4的上端螺纹连接在引导短节3下端中心螺孔内；在剪钉座4下端中心螺孔内固定有圆柱体形的阀体7，阀体7有中心孔，在阀体7壁上有泄流孔；在阀体 7中心孔内有圆柱体形阀芯8。在阀芯8的下部有压缩弹簧9，在压缩弹簧9的下部有弹簧座10，弹簧座10为圆环形外壁有螺纹，弹簧座10通过螺纹固定在阀体7下端中心孔内，压缩弹簧9压力使阀芯8将阀体7壁上的泄流孔封堵起来；在上筒体2的下端螺纹连接有一个下壳体6，下壳体6底部有孔。
权利要求1.一种等直径钻井专用固井浮鞋，主要由插接管(1)、上筒体O)、引导短节(3)、剪钉座G)、安全剪销(5)、下壳体(6)、阀体(7)、阀芯(8)、压缩弹簧(9)和弹簧座(10)组成； 在圆筒形上筒体( 的上端有外螺纹，其特征在于在上筒体( 内有一个阶梯圆柱体形的剪钉座G)，剪钉座(4)有中心孔，剪钉座(4)的外壁与上筒体O)内壁滑动配合，并且通过安全剪销( 将剪钉座固定在上筒体O)内；在剪钉座(4)上部中心孔内插有插接管(1)；插接管(1)通过上剪销(11)固定在剪钉座的中心孔内；在插接管(1)内有引导短节(3)，引导短节(3)为圆环形，引导短节(3)的上端有圆锥形中心孔，剪钉座(4)的上端螺纹连接在引导短节C3)下端中心螺孔内；在剪钉座(4)下端中心螺孔内固定有圆柱体形的阀体(7)，阀体(7)有中心孔，在阀体(7)壁上有泄流孔；在阀体(7)中心孔内有圆柱体形阀芯(8)；在阀芯(8)的下部有压缩弹簧(9)，在压缩弹簧(9)的下部有弹簧座(10)， 弹簧座(10)为圆环形外壁有螺纹，弹簧座(10)通过螺纹固定在阀体(7)下端中心孔内，压缩弹簧(9)压力使阀芯(8)将阀体(7)壁上的泄流孔封堵起来；在上筒体O)的下端螺纹连接有一个下壳体(6)，下壳体(6)底部有孔。
2.根据权利要求1所述的等直径钻井专用固井浮鞋，其特征是在上筒体( 与引导短节( 之间有密封圈；在插接管(1)与剪钉座(4)之间有密封圈。
专利摘要等直径钻井专用固井浮鞋，应用于石油、天然气钻井固井施工中。在上筒体内有剪钉座，剪钉座有中心孔，通过安全剪销将剪钉座固定在上筒体内；在剪钉座上部中心孔内插有插接管；插接管通过上剪销固定在剪钉座的中心孔内；在插接管内有引导短节，剪钉座的上端螺纹连接在引导短节下端中心螺孔内；在剪钉座下端中心螺孔内固定有单向阀。在上筒体的下端螺纹连接有一个下壳体，下壳体底部有孔。效果是能够在注水泥固井时提供水泥的固井通道，有效避免固井水泥的反向回流；在膨胀作业时，又能使高压液体进入打压腔，提供高压液体的膨胀通道。
文档编号E21B33/13GK202108464SQ20112019468
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者于永亮, 卢静, 吕明杰, 尹洪伟, 徐丙贵, 樊森清, 王建利, 贾涛, 郭慧娟 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院