CN205314933U - 漂浮接箍及使用该漂浮接箍的固井组件、套管管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漂浮接箍及使用该漂浮接箍的固井组件、套管管柱。漂浮接箍的下方还设置有阻挡接箍，而漂浮接箍的内滑套的下方设有过流盘，过流盘在循环孔处于封闭位时挡止在内滑套的封闭端和阻挡接箍的定挡环之间，并通过过流盘上的过流通道将内滑套外的滑套环空和定挡环的内孔连通，建立循环，实现固井作业。在替浆作业之前，就可以将内滑套落入套管管柱的尾管段中，这实际上是将打落内滑套的作业时机提前到替浆作业之前，避免了水泥砂浆在内滑套和尾管段之间形成水泥塞的问题，保证了固井作业的顺利进行，也降低了后续作业的施工难度。

Description

漂浮接箍及使用该漂浮接箍的固井组件、套管管柱

技术领域

本实用新型涉及一种漂浮接箍及使用该漂浮接箍的固井组件、套管管柱。

背景技术

目前，长水平段水平井或大位移井下套管过程中，由于下部套管串的重量过大，下入时会贴着井壁，与井壁产生较大的摩擦阻力，存在不能顺利下到井底的风险，严重时造成不必要的损失。漂浮接箍可以解决这一难题，提高长水平段水平井或大位移井套管下入的安全性。如中国专利文献CN202913977U（公告日为2013年5月1日）公告的“套管漂浮接箍”，包括本体及其内装配的内、外滑套，内滑套上端的外周上凸设有环形凸肩，环形凸肩的外周面和本体的内壁面沿上下方向导向配合，且环形凸肩通过上剪钉固定在本体上；内滑套的下端穿装在外滑套中，外滑套通过下剪钉固定在本体上于环形凸肩下方的位置处，外滑套的外周面和本体的内壁面沿上下方向导向配合、内壁面和内滑套的外周面沿上下方向导向配合；内滑套上端开口、下端封闭，并在内滑套下端的侧壁上开设有被外滑套的内壁面封上的循环孔。采用这种套管漂浮接箍进行固井作业时，在套管管柱下放到指定位置后，先通过地面打压，使得内滑套和本体之间的上剪钉被剪断，内滑套在本体中下移，以使内滑套上的循环孔从外滑套的下方露出，建立循环，保证钻井液、隔离液和水泥砂浆能够通过循环孔顺利的进入套管的外周面和钻孔的孔壁面之间的钻孔环空中；接着向套管中下入碰压胶塞，碰压胶塞在泥浆的压动下顶压在内滑套的上端上，并随着向套管中继续补入泥浆，碰压胶塞会通过内滑套向下压动外滑套，直至外滑套与本体之间的下剪钉被剪断，内滑套落在尾管段的阻流环上，实现尾管段封闭，完成替浆作业，实现套管管柱在钻孔内的固封。但这种套管漂浮接箍在实际使用中容易出现如下问题：

1，因水泥砂浆的固化速度快，而从井口向套管中打入碰压胶塞后，碰压胶塞在套管内受砂卡、欠压等因素影响，下移速度慢，所以在碰压胶塞压动内滑套时，套管漂浮接箍至尾管段之间的水泥砂浆已经出现固化形成水泥塞，给后期作业带来极大的困难。

2，在循环固井过程中，受钻井液、隔离液和水泥砂浆作业，下剪钉在外滑套的作用下容易出现提前被剪断的现象，以致内、外滑套在压力流体的作用下被压动到套管管柱的尾管处，将套管管柱的尾管段封闭，无法进行后续的替浆作业，也就导致固井作业无法顺利完成。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种避免套管管柱内形成水泥塞的漂浮接箍，同时还提供了一种使用该漂浮接箍的固井组件及使用该固井组件的套管管柱。

为了实现以上目的，本实用新型中漂浮接箍的技术方案如下：

固井组件，包括用于串接在套管串上的漂浮接箍，漂浮接箍包括管套状的浮箍本体及其内通过剪钉固连的内滑套，内滑套的上端开口、下端封闭，封闭端的外周上套设有固定或一体设置在浮箍本体的内壁面上的封闭环，并在封闭端的套壁上开设有贯通内、外壁面的循环孔，循环孔在内滑套自上而下移动的行程中具有在剪钉未剪断时外端孔口被封闭环的内壁面封上的封闭位、在剪钉剪断且内滑套相对于封闭环下移后外端孔口连通内滑套外的滑套环空的打开位，内滑套的下方设置有用于在循环孔处于打开位时限位挡止在封闭端下方的过流盘，过流盘的底面上设有处于边沿位置处的环形的动挡沿及处于动挡沿以内位置处的过流口，过流口连通有在循环孔处于打开位时连通滑套环空的过流通道；固井组件还包括用于串接在套管串的尾管段上于漂浮接箍以下的阻挡接箍，阻挡接箍包括管套状的挡箍本体，挡箍本体内固定或一体凸设有用于在循环孔处于打开位时挡止在过流盘的动挡沿下方的定挡环，且挡箍本体的内腔具有处于定挡环上方的供内滑套的封闭端和过流盘落入的接纳段。

本实用新型中固井组件的技术方案如下：

漂浮接箍，包括管套状的本体及其内通过剪钉固连的内滑套，内滑套的上端开口、下端封闭，封闭端的外周上套设有固定或一体设置在本体的内壁面上的封闭环，并在封闭端的套壁上开设有贯通内、外壁面的循环孔，循环孔在内滑套自上而下移动的行程中具有在剪钉未剪断时外端孔口被封闭环的内壁面封上的封闭位、在剪钉剪断且内滑套相对于封闭环下移后外端孔口连通内滑套外的滑套环空的打开位，内滑套的下方设置有用于在循环孔处于打开位时限位挡止在封闭端下方的过流盘，过流盘的底面上设有处于边沿位置处的环形的动挡沿及处于动挡沿以内位置处的过流口，过流口连通有在循环孔处于打开位时连通滑套环空的过流通道。

封闭环通过剪钉固定在漂浮本体上，内滑套的外周上凸设有在循环孔处于封闭位时间隔布置在封闭环上方、在循环孔处于打开位时挡止在封闭环上方的挡止凸肩，挡止凸肩的外周面在循环孔处于封闭位时与浮箍本体的内壁面。

内滑套的上端口上设有供投球落入的落球槽，并在内滑套内沿上下方向导向移动穿装有顶杆，顶杆用于在循环孔自封闭位向打开位切换的过程中、受定挡环的阻挡而将落球槽内的投球向上顶起、以在投球和内滑套的上端口边沿之间形成连通内滑套的内腔和内滑套上方空腔的过流间隙。

顶杆的上端固定有沿上下方向导向移动装配在内滑套中的托盘，托盘的上盘面的中心部位为用于托起投球的顶托部，并在托盘上开设有处于顶托部外围的用于连通过流间隙和内滑套内腔的连通孔。

顶杆的下端固定在过流盘上，过流盘通过顶杆沿上下方向导向移动装配在内滑套下方。

顶杆同轴穿装在内滑套的封闭端上。

本实用新型中套管管柱的技术方案如下：

套管管柱，包括套管串及其上串接的漂浮接箍，漂浮接箍包括管套状的浮箍本体及其内通过剪钉固连的内滑套，内滑套的上端开口、下端封闭，封闭端的外周上套设有固定或一体设置在浮箍本体的内壁面上的封闭环，并在封闭端的套壁上开设有贯通内、外壁面的循环孔，循环孔在内滑套自上而下移动的行程中具有在剪钉未剪断时外端孔口被封闭环的内壁面封上的封闭位、在剪钉剪断且内滑套相对于封闭环下移后外端孔口连通内滑套外的滑套环空的打开位，内滑套的下方设置有用于在循环孔处于打开位时限位挡止在封闭端下方的过流盘，过流盘的底面上设有处于边沿位置处的环形的动挡沿及处于动挡沿以内位置处的过流口，过流口连通有在循环孔处于打开位时连通滑套环空的过流通道；套管串的尾管段上还串接有处于漂浮接箍下方的阻挡接箍，阻挡接箍包括管套状的挡箍本体，挡箍本体内固定或一体凸设有用于在循环孔处于打开位时挡止在过流盘的动挡沿下方的定挡环，且挡箍本体的内腔具有处于定挡环上方的供内滑套的封闭端和过流盘落入的接纳段。

封闭环通过剪钉固定在漂浮本体上，内滑套的外周上凸设有在循环孔处于封闭位时间隔布置在封闭环上方、在循环孔处于打开位时挡止在封闭环上方的挡止凸肩，挡止凸肩的外周面在循环孔处于封闭位时与浮箍本体的内壁面。

内滑套的上端口上设有供投球落入的落球槽，并在内滑套内沿上下方向导向移动穿装有顶杆，顶杆用于在循环孔自封闭位向打开位切换的过程中、受定挡环的阻挡而将落球槽内的投球向上顶起、以在投球和内滑套的上端口边沿之间形成连通内滑套的内腔和内滑套上方空腔的过流间隙。

本实用新型中漂浮接箍的下方还设置有阻挡接箍，而漂浮接箍的内滑套的下方设有过流盘，过流盘在循环孔处于封闭位时挡止在内滑套的封闭端和阻挡接箍的定挡环之间的，并通过过流盘上的过流通道将内滑套外的滑套环空和定挡环的内孔连通，建立循环，实现固井作业。在替浆作业之前，就可以将内滑套落入套管管柱的尾管段中，这实际上是将打落内滑套的作业时机提前到替浆作业之前，避免了水泥砂浆在内滑套和尾管段之间形成水泥塞的问题，保证了固井作业的顺利进行，也降低了后续作业的工作难度。

附图说明

图1是本实用新型的套管管柱的实施例中漂浮接箍的结构示意图；

图2是本实用新型的套管管柱的实施例中阻挡接箍的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型中套管管柱的实施例：如图1和图2所示，该套管管柱包括套管串及其安装的固井组件，固井组件由自上而下串接在套管串上的漂浮接箍和阻挡接箍组成，阻挡接箍处于套管串的尾管段。

漂浮接箍包括串接在套管串上的管套状的浮箍本体1，浮箍本体1的上端设有母螺纹、下端设有公螺纹，以使浮箍本体1通过丝扣连接的方式接入套管串。浮箍本体1内通过上剪钉固连有内滑套2，内滑套2的上端外周面凸设有环形的挡止凸肩，挡止凸肩的外周面和浮箍本体1的内壁面沿上下方向导向配合，且上剪钉的外端穿装在浮箍本体1上、内端旋装在挡止凸肩的外周上；内滑套2的下端的外径比上端的外径小，以在浮箍本体1的外周上形成处于大径段和小径段过渡位置处的环形的台阶面；内滑套2的上端开口、下端封闭，并在内滑套2的封闭端的套壁上开设有贯通内外壁面的循环孔，循环孔在内滑套2的周向间隔均布；内滑套2的上端口设有锥形的落球槽，该落球槽的内径自上而下逐渐减小。浮箍本体1内通过下剪钉固连有套装在内滑套2的封闭端外周上的封闭环4，封闭环4的外壁面与浮箍本体1的内壁面沿上下方向导向配合、内壁面与内滑套2的小段外周面沿上下方向导向配合、上环端面与内滑套2外周上的台阶面上下间隔布置。内滑套2的封闭端装配有沿上下方向导向移动穿装的顶杆5，顶杆5处于内滑套2的封闭端中心位置，顶杆5的上端伸入内滑套2中，伸入部分的端头上固连有沿上下方向导向移动装配在内滑套2中的托盘3，托盘3上开设有环绕顶杆5间隔均布的连通孔，连通孔贯通托盘3的上下盘面；顶杆5的下端从内滑套2的封闭端伸出，伸出部分的端头上固连有处于内滑套2的封闭端下方的过流盘6，过流盘6的下端盘面的边沿部位为环形的动挡沿、上端盘面的中心部位凸设有柱状的限位凸台，限位凸台的上端面的中心位置开设有与顶杆5的下端同轴螺纹连接的中心螺孔，并在过流盘6上开设有处于动挡沿和限位凸台之间且环绕限位凸台间隔均布的过流孔，过流孔为上下贯通的直通孔，过流孔的下端孔口为处于过流盘6的下端盘面上的过流口。

阻挡接箍包括串接在套管串的尾管段中的挡箍本体7，挡箍本体7呈管套状，挡箍本体7内通过径向延伸的连接销钉固连有环形的定挡环8，定挡环8的上环端面为用于限位挡止在动挡沿下方的环形的挡止面，而挡箍本体7内于定挡环8以上的部分为供内滑套2落入的接纳段，该接纳段与套管串的处于挡箍本体7和浮箍本体1之间的通径段连通。

本实施例中套管管柱的固井过程为：套管串下到井底后，投球憋压，投球坐在内滑套2上端的落球槽上，使得内滑套2的上端口被封上，并随着从地面继续打压，上剪钉被内滑套2剪断，内滑套2向下移动，直至内滑套2的封闭端从封闭环4的下端伸出，同时内滑套2的挡止凸肩会挡止在封闭环4的上环端面上，随着内滑套2向下压动封闭环4，下剪钉也被剪断，这时投球、内滑套2、封闭环4、托盘3、顶杆5和过流盘6一同下行至套管管柱的尾管段中的阻挡接箍中，直至过流盘6边沿的动挡沿被阻挡接箍内的定挡环8挡住后，内滑套2相对于过流盘6继续下落，直至内护套的下端面被挡止在过流盘6中心的限位凸台上，同时过流盘6通过顶杆5将托盘3相对于内滑套2向上顶起，托盘3将投球从内滑套2的上端顶开，在投球的外表面和内滑套2的上端口边沿之间形成环形的过流间隙，该过流间隙通过托盘3上的连通孔连通内滑套2的内腔，内滑套2的内腔又通过循环孔连通内滑套2的外周面和挡箍本体7的内壁面之间的滑套环空，滑套环空与过流盘6上的过流孔的上端孔口连通，可建立固井循环，实现井底固井作业。

本实施例中漂浮接箍优点是避免销钉意外剪断后，内滑套2全部落井无法实现固井作业。同时在井底循环水泥浆固井，套管内不会留水泥塞。内滑套2、封闭环4、顶杆5、托盘3、过流盘6和定挡环8均采用PDC可钻式，方便后期钻除。

另外，在托盘的底面和内滑套的封闭端之间还可以安装保持弹簧，该保持弹簧可保证托盘不会落到内滑套的底部。

在上述实施例中，内滑套采用投球式滑套，以通过投球憋压的方式剪断剪钉，在其他实施例中，内滑套也可以采用压差式滑套，以通过打压的方式剪断剪钉，此时过流盘可直接固定或一体设置在内滑套的下方。

本实用新型中固井组件的实施例：本实施例中固井组件的结构与上述实施例中固井组件的结构相同，因此不再赘述。

本实用新型中漂浮接箍的实施例：本实施例中漂浮接箍的结构与上述实施例中漂浮接箍的结构相同，因此不再赘述。

Claims (10)

1.固井组件，包括用于串接在套管串上的漂浮接箍，漂浮接箍包括管套状的浮箍本体及其内通过剪钉固连的内滑套，内滑套的上端开口、下端封闭，封闭端的外周上套设有固定或一体设置在浮箍本体的内壁面上的封闭环，并在封闭端的套壁上开设有贯通内、外壁面的循环孔，循环孔在内滑套自上而下移动的行程中具有在剪钉未剪断时外端孔口被封闭环的内壁面封上的封闭位、在剪钉剪断且内滑套相对于封闭环下移后外端孔口连通内滑套外的滑套环空的打开位，其特征在于，内滑套的下方设置有用于在循环孔处于打开位时限位挡止在封闭端下方的过流盘，过流盘的底面上设有处于边沿位置处的环形的动挡沿及处于动挡沿以内位置处的过流口，过流口连通有在循环孔处于打开位时连通滑套环空的过流通道；固井组件还包括用于串接在套管串的尾管段上于漂浮接箍以下的阻挡接箍，阻挡接箍包括管套状的挡箍本体，挡箍本体内固定或一体凸设有用于在循环孔处于打开位时挡止在过流盘的动挡沿下方的定挡环，且挡箍本体的内腔具有处于定挡环上方的供内滑套的封闭端和过流盘落入的接纳段。

2.漂浮接箍，包括管套状的本体及其内通过剪钉固连的内滑套，内滑套的上端开口、下端封闭，封闭端的外周上套设有固定或一体设置在本体的内壁面上的封闭环，并在封闭端的套壁上开设有贯通内、外壁面的循环孔，循环孔在内滑套自上而下移动的行程中具有在剪钉未剪断时外端孔口被封闭环的内壁面封上的封闭位、在剪钉剪断且内滑套相对于封闭环下移后外端孔口连通内滑套外的滑套环空的打开位，其特征在于，内滑套的下方设置有用于在循环孔处于打开位时限位挡止在封闭端下方的过流盘，过流盘的底面上设有处于边沿位置处的环形的动挡沿及处于动挡沿以内位置处的过流口，过流口连通有在循环孔处于打开位时连通滑套环空的过流通道。

3.根据权利要求2所述的漂浮接箍，其特征在于，封闭环通过剪钉固定在漂浮本体上，内滑套的外周上凸设有在循环孔处于封闭位时间隔布置在封闭环上方、在循环孔处于打开位时挡止在封闭环上方的挡止凸肩，挡止凸肩的外周面在循环孔处于封闭位时与浮箍本体的内壁面。

4.根据权利要求3所述的漂浮接箍，其特征在于，内滑套的上端口上设有供投球落入的落球槽，并在内滑套内沿上下方向导向移动穿装有顶杆，顶杆用于在循环孔自封闭位向打开位切换的过程中、受定挡环的阻挡而将落球槽内的投球向上顶起、以在投球和内滑套的上端口边沿之间形成连通内滑套的内腔和内滑套上方空腔的过流间隙。

5.根据权利要求4所述的漂浮接箍，其特征在于，顶杆的上端固定有沿上下方向导向移动装配在内滑套中的托盘，托盘的上盘面的中心部位为用于托起投球的顶托部，并在托盘上开设有处于顶托部外围的用于连通过流间隙和内滑套内腔的连通孔。

6.根据权利要求4所述的漂浮接箍，其特征在于，顶杆的下端固定在过流盘上，过流盘通过顶杆沿上下方向导向移动装配在内滑套下方。

7.根据权利要求6所述的漂浮接箍，其特征在于，顶杆同轴穿装在内滑套的封闭端上。

8.套管管柱，包括套管串及其上串接的漂浮接箍，漂浮接箍包括管套状的浮箍本体及其内通过剪钉固连的内滑套，内滑套的上端开口、下端封闭，封闭端的外周上套设有固定或一体设置在浮箍本体的内壁面上的封闭环，并在封闭端的套壁上开设有贯通内、外壁面的循环孔，循环孔在内滑套自上而下移动的行程中具有在剪钉未剪断时外端孔口被封闭环的内壁面封上的封闭位、在剪钉剪断且内滑套相对于封闭环下移后外端孔口连通内滑套外的滑套环空的打开位，其特征在于，内滑套的下方设置有用于在循环孔处于打开位时限位挡止在封闭端下方的过流盘，过流盘的底面上设有处于边沿位置处的环形的动挡沿及处于动挡沿以内位置处的过流口，过流口连通有在循环孔处于打开位时连通滑套环空的过流通道；套管串的尾管段上还串接有处于漂浮接箍下方的阻挡接箍，阻挡接箍包括管套状的挡箍本体，挡箍本体内固定或一体凸设有用于在循环孔处于打开位时挡止在过流盘的动挡沿下方的定挡环，且挡箍本体的内腔具有处于定挡环上方的供内滑套的封闭端和过流盘落入的接纳段。

9.根据权利要求8所述的套管管柱，其特征在于，封闭环通过剪钉固定在漂浮本体上，内滑套的外周上凸设有在循环孔处于封闭位时间隔布置在封闭环上方、在循环孔处于打开位时挡止在封闭环上方的挡止凸肩，挡止凸肩的外周面在循环孔处于封闭位时与浮箍本体的内壁面。

10.根据权利要求9所述的套管管柱，其特征在于，内滑套的上端口上设有供投球落入的落球槽，并在内滑套内沿上下方向导向移动穿装有顶杆，顶杆用于在循环孔自封闭位向打开位切换的过程中、受定挡环的阻挡而将落球槽内的投球向上顶起、以在投球和内滑套的上端口边沿之间形成连通内滑套的内腔和内滑套上方空腔的过流间隙。