一种全压结构大通径漂浮接箍制造技术

本发明专利技术公开了一种全压结构大通径漂浮接箍，涉及油田大位移水平井漂浮下套管技术领域。包括：相互套装的第一接管和第二接管，第二接管位于第一接管的下方，还包括：内台阶孔开设在第二接管的内壁；密封垫环安装在内台阶孔内；盲板为扁球壳结构，安装在密封垫环的上方，盲板的端面与密封垫环的顶面相抵；压紧环的侧壁与第二接管的内壁螺纹连接，压紧环的底面紧贴盲板的端面。本发明专利技术的优点在于，本装置连接在水平井段的套管串上，暂堵管内泥浆，降低第二接管时的水平井段摩擦阻力。第二接管到位后，再通过井口加压击碎盲板，实现破碎颗粒尺寸毫米级，保障接箍的内通径尺寸，就可以在套管内外建立循环通道，实施后续固井作业。实施后续固井作业。实施后续固井作业。

【技术实现步骤摘要】
一种全压结构大通径漂浮接箍


[0001]本专利技术涉及油田大位移水平井漂浮下套管
，具体涉及一种全压结构大通径漂浮接箍。

技术介绍

[0002]漂浮接箍安装在套管串中起到临时堵塞的作用。漂浮接箍下部和浮箍之间的套管就是漂浮段，漂浮段内是空气或低密度钻井液，漂浮接箍上部套管灌泥浆。在套管外钻井液浮力的作用下，漂浮段套管在水平段会减小对井壁的正压力，从而减小套管下入过程中的摩阻，有助于大位移水平井套管顺利下入。
[0003]目前，漂浮接箍主要有滑套式漂浮接箍和破碎式漂浮接箍两种。滑套式漂浮接箍主要由本体、内外滑套、销钉和密封圈等组成。外滑套与本体、外滑套与内化套通过销钉连接。下套管完成后，需要套管内憋压剪断金属销钉，实现套管内循环。滑套式漂浮接箍内部部件需要运动到井底，在套管内受阻受卡的影响因素多，存在卡阻事故风险。
[0004]破碎式漂浮接箍由接头本体、环形套以及钢化玻璃的平面盲板组成。下完套管后，通过憋压使钢化玻璃的盲板破碎成小颗粒，形成套管正常通径。但是钢化玻璃的破碎式漂浮接箍，平面盲板破碎颗粒大，破碎不完全，通径难保证。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种全压结构大通径漂浮接箍，用以解决现有技术中，平面盲板破碎颗粒大，破碎不完全，通径难保证的问题。
[0006]本专利技术提供一种全压结构大通径漂浮接箍，包括：相互套装的第一接管和第二接管，所述第二接管位于第一接管的下方，还包括：
[0007]内台阶孔，开设在第二接管的内壁；
[0008]密封垫环，安装在内台阶孔内；
[0009]盲板，为扁球壳结构，安装在密封垫环的上方，所述盲板的端面与密封垫环的顶面相抵；
[0010]压紧环，其侧壁与第二接管的内壁螺纹连接，所述压紧环的底面紧贴盲板的端面。
[0011]优选地，所述盲板端面的延长线过盲板的球心，所述盲板端面的延长线与水平线的夹角为θ。
[0012]优选地，所述密封垫环的纵截面为直角梯形，直角梯形的斜边与水平线的夹角与θ的角度一致。
[0013]优选地，所述压紧环装配盲板的轴向预紧力为F0，θ范围的计算方法如下：
[0014]D1、预紧压点在盲板与压紧环接触的周向，则预紧压面为内径周长2πr与压紧面弧长c的乘积，即2πcr；
[0015]D2、在不计摩擦系数的条件下，则轴向预紧力F0在预紧压点产生的法向载荷N与压应力σ分别为：
[0016]N＝F0/sinθ；
[0017][0018]D3、根据压缩强度准则，预紧压点的压应力不超过盲板材料的破坏强度，可以确定盲板端面的延长线与水平线的夹角θ范围为：
[0019][0020]其中，σ
b
为盲板材料的破坏强度。
[0021]优选地，所述θ的范围为0
°‑
75
°
。
[0022]优选地，还包括：
[0023]两个止退螺栓，对称设置，其一端由左至右依次穿过第二接管、第一接管的侧壁后与第一接管固定。
[0024]优选地，还包括：
[0025]环形槽，沿第一接管的周向开设；
[0026]密封圈，套装在环形槽内。
[0027]优选地，所述盲板的内、外球半径SR0和SR1计算方法如下：
[0028]S1、已知套管的通径为2r，则盲板的内球半径SR0为：
[0029]SR0＝r/cosθ；
[0030]S2、应用莫尔准则可知，盲板的外球半径SR1为：
[0031][0032]其中，p为暂堵压力，σ
Cb
为盲板材料压缩破坏强度的期望值；
[0033]S3、当盲板的承压可靠性达到99.7％时，盲板的外球半径SR1表达式如下：
[0034][0035]其中，δ为标准差。
[0036]与现有技术相比，本专利技术公开一种全压结构大通径漂浮接箍，其有益效果是：
[0037]本装置的盲板为扁球壳的结构，区别与半球壳，扁球壳结构反向承压能力更强，承压更为稳定，破碎时产生的粒度更小，破碎后在密封垫环上基本无残留物，破碎后的颗粒物可以随钻进液循环出井筒，不存在卡阻事故风险。本装置在使用时，将密封垫环、盲板以及压紧环安装在第二接管内，然后安装好第一接管和第二接管，安装好后的两端连接在水平井段的套管串上，暂堵管内泥浆，降低第二接管时的水平井段摩擦阻力。第二接管到位后，再通过井口加压击碎盲板。其中第一接管和第二接管连接后的内通径与连接套管的内通径基本一致，属于大通径，压紧环、密封垫环的内径以及盲板的内球径都与套管的内通径一致，且在静水压力下，盲板的表面全部处于压应力状态，以实现在破碎盲板时，可以完全破碎，达到全通径，同时实现破碎颗粒尺寸毫米级，可以在套管内外建立循环通道，实施后续固井作业。此外，盲板采用脆性材料，便于破碎，密封垫环为金属复合橡胶的材质。本专利技术可以实现完全破碎，达到全通径，便于后续固井作业，保证了破碎的结构可靠性。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，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。
[0039]图1为本专利技术的结构示意图；
[0040]图2为本专利技术盲板的结构示意图；
[0041]图3为本专利技术第二接管的剖视图；
[0042]图4为本专利技术第一接管的剖视图；
[0043]图5为本专利技术密封垫环的剖视图；
[0044]图6为本专利技术压紧环的剖视图。
[0045]图中各个标号含义：1—第二接管，2—密封垫环，3—盲板，4—压紧环，5—密封圈，6—止退螺栓，7—第一接管，21—密封垫环2的纵截面，22—密封垫环2的顶面与底面。
具体实施方式
[0046]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0047]本专利技术实施例提供一种全压结构大通径漂浮接箍如图1所示，包括：相互套装的第一接管7和第二接管1，所述第二接管1位于第一接管7的下方，第一接管7下端侧壁设有外螺纹，第二接管1上端内壁设有内螺纹，安装时将第一接管7与第二接管1螺纹旋紧，本装置是连接在套管串上的一根短接，因此在结构设计中第一接管7和第二接管1要求留有套管标准螺纹的连接接口，如图1所示的1:16锥面LC扣型，其中第一接管7上留有母扣接口，第二接管1上留有公扣接口。
[0048]还包括：内台阶孔、密封垫环2、盲板3、压紧环4。如图3所示，内台阶孔开设在第二接管1的内壁；密封垫环2安装在内台阶孔内；盲板3为扁球壳结构，区别与半球壳，扁球壳结构反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全压结构大通径漂浮接箍，包括：相互套装的第一接管(7)和第二接管(1)，所述第二接管(1)位于第一接管(7)的下方，其特征在于，还包括：内台阶孔，开设在第二接管(1)的内壁；密封垫环(2)，安装在内台阶孔内；盲板(3)，为扁球壳结构，安装在密封垫环(2)的上方，所述盲板(3)的端面与密封垫环(2)的顶面相抵；压紧环(4)，其侧壁与第二接管(1)的内壁螺纹连接，所述压紧环(4)的底面紧贴盲板(3)的端面。2.根据权利要求1所述的一种全压结构大通径漂浮接箍，其特征在于，所述盲板(3)端面的延长线过盲板(3)的球心，所述盲板(3)端面的延长线与水平线的夹角为θ。3.根据权利要求2所述的一种全压结构大通径漂浮接箍，其特征在于，所述密封垫环(2)的纵截面为直角梯形，直角梯形的斜边与水平线的夹角与θ的角度一致。4.根据权利要求2所述的一种全压结构大通径漂浮接箍，其特征在于，所述压紧环(4)装配盲板(3)的轴向预紧力为F0，θ范围的计算方法如下：D1、预紧压点在盲板(3)与压紧环(4)接触的周向，则预紧压面为内径周长2πr与压紧面弧长c的乘积，即2πcr；D2、在不计摩擦系数的条件下，则轴向预紧力F0在预紧压点产生的法向载荷N与压应力σ分别为：N＝F0/sinθ；D3、根据压缩强度准则，预紧压点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶亮，于洋，朱华双，
申请(专利权)人：西安漫垣机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：