一种自旋转浮鞋制造技术

本发明专利技术提供一种自旋转浮鞋，包括具有第一内腔的外壳体，所述内腔内设置有单向阀机构，以及设置在所述外壳体端部的引鞋。其中，所述引鞋构造为偏心椭球状，并能够相对于所述外壳体旋转。本发明专利技术的自旋转浮鞋能够应用于高压油井，并能够有效降低浮鞋与油井内壁间的摩擦阻力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种自旋转浮鞋


[0001]本专利技术涉及油田开采领域，具体涉及一种自旋转浮鞋。

技术介绍

[0002]在石油开采过程中，大斜度井、大位移井以及水平井技术运用越来越广泛。而大斜度井、大位移井以及水平井的井况相对复杂，穿过断层较多，因此在钻完井过程中，尾管下不到位、卡套管等复杂情况和事故时有发生。
[0003]为解决这一问题，现有技术一是在下套管、尾管作业过程中在管柱上安装浮鞋，使用浮鞋来实现套管在井眼中居中。但是，现有技术中的浮鞋结构的承压能力低，井内压力极易破坏浮鞋而使得管串不能再处于悬浮状态，浮鞋钻遇缩颈严重井眼时难以下入，因此这种浮鞋难以应用于高压油井。
[0004]另一方面，当浮鞋不再处与悬浮状态时，其会与油井的不规则的内壁直接接触，这样在浮鞋移动的过程中，浮鞋与井壁之间互产生滑动摩擦，这一摩擦阻力严重阻碍了浮鞋的移动。并且，在浮鞋移动的过程中，井下的固态杂质会逐渐聚集在浮鞋的外壁上。这些固态杂质会进一步增大浮鞋与井壁之间的摩擦阻力，导致浮鞋难以正常移动。

技术实现思路

[0005]针对如上所述的技术问题，本专利技术旨在提出一种自旋转浮鞋。本专利技术的自旋转浮鞋能够应用于高压油井，并能够有效降低浮鞋与油井内壁间的摩擦阻力。
[0006]根据本专利技术，提供了一种自旋转浮鞋，包括：具有第一内腔的外壳体，所述内腔内设置有单向阀机构，以及设置在所述外壳体端部的引鞋。
[0007]其中，所述引鞋构造为偏心椭球状，并能够相对于所述外壳体旋转。
[0008]在一个优选的实施例中，在所述外壳体的外壁上设置有多个滚珠。
[0009]在一个优选的实施例中，在所述外壳体上还设置有多个连通所述内腔的第一过液孔，所述的多个第一过液孔沿所述外壳体的周向均匀布置。
[0010]在一个优选的实施例中，所述第一过液孔倾斜地布置在所述外壳体的外壁上。
[0011]在一个优选的实施例中，在所述引鞋内设置有连通所述第一内腔的第二内腔，在所述引鞋的外壁上设置有连通所述第二内腔的第二过液孔。
[0012]在一个优选的实施例中，在所述外壳体上还设置有多个凸出所述外壳体外壁的导向肋，所述的多个导向肋与第一过液孔沿着外壳体的周向相间布置。
[0013]在一个优选的实施例中，所述导向肋构造为螺旋状。
[0014]在一个优选的实施例中，所述导向肋上构造有凹槽，所述滚珠设置在所述凹槽内。
[0015]在一个优选的实施例中，所述引鞋与外壳体之间通过卡簧相连接。
[0016]在一个优选的实施例中，在所述卡簧上还设置有紧定螺钉。
附图说明
[0017]下面将参照附图对本专利技术进行说明。
[0018]图1显示了根据本专利技术的一个实施例的自旋转浮鞋的示意图。
[0019]图2为图1所示的自旋转浮鞋遇井下缩颈的示意图。
[0020]图3为图1所示的自旋转浮鞋遇井下缩颈的旋转后的示意图。
[0021]在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本专利技术的原理，并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
[0022]以下简述根据本专利技术的自旋转浮鞋100的工作过程。
[0023]图1显示了根据本专利技术的一个实施例的自旋转浮鞋100。如图1所示，所述的自旋转浮鞋100包括外壳体10。所述外壳体10构造为圆柱状，在所述外壳体10内限定有第一内腔20。在所述第一内腔20设置有单向阀机构25，所述单向阀机构25包括凡尔座251，固定在所述凡尔座251内的凡尔252以及连接在所述凡尔252上的弹性件253。这种浮鞋内的单向阀机构25是本领域人员所熟知的，在此略去对其的具体结构和工作原理的详细介绍。
[0024]如图1所示，在所述外壳体10的端部11处连接有引鞋30。所述引鞋30通过卡簧32连接在所述外壳体10上。通过这种连接方式，可以防止所述引鞋30在外力作用下相对于本体10沿轴向移动，同时保证所述引鞋30可以相对于本体10沿周向转动。进一步地，在所述卡簧32上还设置有紧定螺钉321，通过所述紧定螺钉321的固定效果防止卡簧32在撞击井壁的异物时产生错位，影响引鞋30与外壳体10之间的连接。
[0025]如图1所示，在本专利技术中，所述引鞋30构造为偏心椭球状，其具有曲率较大的第一部分34和曲率较小的第二部分38。
[0026]图2为图1所示的自旋转浮鞋100遇井下缩颈的示意图。如图2所示，当所述自旋转浮鞋100遇井下缩颈导致其移动受阻时，所述引鞋30会在油井井壁的压力作用下相对于外壳体发生旋转。
[0027]图3为图1所示的自旋转浮鞋100遇井下缩颈的旋转后的示意图。如图3所示，当所述引鞋30旋转完毕后，其曲率较大的第一部分34会临向井下的缩颈处。而由于所述第一部分34的曲率较大，具有更大的弧度，因此所述引鞋30能够更加顺利的引导外壳体10通过井下的缩颈处。
[0028]如图1所示，在所述外壳体10的外壁上设置有多个连通所述第一内腔20的第一过液孔16，所述的多个第一过液孔16沿周向均匀地布置在所述外壳体10上。这样在井下流体循环的过程中，钻井液等井下液体能够在到达所述第一内腔20后通过第一过液孔16流动至外壳体10的外壁上，随后在返回至井口(未示出)处。
[0029]在这一过程中，井下液体会冲刷外壳体10的表面，清理附着在外壳体10表面上的杂物，从而防止这些附着在外壳体10表面上的杂物卡接在井壁上，阻碍自旋转浮鞋100的正常移动。
[0030]在一个优选的实施例中，所述第一过液孔16倾斜地布置在所述外壳体10的外壁上，其与所述外壳体10的径向具有一定的夹角。由此一方面可以降低流体流出所述第一内腔20时的冲击力，另一方面设计人员也可以通过调整第一过液孔16的倾斜角度控制流体流
出第一内腔20时的流动方向。容易理解，所述第一过液孔16的倾斜角度越大，流体流出第一内腔20时的流动方向与外壳体的径向夹角越大，流过外壳体10的外壁的流体越多，其对外壳体10的外壁的冲刷效果也越明显。
[0031]同理，在所述引鞋30内限定有连通所述第一内腔20的第二内腔35。同时，在所述引鞋30远离外壳体10的一侧的外壁上还设置有连通所述第二内腔35的第二过液孔38。由此，当井下流体到达第一内腔20后能够同时经过第二过液孔38到达引鞋30的外表面，对引鞋30的外表面及引鞋30外部的井壁进行冲刷，避免引鞋30的外表面及井壁上的杂质阻碍自旋转浮鞋100的正常移动。
[0032]如图1所示，在所述外壳体10上还设置有多个导向肋40，所述的多个导向肋40沿周向均匀地布置在所述外壳体10的外壁上，保证所述的多个导向肋40与第一过液孔16沿着外壳体的周向相间布置。
[0033]所述导向肋40沿径向凸出所述外壳体10的外壁，由此在相邻的任意两个导向肋40之间形成有流体流通的通道42。所述第一过液孔16设置在所述第一通道42内，使得井下液体自第一过液孔16流出后能够顺着通道42流动，由此使得导向肋40能够起到导流的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自旋转浮鞋(100)，包括：具有第一内腔(20)的外壳体(10)，所述内腔内设置有单向阀机构(25)，以及连接在所述外壳体上的引鞋(30)，其中，所述引鞋构造为偏心椭球状，并能够相对于所述外壳体旋转。2.根据权利要求1所述的自旋转浮鞋(100)，其特征在于，在所述外壳体的外壁上设置有多个滚珠(18)。3.根据权利要求1或2所述的自旋转浮鞋(100)，其特征在于，在所述外壳体上还设置有多个连通所述内腔的第一过液孔(16)，所述的多个第一过液孔沿所述外壳体的周向均匀布置。4.根据权利要求3所述的自旋转浮鞋(100)，其特征在于，所述第一过液孔倾斜地布置在所述外壳体的外壁上。5.根据权利要求4所述的自旋转浮鞋(100)，其特征在于，在所述引鞋内设置有连通所述第一内...

【专利技术属性】
技术研发人员：李富平，姚辉前，段风海，敖竹青，白园园，闫盛宇，马锦明，郑杜建，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：