本项创新发明涉及固井工具技术,特别是一种振动式动力引鞋装置。该装置由动力总成、摇摆关节总成和振动头总成构成,利用内部钻井液流动将液体能量转换为旋转和振动动力,驱动摇摆关节和振动头,使套管鞋头部在一定范围内进行旋转和振动,实现划眼功能,优化下套管作业和修整井壁,为固井作业创造有利条件。
背景技术
目前钻完井行业面临着井越来越深,开发难度越来越大,大位移井越来越多,边际油田越来越多,井眼轨迹越来越复杂等情况,这些情况均使下套管难度越来越大,风险越来越高,一旦套管下不到位,会给日后的作业带来巨大的麻烦,甚至功亏一篑。
下套管作业是固井过程中的关键环节,也是整个钻井过程中最容易出问题的环节之一。随着油气田开发大多进入中后期,油气资源勘探开发正向着非常规、深层、深水等复杂领域进军,给套管柱的顺利下入带来了极大的挑战,套管下入遇阻会导致下套管作业时间延长,甚至造成起出重下或无法下入预定深度,这不仅影响了钻井作业的正常进行,严重时可导致整井报废。下套管过程中,套管依靠自身重力沿着井筒下入,受井眼轨迹、井壁稳定性、钻井液性能、套管柱刚度、扶正器等因素影响,常发生卡套管事故。
基于上述原因,研发出一款振动头式动力引鞋应用于石油装备领域具有重要意义。振动头式动力引鞋利用高压钻井液产生动力,带动引鞋头旋转,旋转的同时带有高频振动;下放套管作业遇阻时,上下活动几次,让引导管通过。如果仍然不能通过,则上提套管至自由状态,地面开泵循环,涡轮驱动前端引鞋转动划眼,通过遇阻点,下放到底。在整个下放过程中,套观串或尾管串不旋转,从而有效避免损坏套管和套管附件。引鞋相对独立的高频振动有效搅动岩屑,以及更加精细化的刮切井壁,形成质量更好的井眼。对现有下套管作业来说具有重要意义,提供了一种独特的设计思路。
实现思路