[发明专利]一种应用在水平井完井管柱中的降刚减阻器

说明书

技术领域

 本发明涉及水平井完井管柱中辅助下入工具，具体地说是一种应用在水平井完井管柱中的降刚减阻器。

背景技术

由于水平井技术在油田的大规模推广，一些初期没有考虑到的问题也随之而来，如短半径水平井，长水平段水平井或深度较大的水平井等井况在完井过程中都存在完井管柱下入困难的问题，特别是一些地质条件复杂和钻井过程中因操作不当引起的井眼轨迹不规则的井例中，完井管柱下入极易遇阻。导致管柱下不到位。此种情况一旦出现，就会导致管柱上的工具错位，如是套管固井方式还好，只是损失点油层段，但如果是特殊工艺井，像需压裂完井或是筛管顶部注水泥工艺完井都会导致封隔器卡封点错位，轻则导致甲方损失几段开发油层，重则导致整个工艺失效，无法进行下步施工，甚至整个油井报废，损失极其严重。而现有完井技术中尚没有可以有效降低管柱局部刚度的工具，特别是大尺寸工作之间的局部刚度，故研制一种能够通过降低管柱局部刚度继而降低管柱在井眼轨迹中过大狗腿度的专用工具便显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用在水平井完井管柱中的降刚减阻器，解决水平井完井管柱因井身轨迹中狗腿度过大而导致的下入困难的问题，通过降低管柱局部刚度而减少管柱整体摩阻。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种应用在水平井完井管柱中的降刚减阻器，包括工作外筒、特殊材料筒、工作内筒，所述特殊材料筒连接在工作内筒上端，然后一起由工作外筒的底部装入工作外筒内部；所述工作外筒的下端与工作内筒上端位置设置有限位用的底部悬挂环。

所述连接在一起的特殊材料筒和工作内筒装入工作外筒内部的标准为至少要完全把特殊材料筒装入工作外筒内部；所述特殊材料筒为弯曲刚度较小的金属或非金属材料制成。

所述工作内筒上端外壁分别加工两个凸凹相连的球面，两个球面分别与工作外筒和底部悬挂环上设置的球面对应匹配。

所述工作内筒内径与特殊材料筒内径相同，且上端加工有与特殊材料筒下端螺纹相匹配的丝扣；工作内筒下部外壁加工有套管螺纹。

所述工作外筒的内壁上端加工有套管螺纹和特殊材料筒的限位台阶，下端内壁加工有与底部悬挂环匹配的连接螺纹且其上部加工有与工作内筒外凸形球面匹配的凹形球面。

所述特殊材料筒为上粗下细内壁等径的筒形，上部外壁上加工有至少1个密封圈槽，下端加工有与工作内筒上端连接的匹配丝扣。

所述底部悬挂环内壁上端加工有与工作内筒顶部外壁凹形外表面相匹配的凸球形内表面，且内壁加工为一定角度的上粗下细的锥面，并于内壁下面加工有密封槽，外壁上端加工有与工作外筒相匹配的连接螺纹。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

解决了以往完井管柱因大尺寸工具连接过密而引起的局部刚度过大的问题，最大限度地提高了完井工程的安全性，且本工具结构简单、工作可靠，功能完善，适用性广，成本低，对使用条件要求低。现场应用方便，对施工队伍的技术要求较低，施工程序同常规完井过程相同，可将本工具放置水平井完井管柱任何所需的位置，无需任何额外步骤。因此，具有显著的经济效益和较大的推广应用空间。

附图说明

图1为本发明一种应用在水平井完井管柱中的降刚减阻器的结构示意图。

图中：工作外筒1、特殊材料筒2、工作内筒3、底部悬挂环4。

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

参考图1所示，一种应用在水平井完井管柱中的降刚减阻器，特殊材料筒2与工作内筒3通过丝扣连接后，由工作外筒1的底部装入，底部悬挂环4从工作内筒3下部套入并通过丝扣和工作外筒1底部连接，将工作内筒3限位。其中特殊材料筒2为弯曲刚度较小的金属或非金属材料构成（如耐磨性工程塑料等），工作内筒3外壁上部分别加工两个凸凹相连且分别与工作外筒1和底部悬挂环4对应匹配的球面。

工作内筒内径与特殊材料筒内径相同，且上端加工有与特殊材料筒下端螺纹相匹配的丝扣；工作内筒下部外壁加工有套管螺纹。所述工作外筒的内壁上端加工有套管螺纹和特殊材料筒的限位台阶，下端内壁加工有与底部悬挂环匹配的连接螺纹且其上部加工有与工作内筒外凸形球面匹配的凹形球面。所述特殊材料筒为上粗下细内壁等径的筒形，上部外壁上加工有至少两个密封圈槽，下端加工有与工作内筒上端连接的匹配丝扣。所述底部悬挂环内壁上端加工有与工作内筒顶部外壁凹形外表面相匹配的凸球形内表面，且内壁加工为一定角度的上粗下细的锥面，并于内壁下面加工有密封槽，外壁上端加工有与工作外筒相匹配的连接螺纹。