申请/专利权人：中石化石油工程技术服务有限公司;中石化华东石油工程有限公司

申请日：2022-05-07

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN114909106B

主分类号：E21B33/13

分类号：E21B33/13;E21B17/14;E21B17/10;E21B28/00;E21B21/00;E21B21/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.09.02#实质审查的生效;2022.08.16#公开

摘要：本发明涉及一种页岩气水平井的固井工具及固井方法，固井工具包括位于管串底部的旋转引鞋，旋转引鞋的上方旋接有浮箍，浮箍的上方连接有漂浮套管段，漂浮套管段的上端设有漂浮接箍，漂浮接箍的上方旋接有控制阀，控制阀的上方旋接有振荡短节，振荡短节的上方通过短节旋接有安全阀。下套管时，安全阀上方逐根连接套管入井，套管下端先沿竖直井段下行，遇水平井段就漂浮前进，越过水平井段后则打开漂浮接箍并排气；还可以通过寻找井眼和振荡使套管顺利入井，通过控制阀控制引鞋的转动，通过控制阀的旁通通道对井壁进行清洗；水泥循环遇堵时可通过旁通流道循环，采取多种措施满足页岩气水平井的固井要求。

主权项：1.一种页岩气水平井的固井工具，包括位于管串底部的旋转引鞋，其特征在于：所述旋转引鞋的上方旋接有浮箍，所述浮箍的上方连接有漂浮套管段，所述漂浮套管段的上端设有漂浮接箍，所述漂浮接箍的上方旋接有控制阀，所述控制阀的上方旋接有振荡短节，所述振荡短节的上方通过短节旋接有安全阀；所述旋转引鞋包括工具上接头，所述工具上接头的下端旋接有轴承压紧接头，所述轴承压紧接头的下端旋接有涡轮壳体，所述涡轮壳体的下端旋接有扶正器接头，所述扶正器接头的下端旋接有扶正器；所述轴承压紧接头的内腔设有上连接轴，所述上连接轴的上部通过轴承支撑在所述轴承压紧接头的内壁；所述涡轮壳体的内腔设有涡轮装置，所述涡轮装置固定在芯轴外周，所述芯轴的上端与所述上连接轴的下端相旋接，所述芯轴的下端与下连接轴的上端相旋接，所述下连接轴的中段通过轴承支撑在所述扶正器的内壁，所述下连接轴的下端旋接有偏心引鞋；所述上连接轴的中心孔底部通过均布的上连接轴旁通孔与所述涡轮装置的上部空间相通，所述下连接轴的中心孔上部通过均布的下连接轴旁通孔与所述涡轮装置的下部空间相通，所述下连接轴中心孔的下端通过偏心引鞋中心孔与偏心引鞋的偏心水眼相通；所述涡轮装置包括多组涡轮定子和涡轮转子，各涡轮定子依次叠置固定在所述涡轮壳体的内壁，各涡轮转子依次叠置固定在所述芯轴的外周，所述涡轮转子与所述涡轮定子一一对应配对；所述轴承压紧接头的下端口压在顶部涡轮定子的上方，所述扶正器接头的上端口抵靠在底部涡轮定子的下方；顶部涡轮转子的上端口抵靠在所述上连接轴的台肩下方，底部涡轮转子的下端口通过垫圈抵靠在所述下连接轴的台肩上方；所述振荡短节包括振荡轴，所述振荡轴自上而下依次设有振荡轴上接头、振荡轴六方榫、振荡轴光杆段和振荡轴螺纹段，沿振荡轴的轴线设有贯通的振荡轴中心孔，所述振荡轴螺纹段的上部旋接有弹簧螺套，所述弹簧螺套的上方叠置有多个碟簧，各碟簧套装在所述振荡轴光杆段的外周，顶部碟簧上方压有弹簧堵头，沿弹簧堵头轴线设有六棱孔，所述六棱孔套装在振荡轴六方榫上且相互匹配；所述弹簧堵头的下部外周旋接有向下延伸的弹簧筒体，所述弹簧筒体的内腔设有弹簧筒体内台阶，所述弹簧筒体内台阶位于所述振荡轴螺纹段的下方且间隔一段距离；所述弹簧筒体内台阶的下方安装有振荡器，所述振荡器的底部抵靠在振荡下接头的顶部，所述振荡下接头的上部外螺纹旋接在所述弹簧筒体的下端口中；所述弹簧螺套的下方设有上安全挡套，所述上安全挡套旋接在所述振荡轴螺纹段上，所述上安全挡套的外周凹槽中嵌装上耐磨环，所述上耐磨环的外壁抵靠在所述弹簧筒体的内壁；所述上安全挡套的下方设有下安全挡套，所述下安全挡套旋接在所述振荡轴螺纹段上，所述下安全挡套的外周凹槽中嵌装下耐磨环，所述下耐磨环的外壁抵靠在所述弹簧筒体的内壁，所述下安全挡套的下端设有缩径段，缩径段外径小于所述弹簧筒体内台阶的内径。

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