[实用新型]套管下放浮力减荷封闭装置

说明书

本实用新型涉及一种套管下放浮力减荷封闭装置。为克服现有技术缺陷。本套管下放浮力减荷封闭装置包括套管，套管下部设有一个封板，该封板中心开有中心通孔，封板下方固连有防脱罩，该防脱罩上设有供流体通过的过流孔或栅孔，防脱罩内设有一个空心浮球，中心通孔下口为锥管形喇叭口，锥管形喇叭口大端的直径＞空心浮球外直径＞锥管形喇叭口小端的直径，空心浮球重量＜与空心浮球外径相等球体的同体积水的重量。空心浮球可在浮力作用下，堵在锥管形喇叭口上，也可在重力作用下，脱离锥管形喇叭口。本实用新型结构简单、加工组装方便、吊装负荷小，便于封闭，再次钻削工作量少，适合用于煤田地质钻探、浅层石油钻探、水井钻掘工程的套管下放。

技术领域

本实用新型涉及一种套管下放浮力减荷封闭装置。

背景技术

在钻探生产中，由于护壁、隔离等生产环节的需要，经常要钻孔中下放套管，还需要通过套管向钻孔内注入水泥浆，并使水泥浆挤出钻孔孔壁间隙及孔壁与套管之间的间隙，待水泥浆凝固，套管即被牢固地固定在钻孔内。需要进一步向更深地层钻孔，再用外径略小的钻头伸入套管内，进一步向更深的地层钻孔，然后再取外径更细一些套管，下放到新钻孔中，然后再次注浆加固新套管，如此依次类推，不断钻孔，不断下放套管，直至达到预订钻孔深度。

现有的套管无特别设计，下放套管时的起吊负荷大，有时超出设备或钻塔的负荷，且注浆后套管内残留水泥多，凝固后，再次钻孔时必须对残留水泥进行重复钻削，钻削工作量大，能耗大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种可借助浮力减轻下放套管时的提吊负荷，同时注浆后套管内残留的水泥，再次钻孔钻削工作量小的套管下放浮力减荷封闭装置。

为解决上述技术问题，本套管下放浮力减荷封闭装置包括套管，其特征在于：套管下部设有一个封板，该封板中心开有中心通孔，封板下方固连有防脱罩，该防脱罩上设有供流体通过的过流孔或栅孔，防脱罩内设有一个空心浮球，所述中心通孔下口为锥管形喇叭口，锥管形喇叭口大端的直径＞空心浮球外直径＞锥管形喇叭口小端的直径，空心浮球重量＜与空心浮球外径相等球体的同体积水的重量。所述空心浮球可在浮力作用下，堵在锥管形喇叭口上，也可以在重力作用下，脱离锥管形喇叭口。如此设计，下放套管时，套管伸入钻孔中，空心浮球遇到钻孔的液体(包括地下水及钻孔时起润滑降温作用的泥浆)后，空心浮球上浮堵在锥管形喇叭口上，液体无法进入套管，如图3所示，这在一定程序上减轻套管下放时提吊负荷。套管就位后，通过套管向钻孔加注水泥浆，水泥浆冲开锥管形喇叭口上的空心浮球，自套管下端涌出，挤入套管与钻孔内壁之间及钻孔内壁的空隙，如图4所示。

待注入一定量的水泥浆后，通过套管向钻孔内注入清水，清水把大部分水泥浆挤出套管，只在套管下部残留少量水泥浆，如图5所示。然后关闭清水，套管内的清水维持一定压力，空心浮球再次上浮，堵在锥管形喇叭口上，如图6所示。

待水泥浆凝固后，即可将套管牢固地固定在钻孔的相应位置，所述空心浮球及其周围的水泥浆也将套管下端封闭。防止钻孔深处的地下水或石油或天然气或瓦斯等流体外泄。

需要进一步钻进时，只需将钻头伸入套管，将封板、防脱罩、空心浮球及其周边的凝固水泥钻开即可。对钻头来说，钻开封板、防脱罩、空心浮球，可以说轻而易举。同时由于只有封板周围残存有水泥，钻削工作量小，耗能少。

作为优化，所述封板上开有2N个围绕中心通孔均匀分布的通孔，并配有N个U形栅条，每个U形栅条两端分别设有外螺纹杆，该外螺纹杆上分别设有上螺母和下螺母，每个U形栅条跨过封板中心，其外螺纹杆分别一一对应穿设在相应通孔，其上螺母和下螺母分别从上下两侧夹紧封板，借以将各个U形栅条固定在封板下方，借以形成所述防脱罩，相邻U形栅条之间的间隙形成所述栅孔，其中N为正整数，且3≤N≤6。如此设计，结构简单，组装方便。