一种扶正器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油天然气开采领域,尤其涉及一种扶正器。
【背景技术】
[0002]由于水平井可以沟通更多的储层或裂缝,可大大增加油气的泄流面积,因此水平井是开采的首选。水平井套管固井完井不仅可以有效降低井眼变形、井壁垮塌、储层出砂等井底复杂情况;还能为分段压裂提供更好的分段密封性能,对提高压裂效果起着非常积极的作用,在非常规油气资源的开采上应用尤为广泛,例如全球页岩气开采中80%以上都是采用的水平井套管固井完井。然而,水平井套管固井完井的质量一直以来都非常低劣,合格率都很低,严重制约了水平井的使用。
[0003]目前,在水平井套管固井完井的过程中,一般先依靠套管柱的自重使套管沿井眼轨迹下至预定的位置,当套管下入至井眼倾斜段后,套管就紧贴井眼上方井壁,当套管进入水平段后就平躺在下方井壁上。在这一过程中,现有技术中采用套管扶正器来实现对套管的居中对应,提高套管的居中度。但现有技术中,套管扶正器一般分为外径与井眼的内径相差较小的居中度较好的扶正器和外径与井眼的内径相差较大的居中度较差的扶正器,若使用前一种套管扶正器进行套管的居中对应,将会使地层对套管的摩阻大大增大,严重时使套管不能下达预定井段,若使用后一种套管扶正器进行套管的居中对应,虽然减少了地层对套管的摩阻,但由于居中度低,使得套管下侧紧贴井壁,而套管的上侧与井壁的间隙会相对下侧来说大的多,固井后水泥环的厚薄不均,严重影响了水平井段的固井质量。
[0004]因此套管变径扶正器应运而生,套管变径扶正器具有提高套管居中度同时能解决下套管困难的特点,特别适合应用在页岩气长水平井的固井和完井工作中。现有的变径扶正器多数为液压变径钻柱扶正器,需不停提供液压动力,当停止提供动力时扶正器的外径变小,且这些变径扶正器的径向扩大率非常小。授权公告号为CN203008808U的中国实用新型专利所提供的带旋流功能的可变径套管扶正器虽可以增加径向扩大率,但扶正机构为弹簧片,当压力过大时,会发生弹性变形,影响套管的居中度,且加工难度大不宜推广。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种下套管容易且扶正过程中,套管居中度高且套管居中度的稳定性好的扶正器。
[0006]本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现:一种扶正器,其包括:具有相背对的上接头和下接头的本体,所述上接头与所述下接头用于与套管相连接;所述本体内从所述上接头至所述下接头形成有通道;在所述本体内还设置有与所述通道连通的空腔;所述本体的外侧壁设置有开口,所述开口与所述空腔连通;可移动地设置在所述空腔内的扶正体,所述扶正体具有限位于所述空腔内的第一工作位置和通过所述开口凸出所述本体外壁的第二工作位置;设置于所述空腔内的固定装置,所述固定装置包括设置于所述空腔内壁上的第一固定件和设置于所述扶正体的侧壁上面对所述第一固定件一侧的第二固定件,当所述扶正体从所述第一工作位置移动到所述第二工作位置时,所述第一固定件与所述第二固定件相配合,将所述扶正体限位于所述第二工作位置。
[0007]优选地,所述第一固定件为第一锯齿,所述第二固定件为第二锯齿,所述第二锯齿能伸入所述第一锯齿。
[0008]优选地,所述第一固定件为设置于所述空腔内壁上的第一沟槽,所述第二固定件包括设置于所述扶正体的侧壁上的第二沟槽、设置于所述第二沟槽内的第一弹性件和与所述第一弹性件相抵接的第一止回体,当所述扶正体从所述第一工作位置移动到所述第二工作位置时,所述第一止回体在所述第一弹性件的作用下伸入所述第一沟槽,从而将所述扶正体限位于所述第二工作位置。
[0009]优选地,所述扶正体为硬质材料。
[0010]优选地,所述空腔包括第一部分和第二部分,所述第一部分与所述通道相剑接,所述第二部分与所述开口相剑接,所述第一部分的延伸方向与所述第二部分的延伸方向形成有一夹角。
[0011]优选地,所述第一部分内设置有相互抵接的活塞和支撑体,所述扶正体位于所述第二部分内,所述扶正体与所述支撑体相抵接。
[0012]优选地,其包括:设置于所述第一部分内壁上的第三沟槽,和设置于所述支撑体的侧壁上面对所述第三沟槽一侧的第四沟槽;所述第四沟槽内设置有第二弹性件和与所述第二弹性件相抵接的第二止回体。
[0013]优选地,其包括:设置于空腔内的密封件,所述密封件位于所述活塞与所述支撑体之间。
[0014]优选地,其包括:设置于所述本体的侧壁上背离所述通道一侧的螺旋槽。
[0015]优选地,所述螺旋槽与所述本体的轴线成30°至60°的夹角。
[0016]本实用新型提供的一种扶正器的有益效果是:本实用新型通过设置具有相背对的上接头和下接头的本体,该上接头与该下接头用于与套管相连接;所述本体内从所述上接头至所述下接头形成有通道;在所述本体内还设置有与所述通道连通的空腔;所述本体的外侧壁设置有开口,所述开口与所述空腔连通可移动地设置在空腔内的扶正体,扶该正体具有限位于空腔内的第一工作位置和通过开口凸出本体外壁的第二工作位置;设置于空腔内的固定装置,固定装置包括设置与空腔内壁上的第一固定件和设置于扶正体的侧壁上面对第一固定件一侧的第二固定件,当扶正体从第一工作位置移动到第二工作位置时,第一固定件与第二固定件相配合,将扶正体限位于第二工作位置;实现了首先当本体的上接头与下接头与套管相连接后,在井内下入套管过程中,扶正体被收容于本体的空腔中,从而减少了套管扶正器的外径,减小了下入摩阻,增加了下套管的安全性,实现了下套管容易的目的;其次,当套管下到指定位置后,对套管进行打压,例如向套管内打入流体,流体通过上接头进入本体的通道中,然后通过通道进入空腔中,从而对收容于空腔中的扶正体产生推力,扶正体在该推力的作用下,通过本体外壁上的开口凸出本体外壁,实现对套管的扶正,且当扶正体从第一工作位置移动到第二工作位置时,第一固定件与第二固定件相配合,从而将扶正体限位于第二工作位置,从而实现了本实用新型提供的扶正器在扶正过程中,套管居中度高且套管居中度的稳定性好的目的。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1本实用新型的扶正前的结构示意图;
[0019]图2本实用新型的扶正前的沿A-A的截面图;
[0020]图3本实用新型的扶正时的沿A-A的截面图;
[0021]图4本实用新型的扶正时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0023]如图1所示,本实用新型提供一种扶正器,其包括:具有相背对的上接头11和下接头13的本体10,上接头11与下接头13用于与套管相连接;该本体10内从上接头11至下接头13形成有通道15 ;在本体10内还设置有与该通道15连通的空腔17 ;本体10的外侧壁设置有开口 19,该开口 19与空腔17连通;可移动地设置在空腔17内的扶正体21,扶正体21具有限位于空腔17内的第一工作位置和通过开口 19凸出本体10外壁的第二工作位置;设置于空腔17内的固定装置,固定装置包括设置与空腔17内壁上的第一固定件23和设置于扶正体21的侧壁上面对第一固定件23 —侧的第二固定件25,当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,第一固定件23与第二固定件25相配合,将扶正体21限位于第二工作位置。
[0024]本实用新型提供的一种扶正器,首先实现了当本体10的上接头11与下接头13与套管相连接后,在井内下入套管过程中,扶正体21被收容于本体10的空腔17中,从而减少了套管扶正器的外径,减小了下入摩阻,增加了下套管的安全性,实现了下套管容易的目的;其次,当套管下到指定位置后,对套管进行打压,例如向套管内打入流体,流体通过上接头11进入本体10的通道15中,然后通过通道15进入空腔17中,从而对收容于空腔17中的扶正体21产生推力,扶正体21在该推力的作用下,通过本体10外壁上的开口 19凸出本体10外壁,实现对套管的扶正,且当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,第一固定件23与第二固定件25相配合,从而将扶正体21限位于第二工作位置,从而实现了本实用新型提供的扶正器在扶正过程中,套管居中度高且套管居中度的稳定性好的目的。
[0025]本实用新型提供的一种扶正器可以应用于石油天然气井钻井现场。
[0026]如图1所示,在本实施方式中,具有相背对的上接头11和下接头13的本体10,该上接头11与该下接头13用于与套管相连接,以便在
下入套管过程中,将本实用新型提供的一种扶正器随套管下入井中。
[0027]在本体10内从上接头11延伸至下接头13形成有通道15,以便于当套管下到指定位置后,对套管进行打压,例如向套管内打入流体,流体能通过上接头11进入本体10的通道15中。
[0028]在本体10内还设置有与该通道15连通的空腔17,以使当通道15中有流体通过时,该流体能通过通道15进入空腔17中。
[0029]本体10的外侧壁设置有开口 19,该开口 19与空腔17连通,以使得开口 19中的扶正体21能通过该开口 19凸出本体10的外壁。
[0030]可移动地设置在空腔17内的扶正体21,如图2和图3所示,该扶正体21具有限位于空腔17内的第一工作位置和通过开口 19凸出本体10外壁的第二工作位置,从而当套管下到指定位置后,对套管进行打压,例如向套管内打入流体,流体通过通道15进入空腔17中,从而对该收容于空腔17中的扶正体21产生推力,从而该扶正体21在该推力的作用下,通过本体10外壁上的开口 19凸出本体10外壁,实现对套管的扶正。在本实施方式中,该扶正体21为硬质材料,从而当扶正体21位于第二工作位置对套管进行扶正时,不会受通道15内压力大小的影响,从而提高了扶正器的居中度和居中度的稳定性。
[0031]在空腔17内设置有固定装置,该固定装置包括设置于空腔17内壁上的第一固定件23和设置于扶正体21的侧壁上面对第一固定件23 —侧的第二固定件25,当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,该第一固定件23与第二固定件25相配合,从而将扶正体21限位于第二工作位置,从而使扶正体21不能移动,不受通道15中液体压力大小的影响而被固定于凸出本体10外壁的位置上对套管进行居中对应,从而实现了本实用新型提供的扶正器在扶正过程中,套管居中度高且套管居中度的稳定性好的目的。
[0032]如图1所示,在本实施方式中,该第一固定件23为设置于空腔17内壁上的第一沟槽27,该第二固定件25包括设置于扶正体21的侧壁上的第二沟槽29、设置于第二沟槽29内的第一弹性件和与第一弹性件相抵接的第一止回体,当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,第一止回体在第一弹性件的作用下伸入第一沟槽27,从而将扶正体21限位于第二工作位置。在本实施方式中,该第一弹性件为弹簧,当然也可以是其他的弹性体,例如弹片。在本实施方式中,该第一止回体为销钉,该销钉的长度大于第一沟槽27的深度,从而当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,销钉在弹簧的作用下从第二沟槽29中弹出,伸入第一沟槽27,因为销钉的长度大于第一沟槽27的深度,所以销钉位于第一沟槽27与第二沟槽29之间,从而能将扶正体21限位于第二工作位置。
[0033]在本实施方式中,该第一固定件23为第一锯齿,该第二固定件25为第二锯齿,该第二锯齿能伸入该第一锯齿,从而当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,该第二锯齿伸入该第一锯齿,从而将扶正体21限位于第二工作位置。
[0034]如图4所示,在本实施方式中,该空腔17包括第一部分43和第二部分45,该第一部分43与该通道15相剑接,以使通道15内的液体能流入该第一部分43内,该第二部分45与该开口 19相剑接,该第一部分43的延伸方向与该第二部分45的延伸方向形成有一夹角。
[0035]如图4所示,在本实施方式中,该第一部分43内设置有相互抵接的活塞47和支撑体49,该扶正体21位于该第二部分45内,该扶正体21与该支撑体49相抵接。在该第一部分43内壁上设置有第三沟槽31,在该支撑体49的侧壁上面对该第三沟槽31 —侧设置有第四沟槽33 ;该第四沟槽33内设置有第二弹性件和与该第二弹性件相抵接的第二止回体。当流体从通道15流入空腔17内时,流体对活塞47产生推力作用,从而活塞47在该推力的作用下将支撑体49推向空腔17的第二部分45,此时支撑体49推动扶正体21向开口19移动,当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,第一止回体在第一弹性件的作用下伸入第一沟槽27,从而将扶正体21限位于第二工作位置,而,第二止回体在第二弹性件的作用下伸入第三沟槽31,从而将支撑体49的位置固定下来,从而通道15中的流体对活塞47的作用力将不能使支撑体49发生移动。在本实施方式中,该第二弹性件为弹簧,当然也可以是其他的弹性体,例如弹片。在本实施方式中,该第二止回体为销钉,该销钉的长度大于第三沟槽31的深度,从而当扶正体21从第一工作位置移动到第二工作位置时,销钉在弹簧的作用下从第四沟槽33中弹出,伸入第三沟槽31,因为销钉的长度大于第三沟槽31的深度,所以销钉位于第三沟槽31与第四沟槽33之间,从而能将支撑体49的位置进行固定。
[0036]如图1所示,在本实施方式中,在空腔17内设置有密封件51,该密封件51位于活塞47与支撑体49之间,从而当通道15中有流体通过时,该密封件51能对空腔17进行密封,使流体被密封于本体10内。
[0037]如图1所示,在本实施方式中,在本体10的侧壁上背离该通道15 —侧设置有螺旋槽53。该螺旋槽53与所述本体10的轴线成30°至60°的夹角。从而在水平井固井完井的注水泥阶段,水泥浆在螺旋槽53上产生旋流,从而提高水泥浆的顶替效率,提高固井质量。
[0038]以上所述仅为本实用新型的几个实施例,本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。
【主权项】
1.一种扶正器,其特征在于,其包括: 具有相背对的上接头和下接头的本体,所述上接头与所述下接头用于与套管相连接; 所述本体内从所述上接头至所述下接头形成有通道; 在所述本体内还设置有与所述通道连通的空腔; 所述本体的外侧壁设置有开口,所述开口与所述空腔连通; 可移动地设置在所述空腔内的扶正体,所述扶正体具有限位于所述空腔内的第一工作位置和通过所述开口凸出所述本体外壁的第二工作位置; 设置于所述空腔内的固定装置,所述固定装置包括设置于所述空腔内壁上的第一固定件和设置于所述扶正体的侧壁上面对所述第一固定件一侧的第二固定件,当所述扶正体从所述第一工作位置移动到所述第二工作位置时,所述第一固定件与所述第二固定件相配合,将所述扶正体限位于所述第二工作位置。2.根据权利要求1所述的扶正器,其特征在于:所述第一固定件为第一锯齿,所述第二固定件为第二锯齿,所述第二锯齿能伸入所述第一锯齿。3.根据权利要求1所述的扶正器,其特征在于:所述第一固定件为设置于所述空腔内壁上的第一沟槽,所述第二固定件包括设置于所述扶正体的侧壁上的第二沟槽、设置于所述第二沟槽内的第一弹性件和与所述第一弹性件相抵接的第一止回体,当所述扶正体从所述第一工作位置移动到所述第二工作位置时,所述第一止回体在所述第一弹性件的作用下伸入所述第一沟槽,从而将所述扶正体限位于所述第二工作位置。4.根据权利要求2或3所述的扶正器,其特征在于:所述扶正体为硬质材料。5.根据权利要求4所述的扶正器,其特征在于:所述空腔包括第一部分和第二部分,所述第一部分与所述通道相剑接,所述第二部分与所述开口相剑接,所述第一部分的延伸方向与所述第二部分的延伸方向形成有一夹角。6.根据权利要求5所述的扶正器,其特征在于:所述第一部分内设置有相互抵接的活塞和支撑体,所述扶正体位于所述第二部分内,所述扶正体与所述支撑体相抵接。7.根据权利要求6所述的扶正器,其特征在于,其包括:设置于所述第一部分内壁上的第三沟槽,和设置于所述支撑体的侧壁上面对所述第三沟槽一侧的第四沟槽;所述第四沟槽内设置有第二弹性件和与所述第二弹性件相抵接的第二止回体。8.根据权利要求7所述的扶正器,其特征在于,其包括:设置于空腔内的密封件,所述密封件位于所述活塞与所述支撑体之间。9.根据权利要求8所述的扶正器,其特征在于,其包括:设置于所述本体的侧壁上背离所述通道一侧的螺旋槽。10.根据权利要求9所述的扶正器,其特征在于:所述螺旋槽与所述本体的轴线成30°至60°的夹角。
【专利摘要】本实用新型提供一种扶正器,其包括:具有相背对的上接头和下接头的本体,上接头与下接头用于与套管相连接;本体内从上接头至下接头形成有通道;在本体内还设置有与通道连通的空腔;本体的外侧壁设置有开口,开口与空腔连通;可移动地设置在空腔内的扶正体,扶正体具有限位于空腔内的第一工作位置和通过开口凸出本体外壁的第二工作位置;设置于空腔内的固定装置,固定装置包括设置于空腔内壁上的第一固定件和设置于扶正体的侧壁上面对第一固定件一侧的第二固定件,当扶正体从第一工作位置移动到第二工作位置时,第一固定件与第二固定件相配合,将扶正体限位于第二工作位置。本实用新型提供的扶正器套管居中度高且套管居中度的稳定性好。
【IPC分类】E21B17/10
【公开号】CN204703792
【申请号】CN201520332224
【发明人】尹虎, 石天峰, 程朝
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月21日