CN101363309A - 被动扶正器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于在井内稳定地居中的被动扶正器。该扶正器具有用于在井内推进的缩回的轮廓，并且在到达操作位置时是可展开的，用于居中。展开可以以自动化方式实现，而不需要操作者交互作用。此外，因为在被动扶正器插入井内之前用于展开的能量完全储存在被动扶正器内，所以扶正器是真正被动的。被动扶正器也可以在居中之后由于任何数目的井下限制而收缩。用这样的方式，被动扶正器也可以容易地从井中退出。

Description

被动扶正器

技术领域

在此描述的实施例涉及扶正器。主要探讨被动扶正器。特别地，详细描述了使用自动保持、展开和锁定机构的被动扶正器的实施例。

背景技术

扶正器经常使用在油田及相关产业中，这里在井内受控地定位装置是重要的。例如，在烃类井的情况下，将井下工具向下运送数千英尺到井中以在那里操作的需求会增加。在执行操作时，优选的是工具以(相对于井的直径)周向居中的方式到达操作位置。因此，为了确保井下工具周向居中地运送到操作位置，扶正器可与井下工具相关联。井的水平或其它构造是特别有益的，这些构造对独立的居中提出了挑战。

扶正器可包括径向设置的支臂，该支臂从芯轴或其它支撑体向外偏置以接触井壁的侧面，因此，居中定位支撑体。如上所述的井下工具可与支撑体连接，从而在操作位置周向居中。这种居中方式对不同类型的主机操作是有益的。实际上，在许多操作中，多次单独运送的井下工具的垂直对齐是有益的。用这种方式，在操作位置的这些工具的居中提供了工具相对于彼此的已知方向或定位。在操作过程中这种已知方向可以在工具相互作用处被利用，例如，使用一个井下工具抓住并取出另一个。另外，其它操作的主机可受益于单个井下工具的周向居中定位。这样的操作可涉及钻井性能、油井结构、和测井信息的收集(仅举几个例子)。

不幸的是，使用扶正器运送井下工具易于由于扶正器的径向设置的支臂而造成对井壁的损坏。这是因为扶正器设置有支臂，该支臂具有能够在更宽的井截面内稳定支撑自身的外径。例如，扶正器可以达到大约13英寸的自然外径，用于在直径12英寸的井截面内稳定定位。然而，扶正器通常是具有在支撑体和井壁之间偏置的单一尺寸的支臂的被动装置。因此，当井的直径变小时，通常弓形弹簧构造的所述支臂被迫变形并也收缩为更小的直径。例如，同样12英寸直径的井在井内更深的一些地方直径变成大约3英寸。这导致相当大的压力分布在支臂和窄井壁之间。也就是说，由于弓形支臂因窄井壁而被迫降到更低的轮廓，从而对井壁施加更大的作用力。

上述施加的作用力变得极其依赖支臂的形状和尺以及井的狭窄程度。因此，当扶正器强行穿过更窄的井节面时，上述弓形弹簧支臂可能会过早磨损或引起井壁的显著损坏。认为许多这样更窄的井截面也许不会涉及实际操作位置是不适当的。因此，指出的损坏会发生在不需要扶正器居中的井截面。此外，由于在扶正器和井壁之间的作用力，所以例如通过连续油管推进会需要极大的附加力。这可能使连续油管、扶正器、甚至井本身由于施加上述更大的作用力而易受损坏。

作为如上所述的被动扶正器的备选方案，主动扶正器，如牵引机构或其它能够交互式或动态支臂直径变化的装置，可以被使用。然而，这些类型的装置相当复杂，并且通常需要操作者练习在井中推进或撤回装置的过程中控制扶正器轮廓。因此，上述机构容易导致误操作，该误操作可能导致井损坏，超过上述被动扶正器引起的可能的损害。此外，不论什么时候上述装置都需要维持支臂的动力，以便实现用支臂支靠井壁的偏置，而不是依靠弓形或类似的支臂径向扩展的自然力。因此，不同于被动扶正器，当面临动力损失时，主动扶正器可能不能居中。

发明内容

被动扶正器具有与支撑体连接的支臂。通过保持机构保持支臂紧贴支撑体。此外，展开机构可与保持机构可脱离地相连接。以这样的方式，使支臂向远离支撑体的方向径向扩展。

在另一个实施例中，被动扶正器可包括具有径向偏置的支臂的支撑体，所述支臂用于相对于支撑体收缩和扩展。一旦预定的收缩程度出现，锁定机构就会与支臂和支撑体连接来消除扩展。

附图说明

图1是设置在井内的被动扶正器的一个实施例的侧面透视图。

图2是在储能负载位置的图1中的被动扶正器的侧面透视图。

图3是图1和图2中的被动扶正器的保持机构和展开机构的侧面剖面图。

图4是接着从负载位置展开的图2和图3中的保持机构和展开机构的侧面剖面图。

图5是在井的钻孔套管的更多井下位置的图1的被动扶正器的局部剖面图。

图6是图5中的被动扶正器锁定机构的侧面透视图。

图7是处于锁定收缩位置的被动扶正器的图6中的锁定机构的侧面剖面图。

图8是设置在图1的井内的被动扶正器的另一实施例的侧面透视图。

优选实施方式

参考在地下井中使用的某些被动扶正器描述实施例。集中于弓形弹簧构造的被动扶正器。然而，也可以使用多种其它的扶正器类型。无论如何，此处描述的实施例包括真正被动的扶正器，被动扶正器可展开以使用并随后完全基于扶正器遇到的井下条件和井特性而在收缩位置锁定。

现在参考图1，显示设置在井190内的被动扶正器100的一个实施例。描述了被动扶正器100在操作位置展开或扩展的位置。同此处详述的一样，构造被动扶正器100使扶正器100直到达到井190中要求居中的深度才展开，这个深度可被称为操作位置。

在井内操作位置的居中操作可包括打捞、钻、磨、扩孔、切削、打井和测井(仅举几个例子)。由于避免了操作位置扶正器100在推进定位到操作位置时展开，所以在推进到操作位置期间对井壁195的过度刮擦、剪切或其它机械损伤以及对被动扶正器100本身的损坏被减到最小，推进到操作位置例如可以通过应用普通的连续油管完成。

图1的被动扶正器100包括支撑体125，由于径向展开的支臂180的操作，所以支撑体125在井190内居中，支臂180向外偏置以便对井壁195施加作用力并使支撑体125居中。在所示实施例中，支臂180由弓形弹簧构成，弓形弹簧从收缩位置(见图2弓形弹簧从自然地弓形位置变平并因此储存能量的位置)展开到扩展位置(见图1弓形弹簧扩展到与井壁195接触的位置)。依据向井壁195方向的展开，支臂180能够呈现它们的最初构造固有的、更自然的弓形。

虽然示出了弓形支臂180，但是各种其它可展开的支臂也可以用于所示的被动扶正器100的偏置和居中。例如，可突出的支臂880可具有用于使支臂880朝井壁195(见图8)方向弹性展开的弹性偏置轴环855、877。无论如何，在此进一步描述，支臂180被构造为，由于向支臂180供应用于扩展的能量，所以与移动方向相对储存在支臂180上的能量释放，支臂180就从收缩位置移动到展开的扩展位置。以这样的方式，被动扶正器100以真正被动的方式提供居中，而不是通过使用电动机或其它通过地面控制的动力机构。

应当注意的是，如图1所示，扶正器100包括多个支臂180。在另一个实施例中，扶正器可以具有任何合适数目的支臂180，例如两个、三个、四个、或五个，或更多。此外，支臂180优选关于支撑体125的圆周等距间隔，虽然也可以使用其它的构造。

如图1和图3所示，被动扶正器100包括展开部位150，保持机构和展开机构位于展开部位150。保持机构可包括与支臂180和支撑体125连接的展开轴环155。展开轴环155使相连接的保持机构和展开机构固定，但是当保持机构和展开机构分离时，展开轴环155相对于支撑体125横向移动来展开支臂180，如在此更进一步描述的那样。如下所述，在一个实施例中，保持机构和展开机构的接合通过接合展开轴环155的保持工具152实现。展开轴环155可通过展开机构的运动而从保持工具152上脱离。例如，在所述实施例中，展开机构是位于保持工具152下面的可收缩的平台套管375，该可收缩的套管375向远离保持工具152的方向运动，引起保持工具152向内朝支撑体125移动，与展开轴环155脱离接触(见图3和图4)。

返回参考图1，被动扶正器100还包括提供锁定机构的锁定部位175。锁定机构可包括在支撑体125周围并可在那里横向移动的收缩轴环177。收缩轴环177可与支臂180连接，引导支臂180的收缩和扩展或展开运动。如图5所示，闸锁575还被提供作为锁定机构的一部分来一旦出现预定的支臂收缩度就固定收缩轴环177并消除支臂180的扩展运动。

继续参考图1，被动扶正器的其它特征可包括在内部接近支臂180的支撑体125的内部130和其它在外部的部分(126、127、128、129)。在这方面，支撑体125扩展内部130的上向孔，并通过在下面更进一步详述的上向孔延伸部126和展开支架127越过展开部位150。此外，在此更进一步详述的是扩展内部130的下向孔并越过锁定部位175的支撑体125的特征。这些特征是锁定支架129和下向孔延伸部128。此外，可在被动扶正器100上提供井下传感器140来收集与表示的展开相连接使用的信息。

现在继续参考图2和图3，以支臂180展开之前储存能量的负载位置来描述被动扶正器100(展开位置在图1中表示)。如图2和图3所示，在负载位置，支臂180缩回到接近支架体125的内部130的位置。在这个缩回位置，支臂180从它们的自然弓形变平，因此保留储存的能量。

如上面所指出的，支撑体125从内部130扩展上向孔，越过展开部位150。为了到达负载位置，展开轴环155在横向上向孔方向移动直到与保持工具152接合。用连接销310将每个支臂180的一端固定到展开轴环155上，经过部分展开支架127的展开轴环155的这种横向的上向孔移动使支臂180变形并扩展支臂180，直到它们向内部130拉伸，实现缩小或变平的轮廓。在所示的实施例中，缩小的轮廓包括基本上相对内部130变平的支臂180。如以上所讨论的，这导致支臂带有储存的能量。

应当注意的是，在接合具有保持工具152的展开轴环155以便在缩小轮廓或储存能量的位置夹持支臂180的过程中，展开轴环155可通过手动或其它的传统装置向上向孔延伸部126的方向施加作用力直到展开轴环155越过保持工具152。一旦保持工具152已经接合展开轴环155，如图3所示，展开轴环155就被固定，并且支臂180被锁定在储存能量的“负载“位置，为在如图1所示的操作位置展开和居中作准备。下面进一步描述，保持工具152从展开轴环155的脱离引起储存能量的释放，使支臂180自动地接合井壁以便居中支撑体125。

应当注意的是，支臂180的一端与展开轴环155相连，支臂180的另一端与锁定轴环177相连。在一个实施例中，锁定轴环177是仅仅在下向孔方向移动的单向轴环。因此，当支臂180在负载位置时，支臂180倾向于在上向孔方向上拉伸锁定轴环177。然而，由于锁定轴环只能在下向孔方向移动，所以支臂180在负载位置被夹持直到展开轴环155脱离保持工具152。

参考图3，进一步详述在标明的负载位置固定被动扶正器的一个实施例。特别地，图3显示具有展开轴环155的保持机构的剖面图，该展开轴环155在上向孔方向被拉伸，使其远离支臂180并越过保持工具152。特别地，在所示实施例中，展开轴环155具有突出部350，突出部350经过保持工具152牢固地卡住，用于固定所示的展开轴环155。如下所述，在假设的完全负载位置将一定量的能量贮存在每个弓形弹簧支臂180中，这是相当重要的。

在此所述实施例的每个收缩支臂180每英寸的收缩位移具有大约1,000磅～4,000磅的力。当支臂180的轮廓更进一步收缩并更进一步通过如上所述的展开轴环的横向移动向内部130收缩时，这个作用力的总量可以成指数增长。例如，在一个实施例中，支臂180可显示，展开轮廓从内部130扩展，在最高点时最多扩展大约7英寸。本支臂180的在其最高点的降至大约0.5英寸的收缩位置的收缩可以提供具有大约2,000磅～16,000磅的作用力。这是相当大的作用力，可以储存在每个压缩支臂180内，当被触发进入图1的居中位置时，等待向井壁195的释放。

在图3所述的实施例中，保持工具152推进从展开支架127周围的圆周上的展开突出物300中延伸的齿。展开突出物300是通过可收缩的平台式套管375支撑的指状物，套管375具有足够大强度和稳定性，以便当保持工具152固定到展开轴环155上时，确保保持工具152的稳固性。用这样的方式，尽管通过使如上所述的弓形弹簧支臂180变平施加了作用力，但保持工具152能够在适当位置稳定地固定展开轴环155。如图3所示，只要展开轴环155的突出部350在上向孔方向(即在远离支臂180的方向)推进经过保持工具152，展开轴环155的这种保持就会实现。只要展开轴环突出部350用这样的方式经过保持工具152被卡住，被动扶正器100，更准确地说扶正器的支臂180就被＂加载＂有储存的能量。

附加参考图1，负载的扶正器100(参考上面图2和图3所述)具有适合穿过大范围井孔直径尺寸的水平的井190的、高度偏斜、扭曲的、及其它复杂的井结构的最小轮廓。也就是说，所述被动扶正器100的所述＂负载＂在被动扶正器100插入井190之前已经进行。因此，在井190的直径明显大于扶正器100在其负载位置的轮廓的情况下，通过与扶正器100的支臂180接触，井壁195基本上保持原状。

在这样的情况下，在将扶正器100推进到操作位置期间要避免支臂180和井壁195之间有力的接触。在需要居中的操作位置展开之前，上述强有力的接触被免除。这种在扶正器100达到操作位置之前避免井壁195不必要的接触和居中意味着可以使支臂180施加在壁195上的不必要的切削、刮擦和其它损坏以及支臂180本身的磨损最小化。因此，在所示实施例中，支臂180具有特别粗糙的构造，以便承受井下条件，在扶正器100推进到操作位置过程中不会过度担心支臂180损坏井壁195。

现在参考图3和图4，被动扶正器可如上所述地推进到操作位置。此外，如所指示的，当位于图3的负载位置时，被动扶正器100的支臂180负载大量储存的能量。实际上，如上面提到的，在负载位置储存于支臂180内的能量比由单独作用的展开突出物300和保持工具152保持的能量要多。因此，在保持工具152下部提供可收缩的平台式套管375，以对其提供支撑确保展开轴环155保持足够稳定性。

现在参考图4，附加参考图1，描述被动扶正器100的展开。只要扶正器100位于井190的操作位置，展开就会进行，随即支臂180可以向井壁195的方向径向展开用于居中，如图1所示和描述。另外，展开发生的方式可以是自动的和被动的。因此，为了使支臂180展开，不需要操作者具体介入。

因此，误操作的可能性减到最小。此外，如下面所示，展开可以在扶正器100和井表面之间没有任何联系的情况下进行。这反映了，基本上消除了如所示的展开误操作的可能性。然而，在没有任何遥测技术或其它专业的、昂贵的或精密的设备投入到那里的情况下也实现展开的利益。另外，如下所述，展开可以通过扶正器100对某些井下条件的检测自动进行。

继续参考图1和图4，在所示的井190中自动的被动展开可以是井下条件的特征函数。如图1所述，在扶正器100上提供井下传感器140以检测井190内的状况。例如，使用井下传感器140来检测压力、温度、特殊腐蚀性物质的存在及其它井特征。因此，当通过井下传感器140检测时，可以设置扶正器100，用于依据检测的与操作位置一致的井状况展开。也就是说，可以根据从井190的一个位置到另一个位置的井特征的已知轮廓来设置扶正器100。

一旦与操作位置一致的特征通过井下传感器140被检测，这些信息就被用来通过传统装置使支臂180展开。例如，在一个实施例中，已知操作位置具有大约4,000磅/平方英寸(PSI)～6,000磅/平方英寸(PSI)的压力。因此，通过井下传感器140检测的5,000磅/平方英寸的压力可导致支臂180展开，如下所述。当然，井下传感器140本身可以采取传统的流体静压力释放的形式来触发平台式套管375移动。同样地，依据通过在操作位置存在的已知腐蚀剂在那里的腐蚀，传感元件140可以采取化学药品释放的形式触发套管375的弹性移动。

如上所述，可以通过任何合适的装置移动的可收缩的平台式套管375的运动，允许保持工具152从展开轴环155脱离，这也允许支臂180展开与井壁接触以便使支撑体125居中。也就是说，如图4所示，当可收缩的平台式套管375在相对于保持工具152的上向孔方向横向移动时，在那下面产生空隙400。在保持工具152下面的这些空隙400引起保持工具152向内朝支撑体125偏斜。也就是说，在没有套管375的支撑的情况下，在与保持工具152和展开轴环突出部350之间倾斜的接触面连接的支臂180中储存的能量的作用力使得突出物300发生偏斜。这个偏斜导致保持工具152从展开轴环155脱离。如图4所示，当展开轴环155脱离保持工具152时，展开轴环155和连接到那里的支臂180弹性展开，以使支撑体125居中，如图1所示。

如上所述可收缩的平台式套管375的移动允许支臂180为了居中而真正被动展开。实际上，仅仅施加大约200磅～275磅的作用力就足够通过任何合适的装置触发可收缩的平台式套管375的移动。这与在扶正器100的每个支臂180展开时通过每个支臂180释放和保持的数千磅作用力形成鲜明的对照。此外，提供的最小触发作用力可源于井下传感器140本身释放的储存能量。因此，只要扶正器100下降到井190中，不增加任何能量就实现扶正器100的展开是完全可能的。

根据如上所述的实施例，随着扶正器支臂180完全被动的展开，完全居中也可以以真正自动化方式实现。此外，当支臂180试图改变它们原有的弓形时，用于靠着井壁195偏置支臂180的能量完全由支臂180本身提供。因此，居中操作可以进行，而不需要操作者输入来保持展开或居中。

现在参考图5-图7，居中操作之后，扶正器100可以向井190内已知的限制部分500的方向推进，以便迫使展开的扶正器回到收缩位置。此外，因为如上所述的理由，为了在井190内扶正器100非居中地运送期间保护井壁195和扶正器100本身，被动扶正器100的稳定收缩是有益的。然而，不同于如上所述的负载位置，图5-图7中所示的被动扶正器100被迫进入锁定收缩位置。也就是说，在操作位置使用之后，支臂180缩进牢固锁定的收缩位置，而不是＂负载＂具有在操作位置展开的支臂180的被动扶正器100。如下所述，这可以通过在被动扶正器100的锁定部位175设置的锁定机构实现。

上述引用的锁定机构包括收缩轴环177，收缩轴环177围绕支撑体125并在那里横向移动。收缩轴环177在支臂180的一端与支臂180连接，并经过锁定机构的闸锁575滑动。如这里更进一步的描述，收缩轴环177经过闸锁575滑动，用这样的方式，可以固定收缩轴环177，消除支臂180的任何更进一步的扩展运动。换言之，只要支臂的预定收缩度出现，扶正器100就可以被固定在防止任何随后的展开的锁定收缩位置。

特别参考图5，所述井190的部分衬有在指出的限制部分500处终止的钻孔套管550。井190的这部分可以是图1所示的操作位置的下向孔，并且具有较小的直径。在所示实施例中，限制部分500可具有传统的接头特征，直径通常为大约3-4英寸，在井190的终端附近，并且起到其它井作用。尽管如此，可以使用接头限制部分500来实现这里所述的被动扶正器100的锁定收缩位置。其它的限制类型可以同样被使用，通常在井诸如适当尺寸的生产油管、交叉连接、阀门、和芯轴内被发现。另外，各种其它的限制类型可以被使用，其定位在井190内主要是为了实现锁定收缩位置。

继续参考图5，显示了具有从保持工具152脱离的展开轴环155的展开部位150。然而，钻孔套管550的直径小于在图1所示的操作位置的直径。例如，操作位置的直径在大约6英寸～12英寸之间，而钻孔套管550显示的部分可具有大约3英寸～5英寸的直径。因此，附加力被施加于支臂180和井壁195上。随着被动扶正器100在井190内推进或缩回，这可能导致井壁195和支臂180上切削及其他磨损。因此，可以使用限制部分500来迫使扶正器100进入锁定收缩位置，扶正器100具有沿支撑体125的内部130基本上变平的支臂180。在所示实施例中，为了达到需要的收缩度来迫使扶正器100进入锁定收缩位置，限制部分500可具有小于大约3英寸的直径。

现在继续参考图5和图6，在展开如上所述的支臂180的过程中，展开轴环155脱离保持工具152。然而，在所示实施例中，当扶正器100穿过窄井190并最终穿过限制部分500时，在锁定部位175的移动现在是值得注意的。也就是说，对于窄井190，其直径和任何在那里的工具变得更紧密匹配。因此，居中变得微不足道，当收缩轴环177向闸锁575移动时，锁定机构开始起作用。实际上，使扶正器100通过甚至更小的限制部分500的作用力足够迫使收缩轴环177进入与闸锁575的锁定啮合，使支臂180固定在锁定收缩位置。在一个实施例中应该注意的是，在到达负载位置之后，要防止展开轴环155在上向孔方向移动。因此，当锁定轴环177与闸锁575啮合时，支臂180趋向于在上向孔方向推动展开轴环155。然而，由于展开轴环155被防止在上向孔方向移动，所以支臂180被保持在收缩位置。

如在图6和图7中详述，闸锁575通过在支撑体125的锁定支架129部分上的一系列锁定突出物600啮合支撑。一旦收缩轴环177的保持突出物700被跨过闸锁575的齿施加作用力，支臂180就可被固定在锁定收缩位置。也就是说，如图7所述，由于保持突出物700采用至少大约90°的角来连接闸锁575的齿，所以收缩轴环177不再可能在上向孔方向移动。

如上所述，一旦收缩轴环177在横向下向孔方向被施加足够的作用力(即通过预定的支臂收缩度)，支臂180向远离支撑体125的内部130的方向的展开或扩展就会消除。这种锁定支臂180向下进入收缩位置的方式通过扶正器以自动化方式推进来实现。也就是说，收缩轴环177、闸锁575、和限制部分500本身的尺寸和位置是由支臂180为了达到锁定收缩位置需要的收缩度决定的。操作混乱，和因此导致的误操作，作为在达到扶正器100的稳定收缩过程中的一种因素被消除。此外，一旦以这种方式被锁定，井190内扶正器100的重新展开的可能性被消除。

更多参考图3，由于收缩轴环177的锁定机构与锁定部位175的闸锁575相互作用，所以进入锁定收缩位置的支臂180的上述收缩可以实现。这样做可以代替展开轴环155与保持工具152的重新啮合(即，重新达到如上所述的负载位置)。也就是说，由于可收缩的平台式套管375为了展开而发生移动，所以展开轴环155与保持工具152的重新啮合不再是使支臂180到达稳定收缩位置的选择。在如上所述的实施例中，可以使用这种构造以便确保扶正器100每次贯穿井190就展开一次。然而，在另一个实施例中，为了展开，平台式套管375暂时被具有像活塞的操作机构代替。在这样的实施例中，平台式套管375直接返回它展开的最初位置，这样允许展开轴环155与保持工具152发生所指出的重新啮合。因此，在另一个实施例中，在穿过井190期间，为了多次展开，扶正器100可被重新负载，而不是使用锁定机构。

由于扶正器贯穿井内可到达收缩位置，所以上述实施例使用被动扶正器来限制扶正器在井内推进期间对井壁和扶正器本身的损坏。也就是说，扶正器可以主要在操作部位在居中期间展开而不是在它在井内的全部时间内展开。此外，在井下条件和限制的基础上，扶正器轮廓的自动和被动的反应使应用居中引起的误操作的可能性减到最小。扶正器的被动特性也消除了在居中应用期间对扶正器的动力支臂的需要。因此，值得注意的是，也消除了将有效功率运送到支臂的错误。

已经参考目前本发明的优选实施例，进行了前面的描述。本发明所属技术领域的专业人员将理解，在不脱离本发明的原理和范围的情况下，在描述的结构和操作方法方面可以进行修改和变化。例如，用于上述实施例的触发展开是以特殊井下条件检测基础上的自动化方式实现的。然而，在另一实施例中，触发展开在地表、井外面致动的基础上产生。同样地，上面的描述将不会被理解为只包含在附图中描述和显示的精确结构，而应理解为与权利要求及其等同物所限制的结构一致。

Claims (24)

1.一种用于在井壁内使工具居中的被动扶正器，所述扶正器包括：

支撑体；

与所述支撑体连接的支臂；

与所述支臂和所述支撑体连接的保持机构，其用于将所述支臂保持在邻近所述支撑体的储存能量的负载位置；和

展开机构，所述展开机构与所述保持机构连接并可移动以使保持机构的至少一部分与支臂脱离，从而允许支臂远离所述支撑体径向扩展并与井壁接触。

2.根据权利要求1所述的被动扶正器，其中，负载位置包括所述支臂被向所述支撑体拉动至缩小的轮廓来增强被动扶正器在井内的推进。

3.根据权利要求1所述的被动扶正器，其中，在由于储存的能量的释放导致保持机构的至少一部分与支臂的所述脱离时，支臂从邻近支撑体的所述位置自动地移动成所述径向扩展。

4.根据权利要求3所述的被动扶正器，其中，储存能量多达大约4,000磅英寸。

5.根据权利要求4所述的被动扶正器，其中，所述支臂包括在自然卸载位置达到大约7英寸的轮廓，其中，所述支臂包括在负载位置下降到大约0.5英寸的轮廓，并且其中，通过储存的能量保持的作用力在大约2,000磅和大约16,000磅之间。

6.根据权利要求1所述的被动扶正器，其中，所述支臂包括弓形弹簧、弹性负载的可突出的连杆机构以及弓形弹簧和弹性负载的可突出的连杆机构的组合之中的一个。

7.根据权利要求1所述的被动扶正器，其中，所述保持机构包括：

展开轴环，其在所述支撑体周围横向移动并与所述支臂连接；和

与所述支撑体连接的保持工具，其用于固定所述展开轴环，以达到负载位置。

8.根据权利要求7所述的被动扶正器，其中，所述保持工具包括可偏转的展开突出物，所述展开突出物具有凸起的齿以便与用于固定的所述展开轴环对接，其中，展开突出物的偏转允许保持机构的至少一部分与支臂脱离，以允许支臂的所述径向扩展。

9.根据权利要求8所述的被动扶正器，其中，所述展开机构包括用于支撑所述可偏转的展开突出物的可收缩的平台式套管，其中，可收缩的平台式套管的移动允许突出物的所述偏转。

10.根据权利要求9所述的被动扶正器，进一步包括连接到所述展开机构的井下传感器，所述井下传感器用于检测井内的状况并实现允许突出物偏转的可收缩的平台式套管的所述移动。

11.一种用于在井内操作位置居中的被动扶正器，所述被动扶正器包括：

支撑体；

与所述支撑体连接的支臂；

与所述支臂和所述支撑体连接的保持机构，其用于将所述支臂保持在邻近所述支撑体的储存能量的负载位置；和

与所述保持机构连接的井下传感器，所述井下传感器用于基于对操作部位状况的感测来使保持工具脱离，所述脱离使得所述支臂远离所述支撑体径向扩展并与井壁接触。

12.根据权利要求11所述的被动扶正器，其中，所述状况是压力、温度、腐蚀性物质的存在、及其任何连接中的一种。

13.根据权利要求11所述的被动扶正器，其中，所述井下传感器穿过展开机构与所述保持机构连接，所述展开机构支撑所述保持机构，以保持所述支撑和移动所述支撑从而脱离。

14.根据权利要求13所述的被动扶正器，其中，所述井下传感器是作用在所述展开机构上进行所述移动的流体静压释放和化学释放中的一种。

15.一种被动扶正器，包括：

支撑体；

与所述支撑体连接的径向偏置的支臂，其用于相对于所述支撑体收缩和扩展；和

与所述支臂和所述支撑体连接的锁定机构，其用于在预定的收缩度时消除扩展。

16.根据权利要求15所述的被动扶正器，其中，所述消除使所述支臂向所述支撑体的收缩到缩小的轮廓，以增强被动扶正器在井内的移动。

17.根据权利要求15所述的被动扶正器，其中，所述锁定机构响应井内的井下状况来进行所述消除。

18.权利要求17所述的被动扶正器，其中，井下状况是接头、交叉连接、阀门、芯轴和生产油管之一的限制。

19.根据权利要求17所述的被动扶正器，其中，在井内井下限制的位置具有小于大约3英寸的直径。

20.根据权利要求15所述的被动扶正器，其中，所述锁定机构包括：

收缩轴环，其在所述支撑体周围横向移动并与所述支臂连接；和

保持锁，其与所述支撑体连接以固定用于所述消除的所述收缩轴环。

21.根据权利要求20所述的被动扶正器，其中，所述收缩轴环包括保持突出物，所述保持突出物用于以大约90°角与所述保持锁的齿对接。

22.一种在井内在操作位置使用被动扶正器的方法，该方法包括步骤：

使具有可展开的居中支臂的被动扶正器负载于储存能量的负载位置；

将扶正器推进到操作位置；

为了使被动扶正器居中而基于在操作位置检测到的井下状况释放可展开的居中支臂；和

在操作位置执行操作。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括步骤：使可展开的居中支臂收缩进入锁定收缩位置；以及从井中去除被动扶正器。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述操作是打捞、钻、磨、扩孔、切削、建井和测井中的一个。

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