CN104131789B - 轴套式内外扶正器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴套式内外扶正器。主要解决了现有技术中存在的套铣管柱与井眼、套铣管柱与套管相容性差的问题。其特征在于：所述的上接头（1）中段内、外部分别连接内套（5）、外套（7），所述的内套（5）内侧固定有若干内扶正块（9）；外套（7）外固定有若干外扶正块（8）；所述的外套（7）上下端分别与上接头（1）间嵌有滚珠（4），所述的内套（5）上下端分别与上接头（1）间嵌有滚珠（4）；所述的外扶正块（8）上铺焊耐磨硬质合金。该轴套式内外扶正器，能够有效解决定向井取套套铣管柱与井眼、套铣管柱与套管的相容性问题，并为套铣管柱提供沿井眼轨迹套铣的变向力。

Description

轴套式内外扶正器

技术领域

本发明涉及油田工程技术领域中一种扶正器，特别是一种轴套式内外扶正器。

背景技术

目前，石油工程中修井中，直井取换套技术采用的套铣管柱结构为套铣头+套铣筒，无套铣专用扶正器。目前，定向井取套施工时，因套铣管柱与套管、套铣管柱与井眼之间的相容性差，套铣管柱与井壁、套铣管柱与套管之间的作用力造成施工别跳严重、打散套管、别停转盘，甚至切断套管，套铣出新井眼。这使得取换套修复套损井失败。因此，有必要研发套铣专用扶正器，解决套铣管柱与井眼、套铣管柱与套管相容性问题是实施定向井取换套施工的技术关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在现有套铣管柱与井眼、套铣管柱与套管相容性差的问题，而提供一种轴套式内外扶正器。该轴套式内外扶正器 ，能够提高定向井取套套铣管柱与井眼、套铣管柱与套管的相容性。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该轴套式内外扶正器，包括上接头、下接头，所述的上接头下端内螺纹连接下接头上端外螺纹， 所述的上接头中段内、外部分别连接内套、外套，所述的内套内侧固定有若干内扶正块；外套外固定有若干外扶正块；所述的外套上下端分别与上接头间嵌有滚珠，所述的内套上下端分别与上接头间嵌有滚珠；所述的外扶正块上铺焊耐磨硬质合金。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该轴套式内外扶正器，提供变向力，通过内扶正块使套管提供给套铣管柱一个沿井眼轨迹的力，使套铣管柱沿井眼轨迹套铣；轴套结构实现套铣管柱与内扶正块的相对旋转，内扶正与套管之间不存在横向旋转，仅存在轴向滑动，可有效防止因套铣管柱与套管的摩擦打散或磨断套管；外扶正块可通过井壁提供给套铣管柱支撑力，使套铣管柱与套管同心，减小套铣管柱的震动范围，可有效防止套铣施工的别跳情况发生；外扶正块可对井壁修整，螺旋形的流道有改变流态和防止卡钻的作用。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2为图1中A-A剖面示意图；

附图3为图1中B-B剖面示意图。

图中：1-上接头，2- O型密封圈，3-顶丝，4- 滚珠，5-内套，6-下接头，7-外套，8-外扶正块，9-内扶正块。

具体实施方式：

下面结合附图将对本发明作进一步说明：

如附图1结合图2、图3所示，该轴套式内外扶正器，包括上接头1、下接头6 ，所述的上接头1下端内螺纹连接下接头6上端外螺纹，上接头1中段内外部分别连接内套5、外套7，所述的内套5内侧固定有若干内扶正块9，内扶正块呈条形凸起状，实现工具对套管柱的支撑，并为套铣管柱提供沿定向井井眼轨迹套铣的变向力；外套7外固定有若干外扶正块8，外扶正块8呈矩形，上铺焊耐磨硬质合金，实现工具对井壁的支撑；所述的外套7上下端内侧分别开有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽对应的上接头1处开有半圆形凹槽，外套7与上接头1间构成的圆形凹槽内嵌有若干滚珠4，所述外套7上下端环形凹槽径向向外有一开口，开口固定有顶丝3；所述的内套5上下端内侧分别开有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽对应的上接头1处开有半圆形凹槽，内套5与上接头1间构成的圆形凹槽内嵌有若干滚珠4，所述上接头1上下端半圆形凹槽径向向外有一开口，开口固定有顶丝3，防止滚珠4流出，并可拆卸更换滚珠；所述的内套5与上接头1间构成的圆形凹槽内、外套7与上接头1间构成的圆形凹槽内填有抗高温润滑脂，目的是提高润滑性，提高滚动效果，防止因温度过高造成滚珠4与滚珠4或滚珠4与凹槽之间的粘连，确保轴套的使用寿命；所述的外套7上端半圆形凹槽距离外套7顶端的距离、外套7下端半圆形凹槽距离外套7底端的距离、外套7上端半圆形凹槽与外套7下端半圆形凹槽距离比为15-20：15-20：240；所述的内套5上端半圆形凹槽距离内套5顶端的距离、内套5下端半圆形凹槽距离内套5底端的距离、内套5上端半圆形凹槽与内套5下端半圆形凹槽距离比为25-30：25-30：180，所述比例用以保证上接头中段及内外套的抗拉和抗扭强度；所述的上接头1中段与内套5、上接头1中段与外套7间置有O型密封圈2，防止进入岩屑；O型密封圈2、滚珠4分别与上接头1及内套5、上接头1与外套7构成轴套装置，实现内套5、外套7的横向相对转动。所述的上接头1与内套5、上接头1与外套7间开有的半圆形凹槽用以保证内套、外套旋转过程中保持径向稳定。

所述的抗高温润滑脂为二硫化钼润滑脂，购于上海在邦化工有限公司。

该轴套式内外扶正器根据不同井眼曲率和最大井斜角调整连接位置，套铣过程中接头1和下接头6分别与上下管柱连接，主要起传递扭矩的作用，带动下部管柱旋转；接头1旋转时，滚珠4支撑外套7跟随旋转，外套7在径向不发生旋转，外扶正块8支撑井壁，保证套铣管柱居中，减小套铣管柱的径向摆动，防止套铣过程中发生别跳；接头1旋转时，滚珠4支撑内套5跟随旋转，内套5径向不发生旋转，内扶正块9支撑套管，一是为沿井眼轨迹套铣提供变向力，二是确保套管在套铣管柱内居中，防止套铣头切断套管，三是防止套铣管柱与套管之间产生摩擦力打散套管。

该轴套式内外扶正器，外扶正块固定在轴套装置外套上，呈矩形，上铺焊耐磨硬质合金；内扶正块呈条形凸起状，在轴套装置内套内侧，上接头为套铣筒母扣，下接头为套铣筒公扣，和套铣管柱连接。外扶正实现井壁对套铣管柱的支撑，减小套铣管柱的摆动范围，防止套铣施工管柱别跳严重；利用内扶正实现套管对套铣管柱提供变向力，使套铣管柱沿套管轨迹套铣。内扶正采用轴套式结构，当套铣头旋转时，内扶正装置相对套管横向静止，不仅可为套铣管柱提供沿井眼轨迹的变向力，并使套管与套铣管柱保持一定距离，解决套铣管柱与套管之间的摩擦力打散或切断套管等问题，是解决定向井取套套铣筒与井眼、套铣筒与套管的相容性问题的专用工具之一。

实例1：大庆油田北2-360-斜P35井，该井在200m时井斜角为0.5°，在300m时井斜角为9.2°，此处最大造斜率为18.4°/100m，采用1根套铣筒接1个内外扶正器的套铣管柱结构，套铣至425m，套铣过程未发生别跳问题。

实例2：大庆油田南218-斜352井，该井在300m时井斜角为0.3°，在450m时井斜角为8.9°，此处最大造斜率为16.9°/100m，采用1根套铣筒接1个内外扶正器的套铣管柱结构，套铣至467m，套铣过程无任何异常显示。

Claims (7)

1.一种轴套式内外扶正器，包括上接头（1）、下接头（6），所述的上接头（1）下端内螺纹连接下接头（6）上端外螺纹，其特征在于： 所述的上接头（1）中段内、外部分别连接内套（5）、外套（7），所述的内套（5）内侧固定有若干内扶正块（9）；外套（7）外固定有若干外扶正块（8）；所述的外套（7）上下端分别与上接头（1）间嵌有滚珠（4），所述的内套（5）上下端分别与上接头（1）间嵌有滚珠（4）；所述的外扶正块（8）上铺焊耐磨硬质合金；所述的外套（7）上下端内侧分别开有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽对应的上接头（1）处开有半圆形凹槽，外套（7）与上接头（1）间构成的圆形凹槽内嵌有若干滚珠（4），所述外套（7）上下端环形凹槽径向向外有一开口，开口固定有顶丝（3）；所述的内套（5）上下端内侧分别开有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽对应的上接头（1）处开有半圆形凹槽，内套（5）与上接头（1）间构成的圆形凹槽内嵌有若干滚珠（4），所述上接头（1）上下端半圆形凹槽径向向外有一开口，开口固定有顶丝（3）。

2.根据权利要求1所述的轴套式内外扶正器，其特征在于：所述的外套（7）上端半圆形凹槽距离外套（7）顶端的距离、外套（7）下端半圆形凹槽距离外套（7）底端的距离、外套（7）上端半圆形凹槽与外套（7）下端半圆形凹槽距离比为15-20：15-20：240；所述的内套（5）上端半圆形凹槽距离内套（5）顶端的距离、内套（5）下端半圆形凹槽距离内套（5）底端的距离、内套（5）上端半圆形凹槽与内套（5）下端半圆形凹槽距离比为25-30：25-30：180。

3.根据权利要求1所述的轴套式内外扶正器，其特征在于：所述的内套（5）与上接头（1）间构成的圆形凹槽内、外套（7）与上接头（1）间构成的圆形凹槽内填有抗高温润滑脂。

4.根据权利要求1所述的轴套式内外扶正器，其特征在于：所述的耐磨硬质合金为YD耐磨硬质合金。

5.根据权利要求1所述的轴套式内外扶正器，其特征在于：所述的外扶正块（8）呈矩形。

6.根据权利要求1所述的轴套式内外扶正器，其特征在于：所述的内扶正块（9）呈条形凸起状。

7.根据权利要求1所述的轴套式内外扶正器，其特征在于：所述的上接头（1）中段与内套（5）、上接头（1）中段与外套（7）间置有O型密封圈（2）。