CN112780196A - 套管扶正器及套管安装方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种套管扶正器及套管安装方法，属于采油设备技术领域。通过将套管扶正器套装在套管上，套管扶正器的主体上设置多个可移动的扶正块，在套管的下放过程中，该扶正块被固定在主体的通孔内，使套管扶正器的外径较小，与井壁之间产生摩擦的可能性小，有利于套管的下放；在将套管下放到位后，扶正块可以在外力的作用下向外移动，以使该扶正块的卡止段的端部与套管外部的井壁相抵，从而实现套管的扶正。该套管扶正器更加适用于水平井或大位移井中，套管的下放过程容易，降低了下套管过程的风险。
Description
技术领域
本公开涉及采油设备技术领域，特别涉及一种套管扶正器及套管安装方法。
背景技术
在油井的施工过程中，需要将套管等设备下放到油井中后进行扶正，为了使套管在井眼内居中，通常在套管的外部套装套管扶正器。
目前通常使用的套管扶正器为弓形弹性扶正器或者刚性扶正器，上述两种扶正器在入井过程中处于打开状态，在套管下放到位后通过与套管外部的井壁接触，并固定在井壁上，实现对套管的扶正。
然而，目前通常使用的套管扶正器在入井过程中外径较大，造成入井过程中与井壁之间的摩擦阻力大，特别是在水平井或大位移井中，常常会导致下入困难，增加了下套管过程的风险。
发明内容
本公开实施例提供了一种套管扶正器及套管安装方法，能够解决目前常用的套管扶正器常会导致下套管困难，风险高的问题。该技术方案如下：
一方面，提供了一种套管扶正器，该套管扶正器包括：主体和至少一个扶正块；
该主体的壁上沿轴向设有至少一组通孔，每组通孔包括至少两个沿周向对称设置的通孔；
该扶正块包括相连的密封段和卡止段，该密封段的外径大于该卡止段的外径，每个该扶正块中的密封段和卡止段按照由内向外的方向设置在一个通孔内；
该通孔内还设置有限位卡环，该限位卡环的内壁上设有第一锯齿，该卡止段的外壁上设有与该第一锯齿适配的第二锯齿，该限位卡环通过锯齿连接该卡止段；
该卡止段能够相对于该限位卡环向外移动，以使该卡止段的端部与井壁相抵。
在一种可能设计中，该限位卡环为具有开口的圆环。
在一种可能设计中，该通孔中还设有环形的盖体；
该盖体与该通孔的内壁通过螺纹连接；
该盖体盖装在该限位卡环上，用于卡止该限位卡环。
在一种可能设计中，该密封段上设有环形的凹槽；
该凹槽中设有密封圈。
在一种可能设计中，相邻组别之间的通孔的位置沿该主体的径向两两对应。
在一种可能设计中，相邻组别之间的通孔交错设置。
在一种可能设计中，该卡止段的端部为球面。
在一种可能设计中，该主体的两端分别设有内螺纹和外螺纹。
在一种可能设计中，该扶正块的长度小于对应的通孔轴向的长度。
一方面，提供了一种套管安装方法，应用上述任一种可能设计中提供的套管扶正器，该方法包括：
将该套管扶正器套装在套管上，下入井内；
向该套管扶正器和该套管之间的环形空间注入液体；
在该液体的压力作用下，该扶正块伸出该套管扶正器的主体；
该扶正块的卡止段的端部与井壁相抵。
通过将套管扶正器套装在套管上，套管扶正器的主体上设置多个可移动的扶正块，在套管的下放过程中，该扶正块被固定在主体的通孔内，使套管扶正器的外径较小，与井壁之间产生摩擦的可能性小，有利于套管的下放；在将套管下放到位后，扶正块可以在外力的作用下向外移动，以使该扶正块的卡止段的端部与套管外部的井壁相抵，从而实现套管的扶正。该套管扶正器更加适用于水平井或大位移井中，套管的下放过程容易，降低了下套管过程的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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。
图1是本公开实施例提供的一种套管扶正器的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种套管扶正器的剖面结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种套管扶正器的剖面结构示意图；
图4是本公开实施例提供的一种限位卡环3和扶正块2的剖面结构示意图；
图5是本公开实施例提供的一种套管扶正方法的流程图。
附图中的各零件的标号说明如下：
1-主体；
2-扶正块；
21-密封段；
22-卡止段；
221-第二锯齿；
3-限位卡环；
31-第一锯齿；
4-盖体；
5-密封圈。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种套管扶正器的结构示意图，请参见图1，该套管扶正器包括：主体1和至少一个扶正块2；该主体1的壁上沿轴向设有至少一组通孔，每组通孔包括至少两个沿周向对称设置的通孔；该扶正块2包括相连的密封段21和卡止段22，该密封段21的外径大于该卡止段22的外径，每个该扶正块2中的密封段21和卡止段22按照由内向外的方向设置在一个通孔内；该通孔内还设置有限位卡环3，该限位卡环3的内壁上设有第一锯齿31，该卡止段22的外壁上设有与该第一锯齿31适配的第二锯齿221，该限位卡环3通过锯齿连接该卡止段22；该卡止段22能够相对于该限位卡环3向外移动，以使该卡止段22的端部与井壁相抵。
下面对该套管扶正器的工作原理进行详述：
其中，主体1为筒状，其内径大于相应套管的外径，以便该主体1能够套装在套管外；每组通孔中至少包括两个对称设置的通孔，以使该扶正器在卡止在井壁上时受力均匀。
在使用时，将该套管扶正器套装在套管上，下入井内，套管扶正器的状态请参见图2；向该套管扶正器和该套管之间的环形空间注入液体；在该液体的压力作用下，该扶正块2伸出该套管扶正器的主体1，套管扶正器的状态请参见图3；该扶正块2的卡止段22的端部与井壁相抵。
图4是本公开实施例提供的一种限位卡环3和扶正块2的剖面结构示意图，请参见图2，限位卡环3上的第一锯齿31和第二锯齿221的方向相反，该第二锯齿221可以沿第一锯齿31的方向滑动，也即是，在主体1上由内向外滑动，但不能反向滑动，保证了在扶正块2与井壁相抵后，该扶正块2能够卡止在该位置不动，保证套管可以保持在扶正位置。
通过将套管扶正器套装在套管上，套管扶正器的主体1上设置多个可移动的扶正块2，在套管的下放过程中，该扶正块2被固定在主体1的通孔内，使套管扶正器的外径较小，与井壁之间产生摩擦的可能性小，有利于套管的下放；在将套管下放到位后，扶正块2可以在外力的作用下向外移动，以使该扶正块2的卡止段22的端部与套管外部的井壁相抵，从而实现套管的扶正。该套管扶正器更加适用于水平井或大位移井中，套管的下放过程容易，降低了下套管过程的风险。
下面对该套管扶正器中各部分结构及工作原理进行详述：
在一种可能设计中，该限位卡环3为具有开口的圆环。保证该限位卡环3的开口大小具有一定的弹性，该扶正块2与该限位卡环3之间相对滑动时，在第二锯齿221和第一锯齿31的端部相对时，限位卡环3能够通过直径的扩大来使第一锯齿31后缩，以便允许第二锯齿221的端部通过，从而保证扶正块2相对限位卡环3向外顺畅地滑动。
在一种可能设计中，该通孔中还设有环形的盖体4；该盖体4与该通孔的内壁通过螺纹连接；该盖体4盖装在该限位卡环3上，用于卡止该限位卡环3。同时，既能使限位卡环3的安装过程更为方便，该盖体4还可以防止该限位卡环3从通孔内脱出。
在一种可能设计中，该限位卡环3可以是固定在通孔内，也可以是在通孔内设有卡槽，该限位卡环3限制于卡环之内，或者通过其他可拆卸的方式固定在通孔内，本实施例对此不作限定。
在一种可能设计中，该密封段21上设有环形的凹槽；该凹槽中设有密封圈5。当该扶正块2被安装在主体1中，该套管扶正器套装在套管上，在套管的下放过程中，该密封圈5用于保证该密封段21与通孔之间的密封和固定。该密封圈5可以是橡胶材质制成，该密封圈5的体积可以是略大于该凹槽，环形的外端部从凹槽中凸出，并与通孔的内壁相抵。
在一种可能设计中，相邻组别之间的通孔的位置沿该主体1的径向两两对应。也即是，通孔和扶正块2按照阵列方式均匀布置在主体1的壁上，以使通孔便于设计和加工，同时，使套管在扶正过程中受力均匀。每组的通孔的数量为偶数，具体数量可以根据需要设计，例如，可以为2～10个，每个主体1上设置2～10组，本实施例对此不作限定。
在一种可能设计中，相邻组别之间的通孔交错设置。具体地，相邻组别之间的通孔交错设置，可以使该多个扶正块2受力比较均匀，保证该套管扶正器和套管受到的来自各个方向上的力比较均匀，有利于套管的扶正。
在一种可能设计中，该卡止段22的端部为带有球面。保证可以与不同直径的井壁都能保持良好接触。
进一步地，该球面上还可以设有防滑螺纹，从而在该扶正块2与井壁之间相抵时，提高两者之间的摩擦力，使该套管扶正器不易滑动，保证套管的扶正。
在一种可能设计中，该主体1的两端分别设有内螺纹和外螺纹。
其中，该内螺纹和外螺纹可以是用于将多个不同的套管扶正器连接在一起，从而在套管外形成扶正器串，将套管扶正器串套装在套管上后下放，更能保证套管的扶正过程顺利进行。
该内螺纹和外螺纹还可以是用于将该套管扶正器固定在套管上，具体地，可以是通过该内螺纹或外螺纹与套管接箍相连，或者在套管上设置专用的与套管扶正器相适配的安装件。
在一种可能设计中，该套管扶正器还可以通过其他方式套装在套管上，例如，直接固定在套管上，通过螺纹连接的形式固定在套管上等，本实施例对此不作限定。
在一种可能设计中，该扶正块2的长度小于对应的通孔轴向的长度，同时，在第一锯齿31对第二锯齿221的卡止作用下，可以保证该扶正块2在未受到压力的作用下，固定在通孔中，不会移动，扶正块2的端部不会突出与主体1的外壁，有利于套管扶正器的顺利下放。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
图5是本公开实施例提供的一种套管扶正方法的流程图，请参见图5，该方法应用如上述任一种可能设计中提供的套管扶正器，该方法包括：
501、将该套管扶正器套装在套管上，下入井内。
502、向该套管扶正器和该套管之间的环形空间注入液体。
503、在该液体的压力作用下，该扶正块2伸出该套管扶正器的主体1。
504、该扶正块2的卡止段22的端部与井壁相抵。
本公开实施例提供的方法，通过将套管扶正器套装在套管上，套管扶正器的主体1上设置多个可移动的扶正块2，在套管的下放过程中，该扶正块2被固定在主体1的通孔内，使套管扶正器的外径较小，与井壁之间产生摩擦的可能性小，有利于套管的下放；在将套管下放到位后，扶正块2可以在外力的作用下向外移动，以使该扶正块2的卡止段22的端部与套管外部的井壁相抵，从而实现套管的扶正。该套管扶正器更加适用于水平井或大位移井中，套管的下放过程容易，降低了下套管过程的风险。
上述仅为本公开的较佳实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种套管扶正器，其特征在于，所述套管扶正器包括：主体(1)和至少一个扶正块(2)；
所述主体(1)的壁上沿轴向设有至少一组通孔，每组通孔包括至少两个沿周向对称设置的通孔；
所述扶正块(2)包括相连的密封段(21)和卡止段(22)，所述密封段(21)的外径大于所述卡止段(22)的外径，每个所述扶正块(2)中的密封段(21)和卡止段(22)按照由内向外的方向设置在一个通孔内；
所述通孔内还设置有限位卡环(3)，所述限位卡环(3)的内壁上设有第一锯齿(31)，所述卡止段(22)的外壁上设有与所述第一锯齿(31)适配的第二锯齿(221)，所述限位卡环(3)通过锯齿连接所述卡止段(22)；
所述卡止段(22)能够相对于所述限位卡环(3)向外移动，以使所述卡止段(22)的端部与井壁相抵。
2.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述限位卡环(3)为具有开口的圆环。
3.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述通孔中还设有环形的盖体(4)；
所述盖体(4)与所述通孔的内壁通过螺纹连接；
所述盖体(4)盖装在所述限位卡环(3)上，用于卡止所述限位卡环(3)。
4.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述密封段(21)上设有环形的凹槽；
所述凹槽中设有密封圈(5)。
5.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，相邻组别之间的通孔的位置沿所述主体(1)的径向两两对应。
6.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，相邻组别之间的通孔交错设置。
7.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述卡止段(22)的端部为球面。
8.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述主体(1)的两端分别设有内螺纹和外螺纹。
9.根据权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述扶正块(2)的长度小于对应的通孔轴向的长度。
10.一种套管安装方法，其特征在于，应用权利要求1～9中任一项所述的套管扶正器，所述方法包括：
将所述套管扶正器套装在套管上，下入井内；
向所述套管扶正器和所述套管之间的环形空间注入液体；
在所述液体的压力作用下，所述扶正块(2)伸出所述套管扶正器的主体(1)；
所述扶正块(2)的卡止段(22)的端部与井壁相抵。
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