CN112922539A - 一种下井工具柔性连接件扶正器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种下井工具柔性连接件扶正器及其使用方法，本柔性连接件扶正器包括扶正器本体和下井工具穿越孔，下井工具穿越孔偏置在扶正器本体中，扶正器本体能够通过短节连接在油管管柱中；扶正器本体两端内腔设有螺纹、能够与短节连接，下井工具穿越孔设置在扶正器本体的中部本体中。本发明将多个具有偏心通道结构的扶正器连接在油管管柱中，防止柔性连接件，如电缆、钢丝绳等下井工具或仪器的连接件穿越油管管柱中的井下工具时，对井下工具内腔造成的磨损和破坏。因此，本发明能够大幅缩短试油或作业周期的目的，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

一种下井工具柔性连接件扶正器及其使用方法

技术领域

本发明涉及油田勘探开发下井工具或仪器的扶正装置，尤其是一种下井工具柔性连接件扶正器及其使用方法。

背景技术

油气勘探开发中为了节约施工作业成本，缩短施工周期，节约试油开发成本，经常需要将射孔和泵抽排液的工具和设备连接在一趟管柱中下入井内。其中井下采油设备中的螺杆泵以安装简便、成本低的特点备受青睐。但对于产层埋深较深的井，下入一趟管柱同时完成射孔和排液时，由于螺杆泵下深和扬程能力的限制，射孔枪与螺杆泵的安装距离间隔又较远，因此需要用电缆携带校深仪器穿越螺杆泵定子，对泵下的油管长度进行校核，以确保射孔枪对准产层。

但螺杆泵的自身结构对穿过它的电缆，不具备扶正防磨损功能。尤其是长距离的过电缆，容易造成定子内腔磨损，造成与转子的密封配合失效，失去排液举升能力。目前，申请号为201910658238.6的《一种井下螺杆泵和穿越井下螺杆泵的施工方法》，采用通径小于螺杆泵定子通径的全通径工具结构，可以解决177.8mm套管过螺杆泵校深的问题，进而能够实现一趟管柱完成射孔和螺杆泵排液。但若要在小直径套管内，下入一趟能够完成射孔和螺杆泵排液的管柱，由于其中连接的螺杆泵的通径尺寸相应变小，扶正防磨工具的通径尺寸与螺杆泵定子通径难以拉开足够的尺寸距离，扶正防磨效果变差。尤其是高扬程的螺杆泵，定子较长，防磨工具通径尺寸与螺杆泵内通径接近，难以保证定子上部的内腔不被磨损。尤其是在井身轨迹存在一定弯曲的情况下，即便上部采取电缆滑动扶正措施，也依然很难确保定子内腔不被电缆磨损，影响后期排液质量。

为了解决井下工具和电缆扶正的问题，还有以下几种装置：

《一种石油钻井用油管电缆扶正器》，申请号：201821638916.X，本实用新型公开了一种石油钻井用油管电缆扶正器，包括底座、直线电机、连接块、螺纹槽、顶板、固定板、驱动电机、固定架、侧板、转盘、套管、弹簧、支撑柱、弧形板、电缆管、油管、螺纹杆、螺纹孔和限位管。本实用新型结构合理，操作简单，安装方便，通过直线电机带动顶板上升或下降，将电缆管的一端与转盘的内圈套接，通过螺纹孔和螺栓调整侧板在转盘内圈的位置，使侧板的一端紧贴电缆管的侧壁，从而将电缆管固定连接转盘内部，然后通过外接控制开关打开驱动电机，电工作带动固定架和转盘转动，从而使限位管带动电缆管通过连接块与油管内部的螺纹槽螺纹连接，继而调整电缆管在油管内的位置，同时保持电缆直立，防止电缆与油管摩擦或者电缆扭结在一起。该装置虽能防止电缆与油管的摩擦，但实现不了仪器的穿越。

《电缆扶正保护装置》，申请号：200620153693.9，本实用新型提供一种石油开发技术领域用的电缆扶正保护装置。主体中部侧面有缺口,护块安装在主体中部侧面缺口处,护块为凹形,凹形槽内可过电缆。固定套与主体联接,固定套处于护块之下。主体上安装销钉、螺钉,销钉头部插入护块里。接箍与主体上部联接。由于电缆处于凹形槽内,因此,电缆被扶正,不会被挤压,有效的起到了保护电缆的作用,不会出现挤坏电缆的事故,避免经济损失。仅能用于保护电缆不被挤压，没有防电缆磨损管柱上的工具内腔功能。

《下井电缆扶正器》，申请号：201420502329.3，本实用新型涉及一种下井电缆防偏磨技术领域，特别涉及一种下井电缆扶正器。该装置的圆管状扶正器本体下端设计有连接丝扣，圆管状扶正器本体上端一侧连接有扶正轮支架，扶正轮支架上端设计有芯轴固定凹槽，扶正轮芯轴两端均通过固定螺钉固定在芯轴固定凹槽内，扶正轮芯轴上安装有扶正轮。本实用新型实现了保证测试施工中电缆在起下时始终处于中心位置，不挂碰井口设备，防止电缆因偏离中心位置而造成偏磨，延长电缆的使用寿命，减少对井口设备的磨损。克服了现有测试施工中电缆磨损严重，易挂碰、磨损井口设备的不足。该专利只是针对电缆与井口的扶正防磨，不适合于井下工具过电缆的防磨保护。

《测井硬电极扶正器》，申请号：200920249400.0，：一种裸井眼测井用的测井硬电极扶正器,由电极主体、扶正器锁紧箍、扶正器锁紧片、扶正器防磨橡胶块、扶正器刚性主体、固定螺丝组成;将扶正器锁紧箍套在电极主体外面,扶正器锁紧片为卡榫钢片;扶正器锁紧片与电极主体用扶正器锁紧箍锁紧,扶正器防磨橡胶块与扶正器刚性主体利用内卡槽固定,扶正器刚性主体与电极主体用扶正器锁紧片和扶正器锁紧箍锁紧固定,扶正器锁紧片和扶正器刚性主体用固定螺丝固定。该扶正器解决了现有技术中存在的测井硬电极测井磨损严重,易导致测井硬电极报废的问题。该扶正器仅适用于裸眼井的测井作业保护电极，是安装在电缆携带的仪器上保护电缆携带的仪器的工具。不能起到保护管柱上工具的内腔的作用。

《一种扶正器》，申请号：201820512855.6，本实用新型公开了一种扶正器，包括中扶正器以及对应连接于该中扶正器两端的左扶正器或左防脱抽油杆和右扶正器或右防脱抽油杆，所述左扶正器或所述左防脱抽油杆的一端内部设有空腔，所述空腔为圆柱型空腔，所述空腔的内表面设有第一螺纹，所述空腔的内部设有运动块，所述运动块为圆柱形运动块所述运动块的外表面设有与所述第一螺纹相匹配的第二螺纹，所述左扶正器或所述左防脱抽油杆的内部设有出气通道，所述出气通道的一端与所述空腔连通，所述出气通道的另一端与外部连通，所述出气通道的内部固定设有溢流阀，所述中扶正器的左端设有卡块，本实用新型能够有效避免了扶正器的连接处脱扣，防脱效果好。该扶正器适用于抽油杆柱的防脱，不适用于防止管柱上安装的工具内腔防被电缆等磨损破坏的保护用途。

《快装式螺杆泵扶正器》，申请号：02274266.2，快装式螺杆泵扶正器,它涉及一种用于螺杆泵的扶正器。它为一中轴线上开有一通孔的筒体,在扶正器的圆周壁上有一与通孔相通的槽,槽的两端分别位于扶正器的左上端和右下端,扶正器外部有聚氨酯材料的包覆层,扶正器内部是纤维高强度尼龙66注塑的主衬体,主衬体与包覆层紧密连接。扶正器槽的宽度K小于与之配合的螺杆泵泵杆的直径,该扶正器的长度H为185～250mm,在扶正器外壁的轴向有多个凸棱,凸棱之间有圆弧形的凹道。它解决了已有的扶正器存在的易破碎、强度过低、稳定性差、扶正效果差、使抽油阻力增大的问题。用于螺杆泵杆柱与油管之间的转动防磨，不适用于管柱上的工具因电缆等上下运动对工具内腔的防磨保护。

《被动扶正器》，申请号：200810083861.5，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。是随输送的管/杆/缆移动到工作位置发生而收缩变化。以适应管柱被不同通径变化条件下的下入和起出通过问题。并不能确保柔性的电缆等通过某管柱上的工具，对工具内腔防磨保护的目的。

《一种可变直径滚轮式非旋扶正器》，申请号：201710560566.3，本发明公开了一种可变直径滚轮式非旋扶正器，包括：扶正器轴公端、扶正套、扶正器轴母端、滚轮座、变径组件及滚轮。本发明所提供的扶正器使得可变直径滚轮式非旋扶正器可通过变径组件改变外径尺寸，从而在进入套管前缩小尺寸，顺利通过井口最窄处，进入套管后增大尺寸，支撑于套管内壁，以解决扶正器不能直接支撑在套管内壁上，导致切割刀切割时产生晃动，影响切割速度的问题，同时，使得可变直径滚轮式非旋扶正器在由井口下降至套管时，滚轮处于扶正器最外侧，即始终由滚轮与井口内壁及套管内壁相接触，降低了扶正器下降时受到的阻力。仅是一种安装在套管切割用的管柱上，能穿过小内径，然后在大内径的井筒位置使底部管柱保持扶正居中的扶正器，不适合于管柱上工具防止过电缆的磨损。

《一种具有新型扶正器的井下工具装置》，申请号：201821630939.6，本实用新型公开了一种具有新型扶正器的井下工具装置，包括一端至另一端依次连接设置的中空式扶正器、导向器、整体式扶正器；中空式扶正器包括设置有贯穿通孔的第一扶正器本体、第一扶正块以及第一固定螺栓和第一扶正弹簧；整体式扶正器包括第二扶正器本体、第二扶正块以及第二固定螺栓和第二扶正弹簧；导向器的顶部与中空式扶正器的第一扶正器本体的底部处的连接螺纹连接实现连接，导向器的底部与整体式扶正器的第二扶正器本体的顶部的连接螺纹实现连接。本实用新型提供的具有新型扶正器的井下工具装置，减少了重复开窗、断万向节次数，喷射工具进出窗口顺畅，提高了施工成功率。该装置是将扶正器与工具做成一体的工具，适用于开窗施工作业，不能用于对管柱工具内腔过电缆的保护。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术不能解决携带直径较大的下井工具或仪器的电缆、钢丝等对油管管柱中的井下工具内腔的磨损问题，提供一种下井工具柔性连接件扶正器及其使用方法，能够使连接着下井工具的柔性连接件在油管管柱内居中，防止柔性连接件长距离穿越油管管柱中连接的井下工具时，对井下工具内腔的损坏以及对井下工具后续使用的影响。保护井下生产设备，保障生产的正常运行。

本发明的技术解决方案是：

一种下井工具柔性连接件扶正器包括扶正器本体和下井工具穿越孔，下井工具穿越孔偏置在扶正器本体中，扶正器本体能够通过短节连接在油管管柱中。

所述扶正器本体两端内腔设有螺纹、能够与短节连接，下井工具穿越孔设置在扶正器本体的中部本体中。

所述下井工具穿越孔与扶正器本体中心线之间的最小距离大于柔性连接件的半径；所述下井工具穿越孔的孔径大于下井工具或仪器的外径。

所述下井工具穿越孔两端的扶正器本体中设置锥形内腔，该锥形内腔与下井工具穿越孔连通。

所述扶正器本体的中部外壁设有扳手方或者不设扳手方，柔性连接件扶正器在油管管柱中至少连接两个。

连接在所述油管管柱中的柔性连接件扶正器与柔性连接件扶正器之间的间距大于由柔性连接件携带的下井工具或仪器的长度。

一种下井工具柔性连接件扶正器的使用方法，是：

A、选择大于下井工具或仪器长度的短节；

B、在油管管柱中被穿越的井下工具两端连接短节；

C、将柔性连接件扶正器通过短节连接在油管管柱中。

所述柔性连接件扶正器通过短节连接在被穿越的井下工具的上方且连接两个以上。

所述柔性连接件扶正器通过短节连接在被穿越的井下工具的下方且连接两个以上。

所述柔性连接件扶正器通过短节连接在被穿越的井下工具的上方和下方且分别连接两个以上。

本发明的有益效果是：本发明中的下井工具柔性连接件扶正器是偏心扶正器，其中的井下工具穿越孔偏置在扶正器本体的一侧。由于本发明中的下井工具穿越孔与扶正器本体中心线之间的最小距离大于柔性连接件的半径，下井工具穿越孔的孔径又大于下井工具或仪器的外径。当多个扶正器连接在油管管柱中时，多个扶正器的井下工具穿越孔在垂向上公共重合区所形成的中心孔与油管管柱的中心孔同心，且井下工具穿越孔的孔径又大于下井工具或仪器的外径，可以让下入井内的工具或仪器顺利通过并且能够对下井工具或仪器上方的柔性连接件扶正，能够使柔性连接件始终居于油管管柱中连接的井下工具的中心。有效解决了偏磨井下工具内腔的问题。比如测井电缆磨损连接在油管管柱中的螺杆泵定子内腔的问题，为螺杆泵的后期使用解除了后患。再比如，连接在油管管柱中且需要保护的钢丝投捞工具的座落接头以及杆式抽油泵支座等井下工具。

本发明将多个具有偏心通道结构的扶正器连接在油管管柱中，防止柔性连接件，如电缆、钢丝绳等下井工具或仪器的连接件穿越油管管柱中的井下工具时，对井下工具内腔造成的磨损和破坏。尤其适用于一趟管柱完成射孔和螺杆泵排液或附带测试的施工作业，对螺杆泵定子内腔具有显著的保护作用并能产生显著的后续使用效果。

本发明可以实现小尺寸套管井内、测井电缆携带下井工具或仪器穿越螺杆泵存在的磨损问题，从而使施工管柱同时具备过螺杆泵、对泵下管柱校深，确保被射孔层位的准确的同时，防止螺杆泵定子内腔不被磨损，实现射孔后的快速转泵抽排液，显著提高了施工效率。

使用本发明可以把下入两趟管柱才能下入的下井工具或仪器合并在一趟管柱中下入井内，减少了管柱起下时的丝扣损耗，提高了施工效率、降低了作业成本，同时有利于储层保护。

本发明在油管管柱中的连接和安装简单方便，能够显著缩短施工时间、缩短试油周期，提高生产的安全性，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的连接使用原理图。

图2是柔性连接件扶正器结构示意图的主视图。

图3是图2中A－A向的截面图。

图中：油管管柱1、被穿越的井下工具2、柔性连接件3、柔性连接件扶正器4、短节5、下井工具或仪器6，扶正器本体4-1、下井工具穿越孔4-2、扳手方4-3。

具体实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本发明的保护范围。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1到图3，一种下井工具柔性连接件扶正器包括扶正器本体4-1和下井工具穿越孔4-2，下井工具穿越孔4-2偏置在扶正器本体4-1中，扶正器本体4-1能够通过短节5连接在油管管柱1中。短节5能够是油管短节、钻杆短节或套管短节。多个柔性连接件扶正器4连接在油管管柱1中以后，偏置的下井工具穿越孔4-2形成的中心孔居于油管管柱1的中心，柔性连接件3被约束在多个柔性连接件扶正器4中的下井工具穿越孔4-2形成的中心孔中，可保证被穿越的井下工具2的内腔不被携带下井工具或仪器6的柔性连接件3磨损。

所述扶正器本体4-1两端内腔设有螺纹、能够与短节5连接，下井工具穿越孔4-2设置在扶正器本体4-1的中部本体中。

所述下井工具穿越孔4-2与扶正器本体4-1中心线之间的最小距离大于柔性连接件3的半径，多个柔性连接件扶正器4连接在油管管柱1中以后，偏置的下井工具穿越孔4-2在油管管柱1中形成的中心孔能够使柔性连接件3居于油管管柱1的中心；所述下井工具穿越孔4-2的孔径大于下井工具或仪器6的外径，可使下井工具或仪器6顺利通过。

所述下井工具穿越孔4-2两端的扶正器本体4-1中设置锥形内腔，该锥形内腔与下井工具穿越孔4-2连通。下井工具穿越孔4-2两端的锥形内腔能够导引下井工具或仪器6穿越下井工具柔性连接件扶正器4。

所述扶正器本体4-1的中部外壁设有扳手方4-3或者不设扳手方，柔性连接件扶正器4在油管管柱1中至少连接两个。扶正器本体4-1的中部外壁设有扳手方4-3，可方便柔性连接件扶正器4的连接，或者不设扳手方时，可用管钳操作，参见图2。

连接在所述油管管柱1中的柔性连接件扶正器4与柔性连接件扶正器4之间的间距大于由柔性连接件3携带的下井工具或仪器6的长度。也就是连接在柔性连接件扶正器4之间的短节5的长度要大于下井工具或仪器6的长度，可以防止大长度的下井工具或仪器6不能顺利通过柔性连接件扶正器4。

所述柔性连接件3是钢丝、钢丝绳、电缆、碳纤维连续杆和碳纤维连续管等能够携带下井工具或仪器6下井的柔性部件。

一种下井工具柔性连接件扶正器的使用方法，是：

A、选择大于下井工具或仪器6长度的短节5；

B、在油管管柱1中被穿越的井下工具2两端连接短节5；

C、将柔性连接件扶正器4通过短节5连接在油管管柱1中。

所述柔性连接件扶正器4通过短节5连接在被穿越的井下工具2的上方且连接两个以上。

所述柔性连接件扶正器4通过短节5连接在被穿越的井下工具2的下方且连接两个以上。

所述柔性连接件扶正器4通过短节5连接在被穿越的井下工具2的上方和下方且分别连接两个以上。

在需要保护的被穿越的井下工具2的上方或下方，或者是上方和下方连接一个或多个柔性连接件扶正器4。当柔性连接件3携带下井工具或仪器6到达柔性连接件扶正器4时，会被扶正器本体4-1中下井工具穿越孔4-2两端的锥形内腔引入到下井工具穿越孔4-2中，并穿越下井工具穿越孔4-2。

当下井工具或仪器6完全穿过上一级柔性连接件扶正器4中的下井工具穿越孔4-2到达下一级柔性连接件扶正器4中的下井工具穿越孔4-2后，又会重复上述过程，依此穿越所有连接在油管管柱1中的柔性连接件扶正器4。

下井工具或仪器6上部连接的是柔性杆/管/缆/丝等种类的柔性连接件3，已被各个柔性连接件扶正器4中的下井工具穿越孔4-2形成的中心孔固定于油管管柱1的中心，不会对下井工具或仪器6的曲线运动轨迹产生刚性的约束，因此能实现对各个柔性连接件扶正器4中不同方位下井工具穿越孔4-2的多级穿越。由于每一级柔性连接件扶正器4都是从一定角度将柔性连接件3向中心位置扶正，因此当柔性连接件3受到拉伸力处于被拉直状态时，可以处于油管管柱1的居中位置。避免柔性连接件3与被穿越的井下工具2的内腔发生接触，从而避免柔性连接件3在油管管柱1内被长距离提放时，对被穿越的井下工具2的内腔摩擦和损坏。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本发明不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (10)

1.一种下井工具柔性连接件扶正器，其特征是，包括扶正器本体（4-1）和下井工具穿越孔（4-2），下井工具穿越孔（4-2）偏置在扶正器本体（4-1）中，扶正器本体（4-1）能够通过短节（5）连接在油管管柱（1）中。

2.如权利要求1所述的一种下井工具柔性连接件扶正器，其特征是，所述扶正器本体（4-1）两端内腔设有螺纹、能够与短节（5）连接，下井工具穿越孔（4-2）设置在扶正器本体（4-1）的中部本体中。

3.如权利要求1或2所述的一种下井工具柔性连接件扶正器，其特征是，所述下井工具穿越孔（4-2）与扶正器本体（4-1）中心线之间的最小距离大于柔性连接件（3）的半径；所述下井工具穿越孔（4-2）的孔径大于下井工具或仪器（6）的外径。

4.如权利要求3所述的一种下井工具柔性连接件扶正器，其特征是，所述下井工具穿越孔（4-2）两端的扶正器本体（4-1）中设置锥形内腔，该锥形内腔与下井工具穿越孔（4-2）连通。

5.如权利要求1所述的一种下井工具柔性连接件扶正器，其特征是，所述扶正器本体（4-1）的中部外壁设有扳手方（4-3）或者不设扳手方，柔性连接件扶正器（4）在油管管柱（1）中至少连接两个。

6.如权利要求3所述一种下井工具柔性连接件扶正器，其特征是，连接在所述油管管柱（1）中的柔性连接件扶正器（4）与柔性连接件扶正器（4）之间的间距大于由柔性连接件（3）携带的下井工具或仪器（6）的长度。

7.如权利要求6所述一种下井工具柔性连接件扶正器的使用方法，是：

A、选择大于下井工具或仪器（6）长度的短节（5）；

B、在油管管柱（1）中被穿越的井下工具（2）两端连接短节（5）；

C、将柔性连接件扶正器（4）通过短节（5）连接在油管管柱（1）中。

8.如权利要求7所述一种下井工具柔性连接件扶正器的使用方法，其特征是，所述柔性连接件扶正器（4）通过短节（5）连接在被穿越的井下工具（2）的上方且连接两个以上。

9.如权利要求7所述一种下井工具柔性连接件扶正器的使用方法，其特征是，所述柔性连接件扶正器（4）通过短节（5）连接在被穿越的井下工具（2）的下方且连接两个以上。

10.如权利要求7所述一种下井工具柔性连接件扶正器的使用方法，其特征是，所述柔性连接件扶正器（4）通过短节（5）连接在被穿越的井下工具（2）的上方和下方且分别连接两个以上。

Images