CN113250628B - 一种用于石油开采的液压式套管扶正器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油完井工程技术领域，公开了一种用于石油开采的液压式套管扶正器，包括第一套筒和第二套筒，所述第一套筒上设置有液压套筒，所述液压套筒下方设置有第一滑动座，所述第一滑动座滑动安装于第一套筒上，所述第二套筒上固定安装有第二滑动座。本发明通过设置扶正组件，两个扶正组件上设置的移动气缸配合弧形夹块，有效的将套管扶正并固定于井眼中间，两个移动气缸可统一控制也可单独控制，当套管出现偏移时，启动其中一个移动气缸即可对偏移的套管进行矫正复位，降低了后期生产和作业油气侵的风险，通过设置从动齿轮、连接轴以及转动手柄，实现两个弧形夹块间距的调节，进而匹配不同尺寸的套管，提高了该扶正器的灵活性和实用性。
Description
技术领域
本发明涉及石油完井工程技术领域，具体涉及一种用于石油开采的液压式套管扶正器。
背景技术
套管固井射孔完井是水平井完井的重要方式之一，但目前水平井固井存在水平段套管偏心、居中度差，固井后形成的水泥环薄厚不均的问题，严重影响了水平井固井质量和水平井产能优势的发挥。目前改善水平井固井质量最有效的方法是在水平段套管加放刚性扶正器，但常规的扶正器存在套管居中质量差、扶正器与套管尺寸不匹配的问题，当套管不居中时，降低了扶正器对套管的扶正效果，严重影响了固井质量，增加了后期生产和作业油气侵的风险；同时扶正器在固定井眼后，出现损坏时不易回收及更换，影响后续作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于石油开采的液压式套管扶正器，解决以下技术问题：（1）套管居中质量差，扶正器与套管尺寸不匹配；（2）扶正器在固定后，无法对扶正器进行回收。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于石油开采的液压式套管扶正器，包括第一套筒和第二套筒，所述第一套筒上滑动安装有第一滑动座，所述第二套筒上固定安装有第二滑动座，所述第二滑动座和第一滑动座之间设置有若干组用于挤压固定井眼内壁的固定组件，所述第一套筒上设置有驱动固定组件撑开和复位的液压套筒，所述液压套筒内开设有液压腔，所述液压腔内设置有驱动块，所述驱动块滑动安装于第一套筒上，并滑动安装于液压腔内，所述第一套筒上套设有驱动弹簧，所述驱动弹簧设置于液压套筒内，所述驱动弹簧一端固定安装于第一滑动座顶部，另一端与驱动块抵接配合，所述液压套筒顶部开设有液压油口，所述第二滑动座上两侧对称设置有可调节夹紧尺寸的扶正组件，所述扶正组件包括弧形固定座，所述弧形固定座底部固定安装有固定套筒，所述固定套筒内滑动安装有滑动杆，所述滑动杆远离固定套筒一端固定安装有夹紧座，所述夹紧座内两侧对称设置有弧形夹块，两个弧形夹块均通过连接轴转动安装于从动齿轮上，两个所述从动齿轮转动安装于夹紧座内，且两个从动齿轮相互啮合。
作为本发明进一步的方案，所述固定组件包括两个固定杆，两个所述固定杆端部相互铰接，其中一个固定杆端部铰接于第一滑动座上，另一个固定杆端部铰接于第二滑动座上。
作为本发明进一步的方案，所述弧形固定座上固定安装有L型连接杆，所述L型连接杆固定安装于第二滑动座侧壁。
作为本发明进一步的方案，所述夹紧座顶部设置有两个转动手柄，两个所述连接轴均贯穿夹紧座顶部并固定连接于转动手柄底部。
作为本发明进一步的方案，所述固定套筒内固定安装有移动气缸，所述移动气缸活塞杆固定连接滑动杆端部。
作为本发明进一步的方案，所述液压套筒固定安装于第一套筒上，所述液压腔内开设有限位槽，所述驱动块顶部固定连接有限位块，所述限位块滑动安装于限位槽内。
该液压式套管扶正器的使用方法包括以下步骤:
步骤一：将套管依次插入第一套筒和第二套筒内，旋转其中一个转动手柄，转动手柄通过连接轴带动弧形夹块转动，进而带动弧形夹块底部的从动齿轮转动，两个从动齿轮相互啮合，进而带动另一个从动齿轮上的弧形夹块转动，两个弧形夹块同步转动，调节两个弧形夹块的间距并与套管尺寸相匹配，启动移动气缸，移动气缸活塞杆带动滑动杆在固定套筒内滑动，带动夹紧座上的弧形夹块向套管一侧移动，两个扶正组件上的弧形夹块同步移动将第二套筒上的套管夹紧，实现对套管的扶正及固定；
步骤二：通过外接液压泵将液压油从液压套筒上的液压油口注入，液压油推动驱动块向驱动弹簧一侧移动，驱动块挤压驱动弹簧带动驱动弹簧端部的第一滑动座在第一套筒上滑动，第一滑动座移动带动固定组件上的两个固定杆向四周扩张，进而对井眼内壁进行挤压固定。
本发明的有益效果：
（1）本发明的一种用于石油开采的液压式套管扶正器，通过设置液压套筒，液压套筒内的驱动块以及驱动弹簧配合第一滑动座，带动第一套筒和第二套筒之间的固定组件径向撑开，进而将井眼固定，提高了固井质量，液压套筒上设置的两个液压油口实现液压腔内液压油的进出，驱动弹簧复位即可带动固定组件复位，实现该扶正器的回收再利用；
（2）通过设置扶正组件，两个扶正组件上设置的移动气缸配合弧形夹块，有效的将套管扶正并固定于井眼中间，两个移动气缸可统一控制也可单独控制，当套管出现偏移时，启动其中一个移动气缸即可对偏移的套管进行矫正复位，降低了后期生产和作业油气侵的风险，通过设置从动齿轮、连接轴以及转动手柄，实现两个弧形夹块间距的调节，进而匹配不同尺寸的套管，提高了该扶正器的灵活性和实用性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种用于石油开采的液压式套管扶正器的结构示意图；
图2是本发明液压套筒的剖视图；
图3是本发明扶正组件的结构示意图；
图4是本发明夹紧座内部的结构示意图；
图5是本发明固定组件的结构示意图。
图中：1、第一套筒；2、第二套筒；3、第一滑动座；4、第二滑动座；5、液压套筒；501、液压腔；502、驱动块；503、限位块；504、限位槽；505、驱动弹簧；506、液压油口；6、固定组件；601、固定杆；7、扶正组件；701、弧形固定座；702、固定套筒；703、夹紧座；704、转动手柄；705、弧形夹块；706、移动气缸；707、滑动杆；708、从动齿轮；709、连接轴。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，本发明为一种用于石油开采的液压式套管扶正器，包括第一套筒1和第二套筒2，第一套筒1上设置有驱动若干固定组件6撑开和复位的液压套筒5，液压套筒5下方设置有第一滑动座3，第一滑动座3滑动安装于第一套筒1上，第二套筒2上固定安装有第二滑动座4，第二滑动座4和第一滑动座3之间设置有若干组用于挤压固定井眼内壁的固定组件6，第二滑动座4上两侧对称设置有有可调节夹紧尺寸的扶正组件7。
具体的，固定组件6包括两个固定杆601，两个固定杆601端部相互铰接，其中一个固定杆601端部铰接于第一滑动座3上，另一个固定杆601端部铰接于第二滑动座4上，固定组件6配合液压套筒5对井眼内壁进行固定。
扶正组件7包括L型连接杆，L型连接杆底部固定连接有弧形固定座701，弧形固定座701底部固定安装有固定套筒702，固定套筒702内滑动安装有滑动杆707，滑动杆707远离固定套筒702一端固定安装有夹紧座703，夹紧座703内两侧对称设置有弧形夹块705，夹紧座703上开设有供两个弧形夹块705自由转动的转动槽，两个弧形夹块705均通过连接轴709转动安装于从动齿轮708上，两个从动齿轮708转动安装于夹紧座703内，且两个从动齿轮708相互啮合，L型连接杆固定安装于第二滑动座4侧壁，两个扶正组件7上设置的移动气缸706配合弧形夹块705，有效的将套管扶正并固定于井眼中间。
夹紧座703顶部设置有两个转动手柄704，两个连接轴709均贯穿夹紧座703顶部并固定连接于转动手柄704底部，通过设置从动齿轮708、连接轴709以及转动手柄704，实现两个弧形夹块705间距的调节，进而匹配不同尺寸的套管，提高了该扶正器的灵活性和实用性。
固定套筒702内固定安装有移动气缸706，移动气缸706活塞杆固定连接滑动杆707端部，两个移动气缸706可统一控制也可单独控制，当套管出现偏移时，启动其中一个移动气缸706即可对偏移的套管进行矫正复位，降低了后期生产和作业油气侵的风险。
液压套筒5固定安装于第一套筒1上，液压套筒5内开设有液压腔501，液压腔501内设置有驱动块502，驱动块502滑动安装于第一套筒1上，并滑动安装于液压腔501内，第一套筒1上套设有驱动弹簧505，驱动弹簧505可带动固定组件6撑开也可带动固定组件6复位，实现该扶正器的回收再利用，驱动弹簧505设置于液压套筒5内，驱动弹簧505一端固定安装于第一滑动座3顶部，另一端与驱动块502抵接配合，液压套筒5顶部开设有液压油口506，液压油口506实现液压腔501内液压油的进出，该液压套筒5外接液压泵，液压套筒5内的驱动块502以及驱动弹簧505配合第一滑动座3，带动第一套筒1和第二套筒2之间的固定组件6径向撑开，进而将井眼固定，提高了固井质量。
液压腔501内开设有限位槽504，驱动块502顶部固定连接有限位块503，限位块503滑动安装于限位槽504内，限位块503和限位槽504用于限制驱动块502的活动行程，避免驱动块502移动过大，造成液压套筒5的损坏。
请参阅图1-5所示，本实施例的一种用于石油开采的液压式套管扶正器的使用方法如下：
步骤一：将套管依次插入第一套筒1和第二套筒2内，旋转其中一个转动手柄704，转动手柄704通过连接轴709带动弧形夹块705转动，进而带动弧形夹块705底部的从动齿轮708转动，两个从动齿轮708相互啮合，进而带动另一个从动齿轮708上的弧形夹块705转动，两个弧形夹块705同步转动，进而调节两个弧形夹块705的间距并与套管尺寸相匹配，启动移动气缸706，移动气缸706活塞杆带动滑动杆707在固定套筒702内滑动，进而带动夹紧座703上的弧形夹块705向套管一侧移动，两个扶正组件7上的弧形夹块705同步移动将第二套筒2上的套管夹紧，实现对套管的扶正及固定；
步骤二：通过外接液压泵将液压油从液压套筒5上的液压油口506注入，液压油推动驱动块502向驱动弹簧505一侧移动，驱动块502挤压驱动弹簧505带动驱动弹簧505端部的第一滑动座3在第一套筒1上滑动，第一滑动座3移动带动固定组件6上的两个固定杆601向四周扩张，进而对井眼内壁进行挤压固定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示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、以及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，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种用于石油开采的液压式套管扶正器，包括第一套筒（1）和第二套筒（2），其特征在于，所述第一套筒（1）上滑动安装有第一滑动座（3），所述第二套筒（2）上固定安装有第二滑动座（4），所述第二滑动座（4）和第一滑动座（3）之间设置有若干组用于挤压固定井眼内壁的固定组件（6），所述第一套筒（1）上设置有驱动固定组件（6）撑开和复位的液压套筒（5），所述液压套筒（5）内开设有液压腔（501），所述液压腔（501）内设置有驱动块（502），所述驱动块（502）滑动安装于第一套筒（1）上，并滑动安装于液压腔（501）内，所述第一套筒（1）上套设有驱动弹簧（505），所述驱动弹簧（505）设置于液压套筒（5）内，所述驱动弹簧（505）一端固定安装于第一滑动座（3）顶部，另一端与驱动块（502）抵接配合，所述液压套筒（5）顶部开设有液压油口（506），所述第二滑动座（4）上两侧对称设置有可调节夹紧尺寸的扶正组件（7），所述扶正组件（7）包括弧形固定座（701），所述弧形固定座（701）底部固定安装有固定套筒（702），所述固定套筒（702）内滑动安装有滑动杆（707），所述滑动杆（707）远离固定套筒（702）一端固定安装有夹紧座（703），所述夹紧座（703）内两侧对称设置有弧形夹块（705），两个弧形夹块（705）均通过连接轴（709）转动安装于从动齿轮（708）上，两个所述从动齿轮（708）转动安装于夹紧座（703）内，且两个从动齿轮（708）相互啮合；
该液压式套管扶正器的使用方法包括以下步骤:
步骤一：将套管依次插入第一套筒（1）和第二套筒（2）内，旋转其中一个转动手柄（704），转动手柄（704）通过连接轴（709）带动弧形夹块（705）转动，进而带动弧形夹块（705）底部的从动齿轮（708）转动，两个从动齿轮（708）相互啮合，进而带动另一个从动齿轮（708）上的弧形夹块（705）转动，两个弧形夹块（705）同步转动，调节两个弧形夹块（705）的间距并与套管尺寸相匹配，启动移动气缸（706），移动气缸（706）活塞杆带动滑动杆（707）在固定套筒（702）内滑动，带动夹紧座（703）上的弧形夹块（705）向套管一侧移动，两个扶正组件（7）上的弧形夹块（705）同步移动将第二套筒（2）上的套管夹紧，实现对套管的扶正及固定；
步骤二：通过外接液压泵将液压油从液压套筒（5）上的液压油口（506）注入，液压油推动驱动块（502）向驱动弹簧（505）一侧移动，驱动块（502）挤压驱动弹簧（505）带动驱动弹簧（505）端部的第一滑动座（3）在第一套筒（1）上滑动，第一滑动座（3）移动带动固定组件（6）上的两个固定杆（601）向四周扩张，进而对井眼内壁进行挤压固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于石油开采的液压式套管扶正器，其特征在于，所述固定组件（6）包括两个固定杆（601），两个所述固定杆（601）端部相互铰接，其中一个固定杆（601）端部铰接于第一滑动座（3）上，另一个固定杆（601）端部铰接于第二滑动座（4）上。
3.根据权利要求1所述的一种用于石油开采的液压式套管扶正器，其特征在于，所述弧形固定座（701）上固定安装有L型连接杆，所述L型连接杆固定安装于第二滑动座（4）侧壁。
4.根据权利要求1所述的一种用于石油开采的液压式套管扶正器，其特征在于，所述夹紧座（703）顶部设置有两个转动手柄（704），两个所述连接轴（709）均贯穿夹紧座（703）顶部并固定连接于转动手柄（704）底部。
5.根据权利要求1所述的一种用于石油开采的液压式套管扶正器，其特征在于，所述固定套筒（702）内固定安装有移动气缸（706），所述移动气缸（706）活塞杆固定连接滑动杆（707）端部。
6.根据权利要求1所述的一种用于石油开采的液压式套管扶正器，其特征在于，所述液压套筒（5）固定安装于第一套筒（1）上，所述液压腔（501）内开设有限位槽（504），所述驱动块（502）顶部固定连接有限位块（503），所述限位块（503）滑动安装于限位槽（504）内。
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