CN116905981B - 一种石油井下开采作业用扶正器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及扶正器技术领域，且公开了一种石油井下开采作业用扶正器，主要由上扶正环、弹板、下扶正环、引流槽和钻杆构成，通过在弹板内侧的中部固定连接固定块Ⅰ，并在固定块Ⅰ内的气腔中滑动连接工字形滑块，在工字形滑块的另一端滑动套接固定块Ⅱ，固定块Ⅱ的侧面固定连接有支撑板，并利用橡胶管将导液孔与支撑板内的导液腔连通。本发明中利用导液孔和橡胶管将下扶正环下侧的钻井液传输至导液腔和液体腔内，利用钻井液推动工字形滑块移动，使得气体会带动导气槽内的活塞块和长距螺纹钎移动，并将引流槽内的泥沙戳穿，从而对引流槽进行疏通，使得钻井液能正常通过引流槽，避免扶正器受钻井液的压力作用无法下移，确保钻杆在油管内的居中度。

Description

一种石油井下开采作业用扶正器

技术领域

本申请涉及扶正器技术领域，尤其涉及一种石油井下开采作业用扶正器。

背景技术

在石油天然气开采过程中，钻井是重要的工作步骤，钻井是通过钻杆带动钻头下移打洞，并在钻洞内不断铺设油管，随着钻杆的不断下移，其钻杆与油管内壁之间容易产生碰撞，从而导致钻杆的运行轨迹产生偏移，此时需要利用扶正器对钻杆进行扶正，用以保证钻杆在油管内部的居中度。

现有的扶正器在使用时，主要是利用弹板与油管内侧壁接触，促使钻杆始终保持在油管的中部下移，但钻杆工作的过程中，需要在钻洞内不断的加入钻井液，因此扶正器的扶正环上开设有引流槽，促使多余的钻井液从引流槽通过并回流，而此时的钻井液内部掺杂有泥土石块等，容易导致引流槽堵塞，使得扶正器上下两侧的压力不同，促使扶正器难以克服钻井液的压力继续下移，而钻杆会继续下移，从而导致扶正器下侧的钻杆发生偏移的概率增加，从而影响钻井的质量。

发明内容

本申请提出了一种石油井下开采作业用扶正器，具备可有效的防止引流槽堵塞造成扶正器与钻杆不能同步下移、提高扶正器对钻杆的扶正效果，减缓钻杆受振动的影响，提高引流槽对钻井液引流效率的优点，用以解决上述背景技术中所提出的问题。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种石油井下开采作业用扶正器，包括上扶正环，所述上扶正环的底面固定连接有弹板，所述弹板的底端固定连接有下扶正环，所述上扶正环和下扶正环的侧面均开设有引流槽，所述弹板内侧面的中部固定连接有固定块Ⅰ，所述固定块Ⅰ的内部开设有气腔，所述气腔的内部滑动连接有工字形滑块，所述工字形滑块远离固定块Ⅰ的一端活动套接有固定块Ⅱ，所述固定块Ⅱ的内部开设有液体腔，所述固定块Ⅱ远离固固定块Ⅰ一端的外表面固定连接有支撑板，所述支撑板的内部开设有导液腔，所述支撑板的底面位于导液腔的下侧固定连接有橡胶管，所述弹板的内部开设有出气槽。

进一步，所述下扶正环的内部开设有导液孔，所述下扶正环的内部与引流槽对应处开设有导气槽，所述导气槽的内部滑动连接有活塞块，所述活塞块靠近引流槽的侧面中部固定连接有长距螺纹钎，所述导气槽内侧壁位于活塞块靠近引流槽的一侧固定连接有固定环，所述长距螺纹钎通过长距螺纹传动套接在固定环的中部。

进一步，所述工字形滑块位于气腔内部的外表面与气腔的内侧壁滑动接触，所述工字形滑块远离固定块Ⅰ一端的外表面与液体腔的内侧壁滑动接触，所述气腔通过连接孔与出气槽连通，所述液体腔通过连接孔与导液腔接通。

进一步，所述橡胶管的顶部通过连接孔与导液腔连通，所述橡胶管的底部与导液孔接通，所述导液孔贯穿下扶正环。

进一步，所述出气槽的下部开口与导气槽的一端接通，所述导气槽的另一端开设于引流槽的侧壁中部。

进一步，所述支撑板靠近弹板一侧的外表面固定连接有气囊，所述气囊靠近弹板一端的外表面固定连接有连接管。

进一步，所述气囊远离支撑板一端的侧面与弹板的内侧面固定连接，所述气囊通过连接孔与导液腔连通。

进一步，所述连接管的顶端与气囊接通，所述连接管的底端伸入下扶正环的内部并与导气槽连通。

有益效果

本申请提供的一种石油井下开采作业用扶正器，通过设计固定块Ⅰ、工字形滑块、固定块Ⅱ、支撑板、橡胶管和导液孔，当引流槽被泥土石块等堵塞后，由于下扶正环下侧的钻井液压力增加，使得钻井液经导液孔和橡胶管的传输进入导液腔中，并经通孔进入液体腔内，利用钻井液推动工字形滑块移动，使得工字形滑块将气腔内部的气体压入出气槽内，并经导气槽的传输促使气体顶动活塞块带动长距螺纹钎在导气槽内部移动，此时通过长距螺纹钎上的长距螺纹与固定环配合，促使长距螺纹钎向引流槽一侧移动的同时发生转动，而长距螺纹钎的顶端是圆锥状的尖端，从而通过转动的长距螺纹钎将引流槽内部堵塞的泥沙戳穿，在利用下扶正环下侧的钻井液将戳穿后的泥沙带走，从而对引流槽进行疏通，使得钻井液能正常通过引流槽，避免扶正器受钻井液的压力作用无法下移，确保钻杆在油管内的居中度；

当扶正器正常运行时，由于导液孔的设计，使得部分钻井液会经橡胶管的传输进入导液腔和液体腔中，使得工字形滑块始终处于固定块Ⅰ和固定块Ⅱ的中部，致使支撑板一直与钻杆贴合，使得钻杆始终处于油管的中部，当钻杆的底部出现偏移后，利用工字形滑块与固定块Ⅰ和固定块Ⅱ之间的配合，使得工字形滑块会对液体腔内部的钻井液进行挤压，利用液压推动固定块Ⅱ和支撑板向钻杆移动，从而对偏移的钻杆进行调整，提高了钻杆在油管内部的居中度；

通过气囊和连接管的设计，当扶正器正常工作时，部分钻井液会进入导液腔内，并利用连接孔的作用，使得导液腔内的钻井液会进入气囊中，由于钻杆运行时会产生振动，此时利用钻杆的振动，使得支撑板会对气囊进行挤压，而气囊受到挤压后会直接作用在弹板上，此时利用支撑板与弹板不断地对气囊进行挤压，使得钻杆所产生的振动被缓冲，减小了钻杆受振动发生偏移的概率，提高钻杆的工作效率；

其次，在支撑板和弹板不断地对气囊进行挤压时，由于连接管的设计，使得气囊内部的钻井液会被压入连接管中，而连接管的底部与导气槽接通，使得气囊内部的钻井液会加速经导气槽传输至引流槽处，从而促使引流槽处钻井液的流速增加，减小了引流槽被泥土石块堵塞的概率；

其次，在引流槽被堵住时，其导液腔内部的钻井液受扶正器下侧钻井液的作用也会增加压力，促使气囊内部的钻井液会增压并经连接管传输至导液孔处，而此时气囊内部的钻井液压力要大于扶正器下侧钻井液的压力，使得气囊内部的钻井液会顶动活塞块带动长距螺纹钎移动，致使长距螺纹钎将引流槽内部堵塞的泥沙戳穿，并利用钻井液的压力促使戳穿后的泥沙被带走，从而对引流槽进行清理疏通，提高引流槽对钻井液的引流效率。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：

图1为本发明扶正器整体结构示意图；

图2为本发明图1与钻杆配合状态结构示意图；

图3为本发明实施例一中扶正器整体结构示意图；

图4为本发明图3中扶正器内部结构示意图；

图5为本发明导气槽内部结构示意图；

图6为本发明实施例二中扶正器整体结构示意图；

图7为本发明图5中扶正器内部结构示意图；

图8为本发明图5中气囊与支撑板连接结构示意图。

附图标记：1、上扶正环；2、弹板；21、固定块Ⅰ；22、气腔；23、工字形滑块；24、固定块Ⅱ；25、液体腔；26、支撑板；261、气囊；262、连接管；27、导液腔；28、橡胶管；29、出气槽；3、滑轮；4、下扶正环；41、导液孔；42、导气槽；421、活塞块；422、长距螺纹钎；423、固定环；5、引流槽；6、钻杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

请参阅图1和图5，一种石油井下开采作业用扶正器，包括上扶正环1，上扶正环1的底面固定安装有弹板2，弹板2外表面的凹槽内通过转轴安装有滑轮3，弹板2的底端固定安装有下扶正环4，上扶正环1和下扶正环4的侧面均开设有引流槽5，上扶正环1和下扶正环4的中部均滑动套接有钻杆6。

请参阅图1-图5，弹板2内侧面的中部固定焊接有固定块Ⅰ21，固定块Ⅰ21的内部开设有气腔22，气腔22的内部滑动连接有工字形滑块23，工字形滑块23远离固定块Ⅰ21的一端活动套接有固定块Ⅱ24，固定块Ⅱ24的内部开设有液体腔25，固定块Ⅱ24远离固固定块Ⅰ21一端的外表面固定连接有支撑板26，支撑板26的内部开设有导液腔27，支撑板26的底面位于导液腔27的下侧固定连接有橡胶管28，弹板2的内部开设有出气槽29，下扶正环4的内部开设有导液孔41，下扶正环4的内部与引流槽5对应处开设有导气槽42，导气槽42的内部滑动连接有活塞块421，活塞块421靠近引流槽5的侧面中部固定连接有长距螺纹钎422，导气槽42内侧壁位于活塞块421靠近引流槽5的一侧固定连接有固定环423，长距螺纹钎422通过长距螺纹传动套接在固定环423的中部。

请参阅图3和图4，工字形滑块23位于气腔22内部的外表面与气腔22的内侧壁滑动接触，工字形滑块23远离固定块Ⅰ21一端的外表面与液体腔25的内侧壁滑动接触，便于钻井液进入液体腔25后推动工字形滑块23在气腔22内滑动，气腔22通过连接孔与出气槽29连通，确保工字形滑块23在气腔22内移动时可对气腔22内的气体进行挤压，并促使气腔22内的气体被压入出气槽29，液体腔25通过连接孔与导液腔27接通。

请参阅图4，橡胶管28的顶部通过连接孔与导液腔27连通，橡胶管28的底部与导液孔41接通，导液孔41贯穿下扶正环4，保证了钻井液可经导液孔41和橡胶管28的传输进入导液腔27内。

请参阅图4，出气槽29的下部开口与导气槽42的一端接通，导气槽42的另一端开设于引流槽5的侧壁中部，促使气体进入出气槽29后会被传输至引流槽5处，从而对引流槽5进行清理疏通。

请参阅图1-图5，当引流槽5被泥土石块堵塞后，由于下扶正环4下侧的钻井液压力增加，使得部分钻井液会经导液孔41进入橡胶管28内，并经橡胶管28传输至导液腔27内，钻井液进入导液腔27后会经连接孔进入液体腔25内，进而利用液压推动工字形滑块23移动，使得工字形滑块23推动气腔22内部的气体，致使气体进入出气槽29中，并经导气槽42的连接，使得气体会顶动活塞块421带动长距螺纹钎422在导气槽42内部移动，并通过长距螺纹钎422上的长距螺纹与固定环423配合，使得长距螺纹钎422向引流槽5一侧移动的同时发生转动，此时利用长距螺纹钎422顶部圆锥状的尖端将引流槽5内部堵塞的泥沙戳穿，使得戳穿后的泥沙被下扶正环4下侧钻井液的压力带走，使得引流槽5处的堵塞被清理，促使扶正器能始终与钻杆6保持同步下移。

其次，在引流槽5未被堵塞时，利用导液孔41的设计，使得部分钻井液会进入导液腔27内，并利用连接孔进入液体腔25内，致使工字形滑块23一直保持在固定块Ⅰ21和固定块Ⅱ24的中部，使得支撑板26始终与钻杆6的外表面贴合，用于提高钻杆6在油管内的居中度，当钻杆6出现偏移后，其钻杆6会向偏移的一方倾斜，使得远离偏移一方的支撑板26内会进入更多的钻井液，并最终进入液体腔25内，促使固定块Ⅱ24受液压的作用会带动支撑板26向钻杆6的方向移动，从而对偏移的钻杆6进行位置调整，确保钻杆6始终保持在油管的中部，进一步促进钻杆6居中度的提高。

实施例2

在实施例一的基础上，请参阅图1-图8，支撑板26靠近弹板2一侧的外表面固定连接有气囊261，气囊261靠近弹板2一端的外表面固定连接有连接管262。

请参阅图5-图7，气囊261远离支撑板26一端的侧面与弹板2的内侧面固定连接，气囊261通过连接孔与导液腔27连通，便于气囊261受支撑板26挤压后对钻杆6的振动进行缓冲。

请参阅图6和图7，连接管262的顶端与气囊261接通，连接管262的底端伸入下扶正环4的内部并与导气槽42连通，确保气囊261受挤压后，其气囊261内部的钻井液能增压并冲击在引流槽5处，增加引流槽5处钻井液流速的同时也能对堵塞的引流槽5进行疏通清理。

请参阅图1-图8，由于钻杆6正常工作时会产生振动，而扶正器运行时导液腔27内会进入钻井液，且钻井液利用连接孔会进入气囊261内，此时钻杆6运行时的振动会作用在支撑板26上，并最终通过支撑板26的传输作用在装有钻井液的气囊261上，使得钻杆6的振动得到缓冲，减小钻杆6受振动而产生偏移的概率。

当气囊261受到支撑板26和弹板2的挤压时，气囊261内部的钻井液会进入连接管262内，并最终经导气槽42进入引流槽5内，使得引流槽5处的钻井液流速增加，减小了引流槽5发生堵塞的概率，其次，当引流槽5被堵塞后，由于下扶正环4下侧的钻井液压力会增加，而钻井液在进入气囊261后，其钻井液的压力会进一步增加，使得气囊261内的钻井液压力要大于下扶正环4下侧钻井液的压力，而此时气囊261受到挤压后，其内部钻井液会带动导气槽42内部的活塞块421和长距螺纹钎422移动，致使长距螺纹钎422将引流槽5内部堵塞的泥沙戳穿，并利用钻井液的压力将戳穿后的泥沙带走，进而对引流槽5进行疏通清理，促使引流槽5对钻井液的引流效率提高。

Claims (4)

1.一种石油井下开采作业用扶正器，包括上扶正环（1），所述上扶正环（1）的底面固定连接有弹板（2），所述弹板（2）的底端固定连接有下扶正环（4），所述上扶正环（1）和下扶正环（4）的侧面均开设有引流槽（5），其特征在于：所述弹板（2）内侧面的中部固定连接有固定块Ⅰ（21），所述固定块Ⅰ（21）的内部开设有气腔（22），所述气腔（22）的内部滑动连接有工字形滑块（23），所述工字形滑块（23）远离固定块Ⅰ（21）的一端活动套接有固定块Ⅱ（24），所述固定块Ⅱ（24）的内部开设有液体腔（25），所述固定块Ⅱ（24）远离固定块Ⅰ（21）一端的外表面固定连接有支撑板（26），所述支撑板（26）的内部开设有导液腔（27），所述支撑板（26）的底面位于导液腔（27）的下侧固定连接有橡胶管（28），所述弹板（2）的内部开设有出气槽（29）；

所述下扶正环（4）的内部开设有导液孔（41），所述下扶正环（4）的内部与引流槽（5）对应处开设有导气槽（42），所述导气槽（42）的内部滑动连接有活塞块（421），所述活塞块（421）靠近引流槽（5）的侧面中部固定连接有长距螺纹钎（422），所述导气槽（42）内侧壁位于活塞块（421）靠近引流槽（5）的一侧固定连接有固定环（423），所述长距螺纹钎（422）通过长距螺纹传动套接在固定环（423）的中部；

所述工字形滑块（23）位于气腔（22）内部的外表面与气腔（22）的内侧壁滑动接触，所述工字形滑块（23）远离固定块Ⅰ（21）一端的外表面与液体腔（25）的内侧壁滑动接触，所述气腔（22）通过连接孔与出气槽（29）连通，所述液体腔（25）通过连接孔与导液腔（27）接通；

所述橡胶管（28）的顶部通过连接孔与导液腔（27）连通，所述橡胶管（28）的底部与导液孔（41）接通，所述导液孔（41）贯穿下扶正环（4）；

所述出气槽（29）的下部开口与导气槽（42）的一端接通，所述导气槽（42）的另一端开设于引流槽（5）的侧壁中部。

2.根据权利要求1所述的一种石油井下开采作业用扶正器，其特征在于，所述支撑板（26）靠近弹板（2）一侧的外表面固定连接有气囊（261），所述气囊（261）靠近弹板（2）一端的外表面固定连接有连接管（262）。

3.根据权利要求2所述的一种石油井下开采作业用扶正器，其特征在于，所述气囊（261）远离支撑板（26）一端的侧面与弹板（2）的内侧面固定连接，所述气囊（261）通过连接孔与导液腔（27）连通。

4.根据权利要求3所述的一种石油井下开采作业用扶正器，其特征在于，所述连接管（262）的顶端与气囊（261）接通，所述连接管（262）的底端伸入下扶正环（4）的内部并与导气槽（42）连通。