CN117307055B - 一种串联式防脱扶正器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扶正器相关技术领域，具体为一种串联式防脱扶正器，包括套管，套管的外侧壁套接有一组支撑套，支撑套的两端均开设有插槽，插槽的内部插接有连接套，支撑套的两端底部均螺纹连接有定位栓，两个支撑套之间设有扶正装置，扶正装置包括一组固定板，其中一个固定板固定安装在两个连接套之间，另一个固定板固定安装在两个支撑套之间。通过将弧形状的连接套插接在插槽的内部，使连接套与支撑套能够根据套管的外壁尺寸拼接成一个环形状结构，然后通过转动定位栓对插槽内的连接套进行挤压，从而使连接套与支撑套拼接成的环形结构能够固定在套管的外部，从而使扶正器能够进行尺寸调节，适应不同管径的套管，扩大了扶正器的使用范围。

Description

一种串联式防脱扶正器

技术领域

本发明涉及扶正器相关技术领域，尤其是涉及一种串联式防脱扶正器。

背景技术

扶正器，又称为导正器，是为了确保下入的套管柱居于井筒中心，而在套管外表面安装的扶正构架；在油田工作中，一般将扶正器串联式套接在套管的外部，使用扶正器将套管扶正，提高固井质量；然而现有的扶正器一般刚性扶正器多为铸钢或铸铝，下井后就因为其刚性的因素，下井摩阻系数大，遇到井下的键槽、缩径，容易被卡住，导致事故发生。

授权公告号为：CN104514495A公开了一种整体式强力弹性套管扶正器， 通过将两端套管与弹性筋条设计为一体式结构，克服了老式扶正器的脱焊、 抽出等缺陷，提高了抗拉强度，减小入井摩阻系数，提高了整体性能，保证了扶正效果，避免井下事故发生。

然而现有套管弹性扶正器弓片与井壁接触面积小，容易使井壁产生键槽，且在下入过程中容易吃入井壁，影响管串的顺利下入。

授权公告号为：CN218407346U的公开了一种套管弹性扶正器，通过在上端环和下端环支架设置多个弹性扶正条，弹性扶正条的中部位置的两侧边均设置有相互对称的加宽部，加大了与井壁的接触面积，起到有效的支撑作用，防止刮削地层形成键槽，且加宽部的侧边形成有向内折弯的折弯边，使得加宽部呈雪橇状，有效防止在扶正器下入过程中吃入井壁，保证管串的顺利下入，缓解了现有技术中存在的现有套管弹性扶正器弓片与井壁接触面积小，容易使井壁产生键槽，且在下入过程中容易吃入井壁，影响管串的顺利下入的技术问题。

然而现有的套管扶正器无论是弹性扶正器还是刚性扶正器的两端尺寸都是固定的，固定尺寸的扶正器只能够与配套的套管使用，使得扶正器只能适用于特定管径的套管，因此使得扶正器的适用范围较小，给扶正器的使用带来不便。

为此，提出一种串联式防脱扶正器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够适应不同尺寸套管的串联式防脱扶正器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种串联式防脱扶正器，包括套管，所述套管的外侧壁套接有一组支撑套，所述支撑套呈弧形状，所述支撑套的两端均开设有插槽，所述插槽的内部插接有连接套，所述连接套呈弧形状，所述连接套的内壁固定安装有气囊垫；所述支撑套的两端底部均螺纹连接有定位栓，两个所述支撑套之间设有扶正装置，所述扶正装置包括一组固定板，其中一个所述固定板固定安装在两个连接套之间，另一个所述固定板固定安装在两个支撑套之间。

优选地，所述固定板呈拱形状结构，所述固定板的中心处固定安装有支撑板，所述支撑板的一端转动有挤压板，所述支撑套与连接套均为不锈钢材质。位于支撑板两侧所述挤压板的外侧壁均固定安装有限位弹簧，所述限位弹簧远离挤压板的一端与固定板的内壁固定连接。

优选地，所述固定板的外侧壁开设有一组凹槽，所述凹槽的内壁固定安装有支撑轴，所述支撑轴的中心外侧壁转动安装有滚轮，所述滚轮与支撑轴的连接处安装有第一轴承。所述挤压板的两端均转动安装有传动板，所述传动板呈U形状结构，所述传动板的U形开口端外侧壁开设有一组限位槽，所述限位槽套接在支撑轴的外部。

优选地，所述固定板的外侧壁设有对限位弹簧进行防护的防护装置，所述防护装置包括挡泥板，所述挡泥板转动安装在固定板的外侧壁，所述挡泥板有两个且关于固定板的横向中心轴对称。所述挡泥板的一侧固定安装折叠板，所述折叠板为橡胶材质，所述折叠板远离挡泥板的一端与挤压板相平齐。所述挡泥板的底部开设有扣合槽，所述固定板的底端外侧壁贯穿有连接杆，所述连接杆与固定板的连接处安装有第二轴承。所述连接杆的两端外侧壁均固定安装有插接板，所述插接板与扣合槽相匹配。

优选地，所述支撑套与连接套的外侧壁中心处均固定安装有限位块，所述限位块的侧视图呈等腰梯形状，所述限位块的中心处开设有存放槽，所述存放槽的内部固定安装有电机，所述电机的动力输出轴固定安装有钻杆，所述钻杆贯穿限位块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过将弧形状的连接套插接在插槽的内部，使连接套与支撑套能够根据套管的外壁尺寸拼接成一个环形状结构，然后通过转动定位栓对插槽内的连接套进行挤压，从而使连接套与支撑套拼接成的环形结构能够固定在套管的外部，利用固定板将上下位置的两个支撑套与连接套固定在一起，形成扶正器的框架结构，从而使扶正器能够进行尺寸调节，适应不同管径的套管，扩大了扶正器的适用范围，给扶正器的使用带来便利；

2.通过将气囊垫的两端挤压进插槽内，使露在插槽外部的气囊垫能够填充连接套与套管之间的缝隙，增大连接套与套管之间的接触面积，从而使连接套与支撑套在套管外壁固定牢固；使得扶正器不易脱落；

3.通过在固定板的外侧壁安装一组可转动的滚轮，从而使扶正器在下滑或者上升的过程中，能够将静摩擦力变为滚动摩擦力，从而减小固定板与井壁之间的摩擦力，方便扶正器的升降；

4.通过利用挤压板围绕支撑板发生转动，然后利用限位弹簧使挤压板保持复位的趋势，从而使挤压板能够将套管及时扶正，另外在挤压板振动的过程中，挤压板能够带动传动板在凹槽的内部活动，从而使传动板能够将凹槽内的泥土推掉，避免滚轮由于泥土堵塞而无法发生转动；

5.通过转动连接杆，使连接杆带动插接板插接在扣合槽的内部，从而使挡泥板能够在固定板的外侧壁固定牢固，然后利用折叠板的一端与挤压板保持在同一平面内，从而使折叠板与挡泥板的配合能够对限位弹簧进行保护，防止限位弹簧的内部进入泥土，保证限位弹簧的正常运行；

6.通过电机带动钻杆对井的内壁进行钻孔处理，使固定板在升降时若碰到石块能够减少其对固定板的冲击力，降低固定板损伤的风险，方便固定板的移动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明整体结构示意图；

图2为本发明支撑套结构示意图；

图3为本发明连接套结构示意图；

图4为本发明定位栓结构示意图；

图5为本发明钻杆结构示意图；

图6为本发明固定板结构示意图；

图7为本发明挤压板结构示意图；

图8为本发明限位弹簧结构示意图；

图9为本发明图8的A处结构放大图；

图10为本发明挡泥板结构示意图。

附图标记说明：

1、套管；3、支撑套；4、连接套；5、扶正装置；51、固定板；52、凹槽；53、滚轮；54、挤压板；55、支撑板；56、限位弹簧；57、传动板；58、支撑轴；59、限位槽；6、防护装置；61、挡泥板；62、折叠板；63、连接杆；64、扣合槽；65、插接板；7、钻杆；8、限位块；9、气囊垫；10、定位栓；11、插槽；12、电机；13、存放槽。

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。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：

一种串联式防脱扶正器，包括套管1，所述套管1的外侧壁套接有一组支撑套3，所述支撑套3呈弧形状，所述支撑套3的两端均开设有插槽11，所述插槽11的内部插接有连接套4，所述连接套4呈弧形状，所述连接套4的内壁固定安装有气囊垫9；

具体的，如图1、图2、图3和图4所示，所述支撑套3的两端底部均螺纹连接有定位栓10，两个所述支撑套3之间设有扶正装置5，所述扶正装置5包括一组固定板51，其中一个所述固定板51固定安装在两个连接套4之间，另一个所述固定板51固定安装在两个支撑套3之间。

通过采用上述技术方案，为了使扶正器能够适应不同管径的套管1；根据《百度百科》记载，套管1为现有技术中在钻井过程中或完钻之后，根据设计要求，下入一柱或几柱钢管，用以防止井壁坍塌，隔开各层的流体，形成采油采气通道等，这种钢管叫做套管；

第1种、管径尺寸是50毫米，那对应的套管的尺寸是114毫米。

第2种管径是75毫米，对应的套管尺寸是140毫米。

第3种管径是100毫米，对应的套管尺寸是159毫米。

第4种管径是150毫米，对应的套管尺寸是203毫米。

现在水管应用比较多的就是PVC管道，管径尺寸也比较多，这个也都需要根据实际的需要来挑选合适的规格，比较常见的是20毫米，25毫米，32毫米，40毫米50毫米等等。

由此可见，套管1的尺寸不同，所需要的扶正器尺寸也要与之相对应；所述支撑套3与连接套4均为不锈钢材质，能够使支撑套3与连接套4进行弯曲的同时，保证其原有的硬度。插槽11为连接套4和气囊垫9提供了存储空间，通过将弧形状的连接套4插接在插槽11的内部，使连接套4与支撑套3能够根据套管1的外壁尺寸拼接成一个环形状结构，然后通过转动定位栓10对插槽11内的连接套4进行挤压，从而使连接套4与支撑套3拼接成的环形结构能够固定在套管1的外部，利用固定板51将上下位置的两个支撑套3与连接套4固定在一起，形成扶正器的框架结构，从而使扶正器能够进行尺寸调节，适应不同管径的套管1，扩大了扶正器的适用范围，给扶正器的使用带来便利。通过将气囊垫9的两端挤压进插槽11内，使露在插槽11外部的气囊垫9能够填充连接套4与套管1之间的缝隙，增大连接套4与套管1之间的接触面积，从而使连接套4与支撑套3在套管1外壁固定牢固；使得扶正器不易脱落。

具体的，如图1、图2、图6、图7、图8和图9所示，所述固定板51呈拱形状结构，所述固定板51的中心处固定安装有支撑板55，所述支撑板55的一端转动有挤压板54。位于支撑板55两侧所述挤压板54的外侧壁均固定安装有限位弹簧56，所述限位弹簧56远离挤压板54的一端与固定板51的内壁固定连接。

通过采用上述技术方案，为了使扶正器能够对套管1进行扶正；拱形状结构的固定板51能够使扶正器的上下两端固定牢固；形成一个稳固的框架结构，实现对套管1的扶正；其中，支撑板55起到支点的作用，能够方便挤压板54的转动，限位弹簧56提供的弹力能够使固定板51的两端保持复位的趋势；当套管1插接在扶正器的内部时，挤压板54能够紧贴在套管1的外侧壁，由于限位弹簧56能够将两个挤压板54始终保持相互平行，从而在限位弹簧56的配合下；使得挤压板54能够将套管1保持居中限位的作用，实现对套管1的扶正效果。

具体的，如图1、图2、图6、图7、图8和图9所示，所述固定板51的外侧壁开设有一组凹槽52，所述凹槽52的内壁固定安装有支撑轴58，所述支撑轴58的中心外侧壁转动安装有滚轮53，所述滚轮53与支撑轴58的连接处安装有第一轴承。

通过采用上述技术方案，为了保证套管1的顺利下入；凹槽52为滚轮53提供了活动空间；支撑轴58起到支点的作用，能够方便滚轮53的转动，第一轴承的内圈壁与支撑轴58的外侧壁固定连接，第一轴承的外圈壁与滚轮53的内壁固定连接，从而使滚轮53能够在支撑轴58的外部保持平稳运行；从而使扶正器在下滑或者上升的过程中，能够将静摩擦力变为滚动摩擦力，从而减小固定板51与井壁之间的摩擦力，方便扶正器的升降。

具体的，如图1、图2、图6、图7、图8和图9所示，所述挤压板54的两端均转动安装有传动板57，所述传动板57呈U形状结构，所述传动板57的U形开口端外侧壁开设有一组限位槽59，所述限位槽59套接在支撑轴58的外部。

通过采用上述技术方案，为了使扶正器在下入的过程中，滚轮53与凹槽52之间不会造成泥土堵塞；U形状的传动板57为滚轮53提供了转动空间；限位槽59能够方便传动板57在支撑轴58的外侧壁活动；通过利用挤压板54围绕支撑板55发生转动，然后利用限位弹簧56使挤压板54保持复位的趋势，从而使挤压板54能够将套管1及时扶正，另外在挤压板54振动的过程中，挤压板54能够带动传动板57在凹槽52的内部活动，从而使传动板57能够将凹槽52内的泥土推掉，避免滚轮53由于泥土堵塞而无法发生转动。

具体的，如图1、图2、图6和图7、图8和图9所示，所述固定板51的外侧壁设有对限位弹簧56进行防护的防护装置6，所述防护装置6包括挡泥板61，所述挡泥板61转动安装在固定板51的外侧壁，所述挡泥板61有两个且关于固定板51的横向中心轴对称。所述挡泥板61的一侧固定安装折叠板62，所述折叠板62为橡胶材质，所述折叠板62远离挡泥板61的一端与挤压板54相平齐。

通过采用上述技术方案，为了实现对限位弹簧56的保护；挡泥板61与固定板51通过铰链连接；橡胶材质的折叠板62能够使其受到挤压时，始终保持复位的趋势；折叠板62与挡泥板61的配合能够将挤压板54与固定板51之间的空间进行密封，防止套管1下入的过程中，泥土进入到限位弹簧56的内部；从而方便限位弹簧56的使用。

具体的，如图1、图2、图6和图7、图8、图9和图10所示，所述挡泥板61的底部开设有扣合槽64，所述固定板51的底端外侧壁贯穿有连接杆63，所述连接杆63与固定板51的连接处安装有第二轴承。所述连接杆63的两端外侧壁均固定安装有插接板65，所述插接板65与扣合槽64相匹配。

通过采用上述技术方案，扣合槽64为插接板65提供了储存空间，第二轴承的内圈壁与连接杆63的外侧壁固定连接，第二轴承的外圈壁与固定板51的外侧壁固定连接，从而使连接杆63能够保持平稳转动；当转动连接杆63时，连接杆63能够带动插接板65插接在扣合槽64的内部，从而使挡泥板61与固定板51之间固定牢固，从而使挡泥板61始终贴合在固定板51的两侧，进而方便对限位弹簧56的保护。

具体的，如图1、图2和图5所示，所述支撑套3与连接套4的外侧壁中心处均固定安装有限位块8，所述限位块8的侧视图呈等腰梯形状，所述限位块8的中心处开设有存放槽13，所述存放槽13的内部固定安装有电机12，所述电机12的动力输出轴固定安装有钻杆7，所述钻杆7贯穿限位块8。

通过采用上述技术方案，侧视图为等腰梯形状的限位块8能够使套管1在升降时，减小限位块8与井壁之间的阻力；存放槽13用于对电机12的支撑，电机12能够带动钻杆7进行旋转，使钻杆7能够对井壁进行钻土处理，使井壁形成一定的升降通道；使固定板51在升降时若碰到石块能够减少其对固定板51的冲击力，降低固定板51损伤的风险，方便扶正器的移动。

工作原理：在对扶正器进行安装时，首先通过将弧形状的连接套4插接在插槽11的内部，使连接套4与支撑套3能够根据套管1的外壁尺寸拼接成一个环形状结构，然后通过转动定位栓10对插槽11内的连接套4进行挤压，从而使连接套4与支撑套3拼接成的环形结构能够固定在套管1的外部，利用固定板51将上下位置的两个支撑套3与连接套4固定在一起，形成扶正器的框架结构，从而使扶正器能够进行尺寸调节，适应不同管径的套管1，扩大了扶正器的适用范围，给扶正器的使用带来便利。通过将气囊垫9的两端挤压进插槽11内，使露在插槽11外部的气囊垫9能够填充连接套4与套管1之间的缝隙，增大连接套4与套管1之间的接触面积，从而使连接套4与支撑套3在套管1外壁固定牢固；使得扶正器不易脱落。

限位弹簧56提供的弹力能够使固定板51的两端保持复位的趋势；当套管1插接在扶正器的内部时，挤压板54能够紧贴在套管1的外侧壁，由于限位弹簧56能够将两个挤压板54始终保持相互平行，从而在限位弹簧56的配合下；使得挤压板54能够将套管1保持居中限位的作用，实现对套管1的扶正效果。

通过利用挤压板54围绕支撑板55发生转动，然后利用限位弹簧56使挤压板54保持复位的趋势，从而使挤压板54能够将套管1及时扶正，另外在挤压板54振动的过程中，挤压板54能够带动传动板57在凹槽52的内部活动，从而使传动板57能够将凹槽52内的泥土推掉，避免滚轮53由于泥土堵塞而无法发生转动。

当转动连接杆63时，连接杆63能够带动插接板65插接在扣合槽64的内部，从而使挡泥板61与固定板51之间固定牢固，从而使挡泥板61始终贴合在固定板51的两侧，进而方便对限位弹簧56的保护。

最后利用电机12能够带动钻杆7进行旋转，使钻杆7能够对井壁进行钻土处理，使井壁形成一定的升降通道；使固定板51在升降时若碰到石块能够减少其对固定板51的冲击力，降低固定板51损伤的风险，方便扶正器的移动。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种串联式防脱扶正器，包括套管（1），其特征在于：所述套管（1）的外侧壁套接有一组支撑套（3），所述支撑套（3）呈弧形状，所述支撑套（3）的两端均开设有插槽（11），所述插槽（11）的内部插接有连接套（4），所述连接套（4）呈弧形状，所述连接套（4）的内壁固定安装有气囊垫（9）；

所述支撑套（3）的两端底部均螺纹连接有定位栓（10），两个所述支撑套（3）之间设有扶正装置（5），所述扶正装置（5）包括一组固定板（51），其中一个所述固定板（51）固定安装在两个连接套（4）之间，另一个所述固定板（51）固定安装在两个支撑套（3）之间；

所述固定板（51）呈拱形状结构，所述固定板（51）的中心处固定安装有支撑板（55），所述支撑板（55）的一端转动有挤压板（54），所述支撑套（3）与连接套（4）均为不锈钢材质；

位于支撑板（55）两侧所述挤压板（54）的外侧壁均固定安装有限位弹簧（56），所述限位弹簧（56）远离挤压板（54）的一端与固定板（51）的内壁固定连接；

所述固定板（51）的外侧壁开设有一组凹槽（52），所述凹槽（52）的内壁固定安装有支撑轴（58），所述支撑轴（58）的中心外侧壁转动安装有滚轮（53），所述滚轮（53）与支撑轴（58）的连接处安装有第一轴承；

所述挤压板（54）的两端均转动安装有传动板（57），所述传动板（57）呈U形状结构，所述传动板（57）的U形开口端外侧壁开设有一组限位槽（59），所述限位槽（59）套接在支撑轴（58）的外部。

2.根据权利要求1所述的一种串联式防脱扶正器，其特征在于：所述固定板（51）的外侧壁设有对限位弹簧（56）进行防护的防护装置（6），所述防护装置（6）包括挡泥板（61），所述挡泥板（61）转动安装在固定板（51）的外侧壁，所述挡泥板（61）有两个且关于固定板（51）的横向中心轴对称。

3.根据权利要求2所述的一种串联式防脱扶正器，其特征在于：所述挡泥板（61）的一侧固定安装折叠板（62），所述折叠板（62）为橡胶材质，所述折叠板（62）远离挡泥板（61）的一端与挤压板（54）相平齐。

4.根据权利要求3所述的一种串联式防脱扶正器，其特征在于：所述挡泥板（61）的底部开设有扣合槽（64），所述固定板（51）的底端外侧壁贯穿有连接杆（63），所述连接杆（63）与固定板（51）的连接处安装有第二轴承。

5.根据权利要求4所述的一种串联式防脱扶正器，其特征在于：所述连接杆（63）的两端外侧壁均固定安装有插接板（65），所述插接板（65）与扣合槽（64）相匹配。

6.根据权利要求5所述的一种串联式防脱扶正器，其特征在于：所述支撑套（3）与连接套（4）的外侧壁中心处均固定安装有限位块（8），所述限位块（8）的侧视图呈等腰梯形状，所述限位块（8）的中心处开设有存放槽（13），所述存放槽（13）的内部固定安装有电机（12），所述电机（12）的动力输出轴固定安装有钻杆（7），所述钻杆（7）贯穿限位块（8）。