CN201650148U - 整体式套管扶正器 - Google Patents
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Abstract
整体式套管扶正器，是应用于油田油气井固井作业的一种整体式套管扶正器。主要由：限位箍、扶正筒和固定螺钉组成。在套管本体的外壁上固定有限位箍，在两个限位箍之间并在套管本体的外壁上套有扶正筒，扶正筒内径比套管本体外径大2～8毫米。扶正筒由一个合金钢筒制成，扶正筒两端是圆筒管，扶正筒中部均匀分布有向外凸出的弧形支撑板。弧形支撑板的数量为3～6个。弧形支撑板的两端与圆筒管之间为整体。效果是：扶正筒能产生弹性变形，摩擦系数低，钻柱容易下入井内。满足API10D和SY 5024-1999要求。起动力、下放力和回复力各项技术指标都优于API要求。对水平井、定向井套管具有很好的扶正效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田油气井固井作业工具，特别涉及一种水平井、定向井固井作业的一种整体式套管扶正器。
背景技术
在油田下套管过程中，套管外壁上要套有常规弹性套管扶正器或普通刚性扶正器，使套管能在井内居中，提高固井质量。在油气田定向井，水平井下套管固井作业中，由于套管重力作用，套管在井眼内紧靠在井壁上，很难使套管居中。严重影响注入水泥的固井质量。常规弹性套管扶正器的弹簧条支撑力(扶正力)不足，只能采取多下入下常规弹性套管扶正器，增加常规弹性套管扶正器的弹簧条支撑力，扶正器下入多后又影响井眼安全；普通刚性扶正器，外径受上层套管内径限制，对提高套管居中度作用有限，在松软地层，以及井径扩大井段不能起不到扶正作用。尤其是对于老井开窗侧钻小井眼固井。常规弹性套管扶正器及普通刚性扶正器难以保证套管居中。
适应逐渐变化的井下环境要求，提供良好的扶正作用，一直是传统套管扶正器的追求目标。对于水平井、偏斜钻井，寻求一种新的适用的套管扶正器尤为重要。需要使套管能够良好定位，这也就对套管扶正器的性能提出了新的挑战，促使我们研发出整体式套管扶正器。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种整体式套管扶正器，提高扶正筒的弧形支撑板的柔性强度大，提高支撑力；减少扶正缸筒内壁与套管外壁的摩擦力，使入井的套管保持在井筒中心位置，提高固井质量。
本实用新型采用的技术方案是：整体式套管扶正器，主要由限位箍、扶正筒和固定螺钉组成；其特征在于：在套管本体的外壁上固定有两个限位箍，在两个限位箍之间并在套管本体的外壁上套有扶正筒，扶正筒内径比套管本体外径大2～8毫米，扶正筒能在套管本体外壁上滑动。扶正筒由一个合金钢筒制成，扶正筒两端是圆筒管，扶正筒中部均匀分布有向外凸出的弧形支撑板。弧形支撑板的数量为3～6个。弧形支撑板与圆筒管为一个整体，即没有焊接或铆接等。
弧形支撑板的展开宽度在40～80毫米之间。
弧形支撑板与圆筒管连接处有圆弧过渡。
为了提高限位箍固定性能又不损伤套管本体，在限位箍上有4～12个螺孔，在螺孔内有固定螺钉，旋紧固定螺钉，使限位箍牢固地固定在套管本体的外壁上。
所述的弧形支撑板的长度在300～1000毫米之间，弧形支撑板外壁的最高点到套管本体外壁的距离为30～200毫米。
本实用新型的有益效果：本实用新型整体式套管扶正器，扶正筒的弧形支撑板柔性强度大；扶正缸筒内壁与套管外壁的摩擦小；因为扶正筒具有柔性，能保证合适的井下环空间隙，同时提高套管下井速度，此外，这种弹簧扶正器还具有以下几个特点：
弧形支撑板柔性强度大
这种弹簧扶正器非常坚硬，严格按照规格要求和质量标准的制作而成。这种制作材料在受到各种变形力后能够复位，且在严重磨损的条件下也有很好的耐磨性。材料的柔性可保证合适的环空间隙，以保证有效、可靠的固井工作。
弧形支撑板摩擦系数小
能在入井过程中减少扶正缸筒内壁与套管外壁的摩擦力，减少转动扭矩。
套管本体1采用平直的形式，但是弧形支撑板则在轴向和切线方向都有变性，这种交叉变性适用于井壁，当轴向发生变形，则说明弧形支撑板遇到了部分不均匀的外力，当外力增加，接触的表面积也相应增加，从而降低了单位面积的单位负载。这也有效的降低了形成井壁的压力和剪切失效。
零起动力
这种弧形支撑板能克服传统弹簧扶正器因为焊接或锁紧装置引起的机械效率损失。在大载荷大偏斜井内使用时能使扶正器滑动接入仪表。
环空间隙
在设计时，保证环空间隙，其良好的居中定位。扶正器的居中和环空间隙的保证使得套管不偏向井壁。同时准确的居中定位和较低的重叠交叉使井液能沿管道顺畅流动。
整体式套管扶正器的规格包括：2-7/8″，31/2″，4″，41/2″，5″，51/2″，6-5/8″，7-5/8″，8-5/8″，9-5/8″，9-7/8″，10″，10-1/8″，103/4″，113/4″，13-3/8″，13-5/8″，14″，15″，16″，18-5/8″，20″。适合4″～20″的井眼。
附图说明
图1是本实用新型整体式套管扶正器结构剖面示意图。
图中，1.套管，2.限位箍，3.扶正筒，4.固定螺钉。
具体实施方式
实施例1：以一个整体式套管扶正器为例，对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1。本实用新型整体式套管扶正器，主要由限位箍2、扶正筒3和固定螺钉4组成，套管本体1的外径为139.7毫米，在套管本体1的外壁上的上下两端分别固定有一个限位箍2，在限位箍2上有6个螺孔，在每个螺孔内有一个固定螺钉4。两个限位箍2之间的距离有600毫米。
在两个限位箍2之间并在套管本体1的外壁上套有一个扶正筒3，扶正筒3内径比套管本体1外径大5毫米，扶正筒3能在套管本体1外壁上滑动。扶正筒3由一个合金钢筒制成，扶正筒3两端是圆筒管，扶正筒3中部均匀分布有向外凸出的弧形支撑板。弧形支撑板的数量为6个。弧形支撑板与圆筒管为一个整体。每个弧形支撑板的展开宽度为50毫米。弧形支撑板与圆筒管连接处有圆弧过渡。
所述的弧形支撑板的长度是400毫米，弧形支撑板外壁的最高点到套管本体1外壁的距离为40毫米。
扶正筒3的制作过程是，在合金钢管壁上均匀开有条形窗口，然后持续不断地在合金钢管两端施加轴向压力，使合金钢管中间保留部分产生径向和轴向的变形，形成弧形支撑板。然后进行淬火、回火，使之定形。淬火和回火是为了提高扶正筒3弧形支撑板的强度、硬度、耐磨性和疲劳强度，并消除其内应力。
Claims (5)
1.一种整体式套管扶正器，主要由限位箍(2)、扶正筒(3)和固定螺钉(4)组成，其特征在于：在套管本体(1)的外壁上固定有两个限位箍(2)，在两个限位箍(2)之间并在套管本体(1)的外壁上套有扶正筒(3)，扶正筒(3)内径比套管本体(1)外径大2～8毫米，扶正筒(3)能在套管本体(1)外壁上滑动，由限位箍(2)限位，扶正筒(3)由一个合金钢筒制成，扶正筒(3)两端是圆筒管，扶正筒(3)中部均匀分布有向外凸出的弧形支撑板，弧形支撑板的数量为3～6个，弧形支撑板与圆筒管为一个整体。
2.根据权利要求1所述的整体式套管扶正器，其特征是：弧形支撑板的展开宽度在40～80毫米之间。
3.根据权利要求1所述的整体式套管扶正器，其特征是：弧形支撑板与圆筒管连接处有圆弧过渡。
4.根据权利要求1所述的整体式套管扶正器，其特征是：在限位箍(2)上有4～12个螺孔，在螺孔内有固定螺钉(4)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的整体式套管扶正器，其特征是：所述的弧形支撑板的长度在300～1000毫米之间，弧形支撑板外壁的最高点到套管本体(1)外壁的距离为30～200毫米。
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