CN206903600U - 一种套管扶正器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种套管扶正器，包括：本体，本体为管状结构、用于将套管套在内部；第一扶正棱和第二扶正棱，设置在本体的外壁面上，第一扶正棱和第二扶正棱的外壁面均包括复位圆弧面和扶正圆弧面，沿本体的圆周方向、两个复位圆弧面均逐渐远离本体轴心线，且两个复位圆弧面的相对靠近本体轴心线的一端相邻设置，两个扶正圆弧面分别与两个复位圆弧面的相对远离本体中心线的一端相连接，其中一个复位圆弧面设有左旋螺旋槽、另一个复位圆弧面设有右旋螺旋槽，两个扶正圆弧面上都设有能够沿入井方向滚动的滚轮。如此设置，本实用新型提供的一种套管扶正器，其能够有效消除套管偏心度、且能够充分减小套管入井阻力。

Description

一种套管扶正器

技术领域

本实用新型属于钻井设备技术领域，更具体的说，是涉及一种套管扶正器。

背景技术

在石油钻完井的固井工程中，套管扶正器对于确保井眼内套管的居中度有着重要作用，特别是大斜度井及水平井，通常会采用套管刚性扶正器；然而为了避免下套管遇阻，扶正器的外径必须小于井径，因此套管在井眼内存在偏心度，越是井径不规则的井眼，下套管遇阻风险越大，选用的刚性扶正器外径就越小，由此造成的套管偏心度就越大，固井质量就越不容易保证。

为消除套管偏心问题，专利号为CN201120222639.6的专利文献中，提出了一种偏心式滚轮套管刚性扶正器，该扶正器由筒体和分布在其外侧的若干条直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱，以及镶在扶正棱矩形方孔内的滚轮轴和滚轮组成，各条直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱的高度不完全相同，其中一条直条扶正棱高度最低，其余各条扶正棱的高度则据其距该直条扶正棱的距离，由近至远依次增高，距离相同则高度相同；左旋扶正棱和右旋扶正棱对称分布在直条扶正棱两侧，且同侧旋向相同。该种扶正器的不足在于：其复位调心时主要依靠滚轮沿井壁做螺旋滚动，产生的复位扭矩有限，不能可靠改变套管的居中度；其次是即使其完成复位调心状态，其位于井眼下侧的两条扶正棱上的滚轮的滚动方向与井眼轴线方向存在一定夹角，扶正器移动时仍然存在滑动摩擦，入井阻力仍然较大。

因此，如何既能够有效消除套管偏心度，又能充分减小套管入井阻力，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供的一种套管扶正器，其能够有效消除套管偏心度、且能够充分减小套管入井阻力。

本实用新型提供的一种套管扶正器，包括：

本体，所述本体为管状结构、用于将套管套在内部；

第一扶正棱和第二扶正棱，设置在所述本体的外壁面上，所述第一扶正棱和所述第二扶正棱的外壁面均包括复位圆弧面和扶正圆弧面，沿所述本体的圆周方向、两个所述复位圆弧面均逐渐远离所述本体轴心线，且两个所述复位圆弧面的相对靠近所述本体轴心线的一端相邻设置，两个所述扶正圆弧面分别与两个所述复位圆弧面的相对远离所述本体中心线的一端相连接，其中一个所述复位圆弧面设有左旋螺旋槽、另一个所述复位圆弧面设有右旋螺旋槽，两个所述扶正圆弧面上都设有能够沿入井方向滚动的滚轮。

优选地，两个所述扶正圆弧面的半径与所要下入的井眼半径相等，且与所述本体的轴心线线相重合。

优选地，两个所述复位圆弧面的半径与所要下入的井眼半径相等、且与所述本体的轴心线偏心设置。

优选地，所述左旋螺旋槽和所述右旋螺旋槽均为多个。

优选地，两个所述扶正圆弧面上均开设有滚轮槽，所述滚轮通过滚轮轴安装在所述滚轮槽内。

优选地，两个所述扶正圆弧面之间设有一段间隙。

优选地，所述本体的外壁轴向设有标记箭头，所述标记箭头指向所述左旋螺旋槽和所述右旋螺旋槽的延长线交汇的方向。

优选地，所述左旋螺旋槽和所述右旋螺旋槽的螺旋角为5-30度。

使用本实用新型提供的套管扶正器时，将其本体套在套管外部，然后进行下套管作业，使其随套管在井眼中移动；当套管出现偏心时、即套管与井眼的中心偏离时，第一扶正棱或第二扶正棱的复位圆弧面上的左旋螺旋槽或者右旋螺旋槽与井眼的侧壁发生接触，比如，右旋螺旋槽与井眼的侧壁发生接触时，井壁与右旋螺旋槽之间的摩擦力会对扶正器产生一个逆时针方向的旋转扭矩，使扶正器相对于套管发生逆时针方向旋转，直到与右旋螺旋槽相连接的扶正圆弧面与井壁接触达到扶正状态，而后扶正圆弧面上的滚轮与井壁发生接触，滚轮的滚动方向与井眼轴线方向相同，相互之间摩擦力大大减小，从而能够充分减小套管入井阻力。

同样，当左旋螺旋槽与井眼的侧壁发生接触时，井壁与左旋螺旋槽之间的摩擦力会对扶正器产生一个顺时针方向的旋转扭矩，使扶正器相对于套管发生顺时针方向旋转，直到左旋螺旋槽与井壁分离、与左旋螺旋槽所在的复位圆弧面相连接的扶正圆弧面与下方井壁接触达到扶正状态，而后该扶正圆弧面上的滚轮与井壁发生接触，滚轮的滚动方向与井眼轴线方向相同，相互之间摩擦力大大减小，从而能够充分减小套管入井阻力。

如此设置，其能够有效消除套管偏心度、且能够充分减小套管入井阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的套管扶正器结构图；

图2为本实用新型实施例提供的套管扶正器正视图；

图3为本实用新型实施例提供的套管扶正器右视图；

图4为本实用新型实施例提供的套管扶正器左视图；

图5为本实用新型实施例提供的套管扶正器俯视图；

图6为本实用新型实施例提供的套管扶正器后视图；

图7为本实用新型实施例提供的套管扶正器逆时针调心原理图；

图8为本实用新型实施例提供的套管扶正器顺时针调心原理图；

图9为本实用新型实施例提供的套管扶正器调心后工作状态图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供的一种套管扶正器，包括管状结构的本体1、和设置在本体1的外壁面上的扶正棱11。

其中，本体1用于将套管4套在内部。扶正棱11包括第一扶正棱和第二扶正棱，第一扶正棱和第二扶正棱的外壁面均包括复位圆弧面和扶正圆弧面，其中第一扶正棱的复位圆弧面12和第二扶正棱的复位圆弧面13，沿本体1的圆周方向均逐渐远离本体1的轴心线。并且第一扶正棱的复位圆弧面12和第二扶正棱的复位圆弧面13，二者的相对靠近本体1轴心线的一端相邻设置。

本实施例中，第一扶正棱的扶正圆弧面16与第一扶正棱的复位圆弧面12相对远离本体中心线的一端相连接，第二扶正棱的扶正圆弧面15与第二扶正棱的复位圆弧面13相对远离本体中心线的一端相连接。

第一扶正棱的复位圆弧面12上设有右旋螺旋槽121，第二扶正棱的复位圆弧面13上设有左旋螺旋槽131，上述“右旋螺旋槽121”和“左旋螺旋槽131”的旋向如图6中所示，右旋螺旋槽121的旋向是指沿入井方向逐渐向右倾斜，左旋螺旋槽131的旋向是指沿入井方向逐渐向左倾斜。进一步地，第一扶正棱的复位圆弧面12上设有多个右旋螺旋槽121，第二扶正棱的复位圆弧面13上设有多个左旋螺旋槽131，以使多个右旋螺旋槽121或多个左旋螺旋槽131同时与井壁31接触，保证导向运动的平稳性。

另外，第一扶正棱的扶正圆弧面16和第二扶正棱的扶正圆弧面15上都设有能够沿入井方向滚动的滚轮2。

使用本实施例提供的套管扶正器时，将其本体1套在套管4外部，然后进行下套管4作业，使其随套管4在井眼3中移动；当套管4出现偏心时、即套管4与井眼3的中心偏离时，第一扶正棱或第二扶正棱的复位圆弧面上的右旋螺旋槽121或者左旋螺旋槽131与井壁31发生接触，比如，如图7所示，第一扶正棱上的右旋螺旋槽121与井壁31发生接触时，井壁31与右旋螺旋槽121之间的摩擦力会对扶正器产生一个逆时针方向的旋转扭矩，使扶正器相对于套管4发生逆时针方向旋转，直到与右旋螺旋槽121相连接的扶正圆弧面与井壁31接触达到扶正状态，如图9所示。而后，第一扶正棱上的扶正圆弧面上的滚轮2与井壁31发生接触，滚轮2的滚动方向与井眼轴线方向相同，相互之间摩擦力大大减小，从而能够充分减小套管入井阻力。

同样，如图8所示，当第二扶正棱上的左旋螺旋槽131与井壁31发生接触时，井壁31与左旋螺旋槽131之间的摩擦力会对扶正器产生一个顺时针方向的旋转扭矩，使扶正器相对于套管发生顺时针方向旋转，直到左旋螺旋槽131与井壁31分离、与左旋螺旋槽131所在的复位圆弧面相连接的扶正圆弧面与下方井壁31接触达到扶正状态，如图9所示。而后第二扶正棱上的扶正圆弧面上的滚轮2与井壁31发生接触，滚轮2的滚动方向与井眼3轴线方向相同，相互之间摩擦力大大减小，从而能够充分减小套管入井阻力。

如此设置，其能够有效消除套管4偏心度、且能够充分减小套管4入井阻力。

本实施例的优选方案中，上述的两个扶正圆弧面的半径与所要下入的井眼半径相等，且与本体的轴心线线相重合。如此设置，当扶正圆弧面上的滚轮2与井壁31接触时，扶正圆弧面的轴心与井眼3中心相重合，进而使得本体和套管4的中心与井眼的中心相重合，保证套管处于井眼的中心位置。

另外，本实施例中，两个复位圆弧面的半径与所要下入的井眼半径相等、且与本体的轴心线偏心设置。

如此设置，当复位圆弧面上的左旋螺旋槽131或右旋螺旋槽121与井壁31接触、并产生相对运动时，能够保证复位圆弧面与井壁相吻合、保证调节转动时的稳定性。

本实施例中，可以在两个扶正圆弧面上均开设有滚轮槽20，滚轮2通过滚轮轴21安装在滚轮槽20内。

另外，本实施例中，两个扶正圆弧面之间可以设有一段间隙，如此，可减少用料、降低重量。当然，在其它实施例中，两个扶正圆弧面也可以连成一体结构。

为了方便分辨本体套入套管的方向，在本体的外壁轴向优选地设有标记箭头14，标记箭头14指向左旋螺旋槽131和右旋螺旋槽121的延长线交汇的方向。

如此设置，可以按照标记箭头14的指示方向将本体1套在套管4的外部，并沿标记箭头14的方向将套管4送入至井眼3内。

本实施例的优选方案中，左旋螺旋槽131和右旋螺旋槽121的螺旋角为5-30度。该螺旋角是指螺旋线的切线与竖直方向之间形成锐角。如此设置，左旋螺旋槽131和右旋螺旋槽121具有较合适的螺旋角，保证具有较好的导向功能。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种套管扶正器，其特征在于，包括：

本体，所述本体为管状结构、用于将套管套在内部；

第一扶正棱和第二扶正棱，设置在所述本体的外壁面上，所述第一扶正棱和所述第二扶正棱的外壁面均包括复位圆弧面和扶正圆弧面，沿所述本体的圆周方向、两个所述复位圆弧面均逐渐远离所述本体轴心线，且两个所述复位圆弧面的相对靠近所述本体轴心线的一端相邻设置，两个所述扶正圆弧面分别与两个所述复位圆弧面的相对远离所述本体中心线的一端相连接，其中一个所述复位圆弧面设有左旋螺旋槽、另一个所述复位圆弧面设有右旋螺旋槽，两个所述扶正圆弧面上都设有能够沿入井方向滚动的滚轮。

2.如权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，两个所述扶正圆弧面的半径与所要下入的井眼半径相等，且与所述本体的轴心线相重合。

3.如权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，两个所述复位圆弧面的半径与所要下入的井眼半径相等、且与所述本体的轴心线偏心设置。

4.如权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述左旋螺旋槽和所述右旋螺旋槽均为多个。

5.如权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，两个所述扶正圆弧面上均开设有滚轮槽，所述滚轮通过滚轮轴安装在所述滚轮槽内。

6.如权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，两个所述扶正圆弧面之间设有一段间隙。

7.如权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述本体的外壁轴向设有标记箭头，所述标记箭头指向所述左旋螺旋槽和所述右旋螺旋槽的延长线交汇的方向。

8.如权利要求1所述的套管扶正器，其特征在于，所述左旋螺旋槽和所述右旋螺旋槽的螺旋角为5-30度。