CN209799899U - 整体式螺旋弹性扶正器 - Google Patents

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刘晓峰
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Shandong Gutewei Petroleum Machinery Co ltd
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Shijiazhuang Dibo Petroleum Machinery Equipment Co Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种整体式螺旋弹性扶正器，涉及扶正器的技术领域，旨在解决现有的整体弹性扶正器在油井中下放时不能进行旋转下放而只能竖直伸入的问题。其包括同轴设置的两个端筒，所述端筒之间均布有若干弹性扶正条，所述弹性扶正条的两端分别一体连接于所述端筒上，所述弹性扶正条中部向外弯曲形成弓形凸起，所述弹性扶正条围绕所述端筒的中心轴呈螺旋状设置。本实用新型具有便于套管旋转下入的有益效果。

Description

整体式螺旋弹性扶正器
技术领域
本实用新型涉及扶正器的技术领域，尤其是涉及一种整体式螺旋弹性扶正器。
背景技术
扶正器用于油气田在下入套管时使套管在井眼内保持居中，以提高固井质量。扶正器分为弹性扶正器和刚性扶正器，弹性扶正器的扶正条因具有弹性，比较适用于井内直径变化较大或斜度较大的油气田。现有的弹性扶正器采用多个弹性扶正条焊接于两个端筒之间的结构，该结构的缺点在于：由于采用焊接结构，因此扶正器能承受的压力比较有限，压力过大时会使弹性扶正器受到损坏，而且弹性扶正条在通过直径较小井段需要内缩时，其弹性和应变性都不足，因此可能导致扶正器无法通过小直径井段或被损坏，从而使套管难以在井内居中，严重影响固井质量。
为解决上述问题，公告号为CN203066894U的实用新型公开了一种整体式弹性扶正器，包括两个同直径的端筒和连接于两个端筒之间的多根弹性扶正条，两个端筒和所有的弹性扶正条之间为一体化结构，弹性扶正条中部向外呈圆弧型凸起。
上述实用新型通过采用一体化结构的端筒和扶正条，整体结构更加牢固，能够承受更大的挤压力，但上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于扶正条在端筒所在圆柱面上的投影与端筒的轴线平行，因此当扶正器在油井中下放时不能进行旋转下放而只能竖直伸入，当经壁上泥饼较多时，容易出现套管粘卡的现象，从而导致套管难以放入。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种整体式螺旋弹性扶正器，其具有便于套管旋转下入的有益效果。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种整体式螺旋弹性扶正器，包括同轴设置的两个端筒，所述端筒之间均布有若干弹性扶正条，所述弹性扶正条的两端分别一体连接于所述端筒上，所述弹性扶正条中部向外弯曲形成弓形凸起，所述弹性扶正条围绕所述端筒的中心轴呈螺旋状设置，两个所述端筒的外径大小不相同，每个所述弹性扶正条上各设有两组弓形凸起，所述弓形凸起靠近直径较小的端筒一端的凸起程度小于靠近直径较大的端筒一端的凸起程度。
通过采用上述技术方案，弹性扶正条与端筒一体设置，因此整个装置具有超高的强度，而且没有任何的应力薄弱点，具有较高的回复力，因此，该装置可以实现下放套管过程中的阻力最小化，同时保证固井过程中对井壁支撑力的最大化，即使在苛刻的井眼条件下依然能实现良好的扶正效果。弹性扶正条的螺旋状设置使得套管在泥浆较多的井眼中垂直下放困难时，可通过沿弹性扶正条的螺旋方向旋转套管，利用弹性扶正条的螺旋钻进而使套管顺利下入；同时，由于两个端筒的外径大小不同，因此扶正器整体呈锥状，该扶正器在安装于套管上时，直径较小的端筒在下，直径较大的端筒在上，该设置进一步有利于套管放入油井中，同时能够达到较好的扶正效果；扶正器在下放过程中，弓形凸起由下至上逐渐与井壁挤压受力从而逐渐发生变形，因此弹性扶正条的受力变化较为舒缓，不会由于受力突然增大而导致弹性扶正条上的应力瞬间集中，造成对扶正器的损坏；相比于普通单组弓形凸起的扶正器，设有两组弓形凸起的扶正器能够增加固井过程中弹性扶正条对井壁的支撑力，减少套管下入过程中的摩擦阻力；同时，该扶正器还具有更好的回复力，能够有效清除井壁泥饼，提高固井质量，在斜井和水平井中应用时，其稳定性更好，能够提供更高的侧向支撑力。
本实用新型进一步设置为：所述弹性扶正条在宽度方向上其中间向外凸出，两侧向内卷折而形成弧形的截面。
通过采用上述技术方案，弧形的截面大大减小了弹性扶正条在下放过程中与井壁之间的接触面积，从而减小了摩擦力，进而减小了套管下放过程中的阻力，有利于将套管顺利放入油井中。
本实用新型进一步设置为：各个所述弹性扶正条上的两个弓形凸起中靠近直径较小的端筒一端的弓形凸起到端筒轴线之间的最大距离小于靠近直径较大的端筒一端的弓形凸起到端筒轴线之间的最大距离。
通过采用上述技术方案，扶正器在放入油井中时，直径较小的端筒一端朝下，直径较大的端筒一端朝上，在下的弓形凸起主要用于导向和钻进，在上的弓形凸起主要用于支撑，两处弓形凸起的设置更有利于套管的放入，且该设置下的扶正器受力分配更合理，使用寿命更长。
本实用新型进一步设置为：每根所述弹性扶正条上的两处所述弓形凸起之间采用圆弧凹槽平缓过渡。
通过采用上述技术方案，圆弧凹槽过渡的方式可避免两处弓形凸起之间互相传递的形变和作用力集中于弓形凸起之间的位置造成的作用力和形变无法较好的传递，有利于扶正器更好的发挥作用，同时避免了应力过于集中对扶正器造成的损坏。
本实用新型进一步设置为：所述弹性扶正条成对设置，且每对弹性扶正条均关于端筒的中轴线对称设置。
通过采用上述技术方案，扶正器上对应的两侧的弹性扶正条均匀受到井壁的挤压力，从而使得扶正器对套管的扶正效果更好。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
1.通过将弹性扶正条围绕端筒的中心轴设置成螺旋状，人员在将其放入油井中的过程中可通过沿弹性扶正条的螺旋方向旋转套管，利用弹性扶正条的螺旋钻进而使套管顺利下入；
2.通过将两个端筒设置成不同直径大小，使得扶正器整体呈锥状，进一步有利于套管放入油井中，同时还能使扶正器具有较好的扶正效果；
3.通过在同一弹性扶正条上设置两处弓形凸起，从而增加了固井过程中扶正器对井壁的支撑力，同时该设置下的扶正器还具有更好的回复力。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是弹性扶正条宽度方向的截面剖视图。
图中，1、端筒；2、弹性扶正条；21、弓形凸起。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1，为本实用新型公开的一种整体式螺旋弹性扶正器，包括同轴设置的两个端筒1，端筒1之间均布有若干弹性扶正条2，本实用新型此实施例中的弹性扶正条2共有6根，该设置能够保证扶正器上对应的两侧的弹性扶正条2均匀受到井壁的挤压力，从而使得扶正器对套管的扶正效果更好。弹性扶正条2的两端分别一体连接于端筒1上，弹性扶正条2中部向外弯曲形成弓形凸起21，弹性扶正条2与端筒1一体设置使得整个装置具有超高的强度，而且没有任何的应力薄弱点，具有较高的弹性回复力。另外，为了便于套管插入油井中，弹性扶正条2围绕端筒1的中心轴呈螺旋状设置。
上述装置在使用时，首先将其装配于套管外部，在套管插入油井中时，弹性扶正条2的螺旋状设置使得套管在泥浆较多的井眼中垂直下放困难时，可通过沿弹性扶正条2的螺旋方向旋转套管，利用弹性扶正条2的螺旋钻进而使套管顺利下入。
参照图2，为进一步减小扶正器与井壁之间的摩擦力，本实用新型此实施例中的弹性扶正条2在宽度方向上其中间向外凸出，两侧向内卷折而形成弧形的截面。弧形的截面大大减小了弹性扶正条2在下放过程中与井壁之间的接触面积，从而减小了摩擦力，进而减小了套管下放过程中的阻力，有利于将套管顺利放入油井中。
参照图1，两个端筒1的外径大小不相同且弓形凸起21靠近直径较小的端筒1一端的凸起程度小于靠近直径较大的端筒1一端的凸起程度。
上述设置使得扶正器整体呈锥状，该扶正器在安装于套管上时，直径较小的端筒1在下，直径较大的端筒1在上，扶正器在下放过程中，弓形凸起21由下至上逐渐与井壁挤压受力从而使弹性扶正条2由下到上逐渐发生变形，因此弹性扶正条2的受力变化较为舒缓，不会由于受力突然增大而导致弹性扶正条2上的应力瞬间集中，造成对扶正器的损坏，扶正器的使用寿命更长。
参照图1，每个弹性扶正条2上各设有两组弓形凸起21，每根弹性扶正条2上的两处弓形凸起21之间采用圆弧凹槽平缓过渡，该设置可避免两处弓形凸起21之间互相传递的形变和作用力集中于弓形凸起21之间的位置造成的作用力和形变无法较好的传递，有利于扶正器更好的发挥作用。另外，各个弹性扶正条2上的两个弓形凸起21中靠近直径较小的端筒1一端的弓形凸起21与端筒1轴线之间的最大距离小于靠近直径较大的端筒1一端的弓形凸起21与端筒1轴线之间的最大距离。
上述结构的扶正器在放入油井中时，直径较小的端筒1一端朝下，直径较大的端筒1一端朝上，在下的弓形凸起21主要用于导向和钻进，在上的弓形凸起21主要用于支撑。每根弹性扶正条2上设置两处弓形凸起21相比于普通单组弓形凸起21的扶正器，前者能够增加固井过程中对弹性扶正条2对井壁的支撑力，减少套管下入过程中的摩擦阻力；同时，该扶正器还具有更好的回复力，能够有效清除井壁泥饼，提高固井质量和层间封固效果，装置适应性更强。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种整体式螺旋弹性扶正器，包括同轴设置的两个端筒(1)，所述端筒(1)之间均布有若干弹性扶正条(2)，所述弹性扶正条(2)的两端分别一体连接于所述端筒(1)上，所述弹性扶正条(2)中部向外弯曲形成弓形凸起(21)，其特征在于：所述弹性扶正条(2)围绕所述端筒(1)的中心轴呈螺旋状设置，两个所述端筒(1)的外径大小不相同，所述弓形凸起(21)靠近直径较小的端筒(1)一端的凸起程度小于靠近直径较大的端筒(1)一端的凸起程度，且每个所述弹性扶正条(2)上各设有两组弓形凸起(21)。
2.根据权利要求1所述的整体式螺旋弹性扶正器，其特征在于：所述弹性扶正条(2)在宽度方向上其中间向外凸出，两侧向内卷折而形成弧形的截面。
3.根据权利要求1所述的整体式螺旋弹性扶正器，其特征在于：各个所述弹性扶正条(2)上的两个弓形凸起(21)中靠近直径较小的端筒(1)一端的弓形凸起(21)到端筒(1)的轴线之间的最大距离小于靠近直径较大的端筒(1)一端的弓形凸起(21)到端筒(1)轴线之间的最大距离。
4.根据权利要求3所述的整体式螺旋弹性扶正器，其特征在于：每根所述弹性扶正条(2)上的两处所述弓形凸起(21)之间采用圆弧凹槽平缓过渡。
5.根据权利要求1所述的整体式螺旋弹性扶正器，其特征在于：所述弹性扶正条(2)成对设置，且每对弹性扶正条(2)均关于端筒(1)的中轴线对称设置。
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