CN209892120U - 侧钻井专用液压套管扶正器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及侧钻井专用液压套管扶正器，包括下接头、中心管和接箍，下接头与中心管的一端连接，接箍与中心管的另一端连接，中心管上套有第一液缸和第二液缸，第一液缸靠近下接头，第二液缸与中心管之间设置有防止第二液缸向下接头方向运动的自锁结构；第一液缸和第二液缸的内表面设置有第一凹槽，中心管上设置有与第一凹槽连通的进液孔；第一液缸和第二液缸在其第一凹槽的两侧位置与内管密封接触，第一液缸通过剪切销钉与内管连接，第二液缸上设置有限制第二液缸移动距离的限位件；第二液缸和接箍之间设置有扶正片和内簧片，内簧片位于扶正片内侧，扶正片位于第二液缸远离第一液缸的一端。该扶正器，能够使套管在井眼中居中，提高水泥均匀度。

Description

侧钻井专用液压套管扶正器

技术领域

本实用新型属于井下工具领域，涉及一种侧钻井完井、固井作业工具，特别是侧钻井、水平井固井作业用一种可变直径液压套管扶正器。

背景技术

开窗侧钻技术是一种充分利用老井、报废井进行挖潜老油田油藏潜力，提供采收率，具有低成本、高效率特点，被国内外油田广泛应用。

常规老井原有套管51/2〞套管，内径为124毫米，悬挂套管为33/4〞(外径为95 毫米),接箍外径为108毫米，固井时，由于井斜，完井管柱在自重下，套管紧贴下部，由于环空间隙小，导致水泥环不均匀，固井质量差，层间易串，不能满足开采和后期压裂要求。

对于侧钻井完井，改善完井管柱居中度，提高水泥环均匀度是非常必要的。而在常规钻井固井作业中常使用弹性套管扶正器，以保证套管在井眼中的居中度，从而达到提高固井质量的目的，这种扶正器具有若干个弓形弹片，具有一定的外径尺寸，且具有一定的可伸缩性，对于井径规则的直井来说，这种扶正器能够满足套管扶正要求，然而对于侧钻井、水平井套管固井作业中，常规弹性套管扶正器的弹簧条扶正力不足，由于套管重量作用，套管在井眼内躺在小井壁很难居中，严重影响注水泥固井质量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种侧钻井专用液压套管扶正器，以至少解决上述的一个技术问题。

本申请的技术方案为一种侧钻井专用液压套管扶正器，包括下接头、中心管和接箍，所述下接头与所述中心管的一端连接，所述接箍与所述中心管的另一端连接，所述中心管上套有第一液缸和第二液缸，所述第一液缸靠近所述下接头，所述第二液缸与所述中心管之间设置有防止第二液缸向下接头方向运动的自锁结构；所述第一液缸和所述第二液缸的内表面设置有第一凹槽，所述中心管上设置有与所述第一凹槽连通的进液孔；所述第一液缸和所述第二液缸在其所述第一凹槽的两侧位置与所述内管密封接触，所述第一液缸通过剪切销钉与所述内管连接，所述第二液缸上设置有限制所述第二液缸移动距离的限位件；所述第二液缸和所述接箍之间设置有扶正片和内簧片，所述内簧片位于所述扶正片内侧，所述扶正片位于所述第二液缸远离所述第一液缸的一端。

优选的，所述自锁结构包括设置于第二液缸内表面的第二凹槽和设置于所述第二凹槽和所述内管之间的楔块，所述第二凹槽为锥形环槽，所述锥形环槽的直径较小的一端至所述接箍的距离大于另一端至所述接箍的距离，所述楔块的前端至所述接箍的距离大于所述楔块的后端至所述接箍的距离。

优选的，所述限位件为限位销钉。

优选的，所述第二液缸内表面设置有第三凹槽，所述限位销钉固定于所述第二液缸上；所述限位销钉的前端位于所述第三凹槽内，与所述中心管之间有缝隙。

优选的，所述第一液缸与所述下接头相抵，所述第二液缸与所述第一液缸相抵，所述扶正片的一端与所述第二液缸相抵，另一端与接箍相抵。

优选的，第一液缸和所述下接头之间设置有密封环。

优选的，所述密封环为台阶式密封环，套于所述中心管上；所述第一液缸靠近所述密封环的一端设置为与所述密封环配合的第一台阶孔，所述第一台阶孔的直径较大的孔与所述中心管之间形成容纳空间；所述台阶式密封环的直径较大的部分被所述中心管抵在所述下接头上，所述台阶式密封环的直径较小的部分延伸至所述容纳空间内，所述容纳空间的长度大于所述第一台阶孔的直径较小的一部分的长度，使得容纳空间未被第一台阶孔填充的部分形成第一凹槽；所述台阶式密封环的直径较小的部分与所述中心管以及第一液缸接触的表面上固定有密封圈，所述第一液缸与所述中心管接触的表面上设置有密封圈。

优选的，所述第一液缸靠近所述第二液缸的一端设置为第二台阶孔，所述中心管上设置有凸起环；所述第二台阶孔的直径较大的孔与所述内管之间形成间隔，所述凸起环位于所述间隔内并靠近所述第二液缸，所述第二液缸的第一凹槽的一侧设置有第四凹槽，所述自锁结构位于所述第四凹槽内，所述第二液缸的第一凹槽与所述第四凹槽之间设置有密封圈，且所述第四凹槽与所述第一凹槽为连通的，所述第二液缸与所述中心管接触的表面在其第一凹槽远离第四凹槽的一侧设置有密封圈。

优选的，所述第二液缸的第一凹槽和所述第四凹槽为一体的。

优选的，所述第四凹槽和所述第二凹槽为一体的。

本申请提供的侧钻井专用液压套管扶正器，在使用时，自锁式液压套管扶正器按照设计要求连接在套管串中，整套工具的外径与套管接箍外径相同，内径为套管内径，扶正器下入阻力小，套管串下入容易，固井时，注入高压液体，压力值达到一定值时，剪切销钉被剪断，第一液缸推动相对中心管向上移动，同理，第二液缸相对中心管向上移动，两个液缸向上移动推动扶正片和内簧片膨胀，膨胀后簧片紧压井眼，由于采用内外簧片，支撑力大，确保套管在井眼中居中，提高后续水泥注入的均匀度，从而保证固井质量。泄压后，由于设置自锁结构，阻止第二液缸后退，从而保证弹簧片的外径。

附图说明

图1是实施例1的一种侧钻井专用液压套管扶正器的剖面结构示意图；

图2是图1的放大图，

图3是实施例2中的自锁结构示意图；

图4是实施例3的结构示意图；

图5是实施例4的结构示意图；

图6是实施例5的结构示意图；

图中：下接头1、中心管2、密封环3、密封圈4、第一凹槽5、第一液缸6、进液孔 7、限位销钉8、楔块9、第二凹槽10、第三凹槽11、第二液缸12、扶正片13、内簧片 14、螺栓15、接箍16、剪切销钉17、凸起环18、间隔19、第四凹槽20。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1，本实用新型提供了一种侧钻井专用液压套管扶正器，参见图1和图2，包括下接头1、中心管2和接箍16，所述下接头与所述中心管的一端连接，一般为螺纹连接，所述接箍，也可以叫上接头，与所述中心管的另一端连接，一般为螺纹连接，所述中心管上套有第一液缸6和第二液缸12，所述第一液缸靠近所述下接头，所述第二液缸与所述中心管之间设置有防止第二液缸向下接头方向运动的自锁结构；所述第一液缸和所述第二液缸的内表面设置有第一凹槽5，第一凹槽一般设置为环形，所述中心管上设置有与所述第一凹槽连通的进液孔7；所述第一液缸和所述第二液缸在其所述第一凹槽的两侧位置与所述内管密封接触，所述第一液缸通过剪切销钉17与所述内管连接，所述第二液缸上设置有限制所述第二液缸移动距离的限位件；所述第二液缸和所述接箍之间设置有扶正片 13和内簧片14，扶正片实际上也是簧片，其作用为扶正作用，因此命名为扶正片，所述内簧片位于所述扶正片内侧，扶正片和内簧片和可通过螺栓15固定为一体，所述扶正片位于所述第二液缸远离所述第一液缸的一端。作为一种优选方式，所述第一液缸与所述下接头相抵，所述第二液缸与所述第一液缸相抵，所述扶正片的一端与所述第二液缸相抵，另一端与接箍相抵，当然为了防止扶正片掉落，还可以将扶正片固定到接箍或第二液缸上。

本申请提供的侧钻井专用液压套管扶正器，在使用时，自锁式液压套管扶正器按照设计要求连接在套管串中，整套工具的外径与套管接箍外径相同，内径为套管内径，扶正器下入阻力小，套管串下入容易，固井时，注入高压液体，压力值达到一定值时，剪切销钉被剪断，第一液缸推动相对中心管向上移动，同理，第二液缸相对中心管向上移动，两个液缸向上移动推动扶正片和内簧片膨胀，膨胀后簧片紧压井眼，由于采用内外簧片，支撑力大，确保套管在井眼中居中，提高后续水泥注入的均匀度，从而保证固井质量。泄压后，由于设置自锁结构，阻止第二液缸后退，从而保证弹簧片的外径。

实施例2，在实施例1的基础上，自锁结构可以使用现有的结构，申请人还设计了一种自锁结构：参见图3，所述自锁结构包括设置于第二液缸内表面的第二凹槽10和设置于所述第二凹槽和所述内管之间的楔块9，一般可将楔块设置到第二凹槽中间位置或图3 中中间位置的偏左一些位置，所述第二凹槽为锥形环槽(也就是一端直径小于另一端直径的环形槽)，所述锥形环槽的直径较小的一端至所述接箍的距离大于另一端至所述接箍的距离，一般的锥形环槽的侧面与其中心线之间的角度小于7°，所述楔块的前端(也就是较窄的一端)至所述接箍的距离大于所述楔块的后端(也就是较宽的一端)至所述接箍的距离。这种结构，当第二液缸上移时，由于锥形环槽前端(也就是直径较小的一端)的直径比后端的直径小，配合楔块结构前端比后端直径小的结构，使得楔块能够向上移动，不会阻碍第二液缸上移，当第二液缸上移到预定位置后，受重力作用楔块下落至原来位置，卡在第二液缸和中心管之间，阻止第二液缸相对中心管下移。该结构设计巧妙，结构简单。

实施例3，在实施例1或实施例2的基础上，所述限位件为限位销钉8，限位销钉的设置方式可以使用现有的方式，作为一种优选方式，参见图4，所述第二液缸内表面设置有第三凹槽11，所述限位销钉固定于所述第二液缸上；所述限位销钉的前端，也就是限位销钉的插入第二液缸时首先插入的一端，位于所述第三凹槽内，与所述中心管之间有缝隙，以方便第二液缸滑动，这样，限位销钉只能在第三凹槽长度范围移动，起到限位作用。

实施例4，在实施例1的基础上，作为一种优选的方案，第一液缸和所述下接头之间设置有密封环3，如图5所示，为了增加第一液缸与内管的密封性能没申请人还做了如下设计，所述密封环为台阶式密封环，套于所述中心管上；所述第一液缸靠近所述密封环的一端设置为与所述密封环配合的第一台阶孔，所述第一台阶孔的直径较大的孔与所述中心管之间形成容纳空间；所述台阶式密封环的直径较大的部分被所述中心管抵在所述下接头上，所述台阶式密封环的直径较小的部分延伸至所述容纳空间内，所述容纳空间的长度大于所述第一台阶孔的直径较小的一部分的长度，使得容纳空间未被第一台阶孔填充的部分形成第一凹槽5；所述台阶式密封环的直径较小的部分与所述中心管以及第一液缸接触的表面上固定有密封圈4，优选设置多个，所述第一液缸与所述中心管接触的表面上设置有密封圈4，优选设置多个。这种结构，在进液孔进液的时候，既保证了密封性能，同时在进液的过程中，凹槽随着第一液缸移动而变大，容纳高压液体更多，有利于第一液缸移动。

实施例5，在实施例4的基础上，所述第一液缸靠近所述第二液缸的一端设置为第二台阶孔，所述中心管上设置有凸起环18，用于支撑、并且在第一液缸台阶孔内部移动到该位置时起到限制第一液缸继续运动的作用；所述第二台阶孔的直径较大的孔与所述内管之间形成间隔19，所述凸起环位于所述间隔内并靠近所述第二液缸，制作的时候，如果需要第一液缸快速移动，则凸起环与第一液缸接触无需密封接触，如果想限制第一液缸移动速度，可以将凸起环与第一液缸接触设置为密封接触，使得第一液缸移动式压缩气体产生压力防止第一液缸移动过快，所述第二液缸的第一凹槽的一侧设置有第四凹槽20，所述自锁结构位于所述第四凹槽内，所述第二液缸的第一凹槽与所述第四凹槽之间设置有密封圈4，且所述第四凹槽与所述第一凹槽为连通的，所述第二液缸与所述中心管接触的表面在其第一凹槽(也就是在第二液缸的第一凹槽)远离第四凹槽的一侧设置有密封圈4。作为一种实施方式，所述第二液缸的第一凹槽和所述第四凹槽为一体的，当然，结合实施例2结构，第二液缸的第一凹槽和所述第四凹槽以及第二凹槽可设置为一体的。

本申请还具有以下优点：1，采用双液缸结构，液缸推力大，保证整体扶正片13和内簧片14压缩变形。

2、采用内外簧片双层结构，保证支撑力足够强，确保中心管居中。

3、采用锲块，实现液缸自锁，保证扶正片不退回。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，第一、第二等词语只是用于名称的区分，不是对技术术语的限制，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种侧钻井专用液压套管扶正器，包括下接头(1)、中心管(2)和接箍(16)，所述下接头与所述中心管的一端连接，所述接箍与所述中心管的另一端连接，其特征在于，所述中心管上套有第一液缸(6)和第二液缸(12)，所述第一液缸靠近所述下接头，所述第二液缸与所述中心管之间设置有防止第二液缸向下接头方向运动的自锁结构；

所述第一液缸和所述第二液缸的内表面设置有第一凹槽(5)，所述中心管上设置有与所述第一凹槽连通的进液孔(7)；

所述第一液缸和所述第二液缸在其所述第一凹槽的两侧位置与内管密封接触，所述第一液缸通过剪切销钉(17)与所述内管连接，所述第二液缸上设置有限制所述第二液缸移动距离的限位件；

所述第二液缸和所述接箍之间设置有扶正片(13)和内簧片(14)，所述内簧片位于所述扶正片内侧，所述扶正片位于所述第二液缸远离所述第一液缸的一端。

2.根据权利要求1所述的一种侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述自锁结构包括设置于第二液缸内表面的第二凹槽(10)和设置于所述第二凹槽和所述内管之间的楔块(9)，所述第二凹槽为锥形环槽，所述锥形环槽的直径较小的一端至所述接箍的距离大于另一端至所述接箍的距离，所述楔块的前端至所述接箍的距离大于所述楔块的后端至所述接箍的距离。

3.根据权利要求1所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述限位件为限位销钉(8)。

4.根据权利要求3所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述第二液缸内表面设置有第三凹槽(11)，所述限位销钉固定于所述第二液缸上；

所述限位销钉的前端位于所述第三凹槽内，与所述中心管之间有缝隙。

5.根据权利要求2所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述第一液缸与所述下接头相抵，所述第二液缸与所述第一液缸相抵，所述扶正片的一端与所述第二液缸相抵，另一端与接箍相抵。

6.根据权利要求5所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，第一液缸和所述下接头之间设置有密封环(3)。

7.根据权利要求6所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述密封环为台阶式密封环，套于所述中心管上；

所述第一液缸靠近所述密封环的一端设置为与所述密封环配合的第一台阶孔，所述第一台阶孔的直径较大的孔与所述中心管之间形成容纳空间；

所述台阶式密封环的直径较大的部分被所述中心管抵在所述下接头上，所述台阶式密封环的直径较小的部分延伸至所述容纳空间内，所述容纳空间的长度大于所述第一台阶孔的直径较小的一部分的长度，使得容纳空间未被第一台阶孔填充的部分形成第一凹槽(5)；

所述台阶式密封环的直径较小的部分与所述中心管以及第一液缸接触的表面上固定有密封圈(4)，所述第一液缸与所述中心管接触的表面上设置有密封圈(4)。

8.根据权利要求6所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述第一液缸靠近所述第二液缸的一端设置为第二台阶孔，所述中心管上设置有凸起环(18)；

所述第二台阶孔的直径较大的孔与所述内管之间形成间隔(19)，所述凸起环位于所述间隔内并靠近所述第二液缸，所述第二液缸的第一凹槽的一侧设置有第四凹槽(20)，所述自锁结构位于所述第四凹槽内，所述第二液缸的第一凹槽与所述第四凹槽之间设置有密封圈(4)，且所述第四凹槽与所述第一凹槽为连通的，所述第二液缸与所述中心管接触的表面在其第一凹槽远离第四凹槽的一侧设置有密封圈(4)。

9.根据权利要求8所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述第二液缸的第一凹槽和所述第四凹槽为一体的。

10.根据权利要求9所述的侧钻井专用液压套管扶正器，其特征在于，所述第四凹槽和所述第二凹槽为一体的。

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