CN211950381U

CN211950381U - 一种光纤保护式套管扶正器

Info

Publication number: CN211950381U
Application number: CN202020611752.2U
Authority: CN
Inventors: 闫联国; 郭朝晖; 陆长青; 刘明; 彭金龙; 李全双; 刘军康; 陈涛; 李万兴
Original assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec East China Petroleum Engineering Corp
Current assignee: Sinopec Oilfield Service Corp; Sinopec East China Petroleum Engineering Corp
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2030-04-22

Abstract

本实用新型涉及一种光纤保护式套管扶正器，包括连接上下套管的套管接箍，套管外周套装有弹性扶正器，弹性扶正器包括扶正器上套环和扶正器下套环，扶正器上套环与扶正器下套环之间连接有多道弹性簧片，各弹性簧片的中段向外突出形成笼状，扶正器下套环位于套管接箍的上方；其中两道弹性簧片之间嵌装有沿轴向延伸的光纤护套，光纤护套的横截面呈半圆形且开口向内，光纤护套的上接头通过铰链连接在护套上卡箍中，护套上卡箍抱装在扶正器上套环的上方；光纤护套的下接头通过铰链连接在护套下卡箍中，护套下卡箍固定在套管接箍的下方。光纤护套的上下两端嵌于卡箍的限位槽中，卡箍固定在套管上。该装置可以避免在下套管过程中光纤被切断或扭断。

Description

一种光纤保护式套管扶正器

技术领域

本实用新型涉及一种套管扶正器，特别涉及一种光纤保护式套管扶正器，属于钻井辅助工具技术领域。

背景技术

石油天然气在地下开采的过程都是在套管内完成的，套管外固有水泥，以提高套管强度，即为固井。为实现固井质量的实时监测，将分布式光纤应变传感器布设于套管表面，经过固井传感器固结于套管和水泥环中，地面解调系统实时采集传感器的形变数据，从而评价固井质量。

光纤感测技术是一种以光为载体，光纤为媒介，感知和传输外界信号（被测量）的新型感测技术，光纤既是传感体又是传输体，感测光纤也称为“感知神经”。因此可以通过感测光纤监测压裂过程中近井带煤层裂缝的扩展情况，包括裂缝扩展的宽度及深度位置、压裂过程中压裂液进入煤层前后的温度变化情况等；还可以监测煤层气井排采生产过程中的状态，包括煤层气井的应变状态、全井段温度情况等。

套管在下井过程中，常使用套管扶正器以保证套管位于井眼的中心，提高固井质量。当光纤穿过扶正器时，通常采用扎带绑扎固定。不能有效地保护光纤，不利于光纤安全下入：⑴套管下入过程中易形成扶正器与井壁之间剪切，切断光纤；⑵套管下入过程中，套管或者扶正器的转动，会造成光纤扭断。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种光纤保护式套管扶正器，可以避免在下套管过程中光纤被切断或扭断。

为解决以上技术问题，本实用新型的一种光纤保护式套管扶正器，包括连接上下两根套管的套管接箍，所述套管的外周套装有弹性扶正器，所述弹性扶正器包括套装在套管外周的扶正器上套环和扶正器下套环，扶正器上套环与扶正器下套环之间连接有多道弹性簧片，各弹性簧片的中段向外突出形成笼状，扶正器下套环位于所述套管接箍的上方；其中两道弹性簧片之间嵌装有沿轴向延伸的光纤护套，所述光纤护套的横截面呈半圆形且开口向内，所述光纤护套的上接头通过铰链连接在护套上卡箍中，所述护套上卡箍抱装在扶正器上套环的上方；所述光纤护套的下接头通过铰链连接在护套下卡箍中，所述护套下卡箍固定在所述套管接箍的下方；所述扶正器上套环的上方与护套上卡箍之间固定有上防转卡箍，所述上防转卡箍的外壁设有开口向外的上限位槽，所述光纤护套的上部嵌于上限位槽中；所述套管接箍的下方与护套下卡箍之间固定有下防转卡箍，所述下防转卡箍的外壁设有开口向外的下限位槽，所述光纤护套的下部嵌于下限位槽中。

相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果：光纤护套的开口面向套管，光纤从光纤护套的内腔穿过，可以避免该段光纤受到井壁的刮蹭或挤压；光纤护套从弹性扶正器的两道弹性簧片之间穿过，可以阻止弹性扶正器旋转，且可以承受弹性扶正器发生扭动趋势时产生的扭力，避免光纤被扭断。光纤护套的两端分别通过铰链连接在护套上卡箍和护套下卡箍中，便于护套上卡箍和护套下卡箍合围抱装在相应套管上。护套上卡箍和护套下卡箍的合围处可以采用铰链结构相互嵌合，用插销锁定；也可以采用螺钉锁定。本实用新型可以使用传统的弹性扶正器，只需很小的成本即可制作完成。上防转卡箍固定在上套管上，上限位槽将光纤护套的上部夹住，与护套上卡箍共同将光纤护套的上部固定住；且上防转卡箍可以对弹性扶正器的上端进行限位，阻止其上移；套管接箍对弹性扶正器的下端进行限位，阻止其下移。下防转卡箍固定在套管接箍下方的下套管上端，下限位槽将光纤护套的下部夹住，与护套下卡箍共同将光纤护套的下部固定住；且上限位槽与下限位槽缩短了光纤护套两固定点之间的跨距，使光纤护套的抗扭能力更强。

作为本实用新型的改进，所述上防转卡箍和下防转卡箍的圆周上分别均匀旋接有多颗紧定螺钉，各紧定螺钉将上防转卡箍和下防转卡箍分别固定在所在套管上。各上卡箍紧定螺钉将上防转卡箍固定在上套管上，各下卡箍紧定螺钉将下防转卡箍固定在下套管上，各紧定螺钉沿径向指向套管的轴线，紧定螺钉旋紧后会产生极大的止转力，可以完全避免上防转卡箍和下防转卡箍在套管上转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述上防转卡箍和下防转卡箍圆周上的紧定螺钉分别旋接有六颗，各紧定螺钉的头部分别设有内六角沉孔。紧固时成人单手使用内六方扳手紧固各紧定螺钉，上紧扭矩为50N•m，然后安装光纤保护器于套管上，使其保护光纤的光纤护套嵌于上防转卡箍的上限位槽和下防转卡箍的下限位槽中。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本实用新型。

图1为本实用新型光纤保护式套管扶正器的主视图。

图2为图1的左视图。

图3为图1的立体图。

图4为图3中光纤护套的立体图。

图5为图3中上防转卡箍的立体放大图。

图中：1.上套管；2.弹性扶正器；2a.扶正器上套环；2b.弹性簧片；2c.扶正器下套环；3.套管接箍；4.下套管；5.光纤护套；5a.护套上卡箍；5b.护套下卡箍；5c.铰链；6.上防转卡箍；6a.上限位槽；6b.上卡箍紧定螺钉；7.下防转卡箍；7a.下限位槽；7b.下卡箍紧定螺钉。

具体实施方式

如图1至图5所示，本实用新型的光纤保护式套管扶正器包括连接上下两根套管的套管接箍3，套管的外周套装有弹性扶正器2，弹性扶正器2包括套装在套管外周的扶正器上套环2a和扶正器下套环2c，扶正器上套环2a与扶正器下套环2c之间连接有多道弹性簧片2b，各弹性簧片2b的中段向外突出形成笼状，扶正器下套环2c位于套管接箍3的上方；其中两道弹性簧片2b之间嵌装有沿轴向延伸的光纤护套5，光纤护套5的横截面呈半圆形且开口向内，光纤护套5的上接头通过铰链5c连接在护套上卡箍5a中，护套上卡箍5a抱装在扶正器上套环2a的上方；光纤护套5的下接头通过铰链连接在护套下卡箍5b中，护套下卡箍5b固定在套管接箍3的下方，铰链轴沿轴向延伸。

光纤护套5的开口面向套管，光纤从光纤护套5的内腔穿过，可以避免该段光纤受到井壁的刮蹭或挤压；光纤护套5从弹性扶正器2的两道弹性簧片2b之间穿过，可以阻止弹性扶正器2旋转，且可以承受弹性扶正器2发生扭动趋势时产生的扭力，避免光纤被扭断。光纤护套5的两端分别通过铰链5c连接在护套上卡箍5a和护套下卡箍5b中，便于护套上卡箍5a和护套下卡箍5b合围抱装在相应套管上。护套上卡箍5a和护套下卡箍5b的合围处可以采用铰链5c结构相互嵌合，用插销锁定；也可以采用螺钉锁定。

扶正器上套环2a的上方与护套上卡箍5a之间固定有上防转卡箍6，上防转卡箍6的外壁设有开口向外的上限位槽6a，光纤护套5的上部嵌于上限位槽6a中。上防转卡箍6固定在上套管1上，上限位槽6a将光纤护套5的上部夹住，与护套上卡箍5a共同将光纤护套5的上部固定住；且上防转卡箍6可以对弹性扶正器2的上端进行限位，阻止其上移；套管接箍3对弹性扶正器2的下端进行限位，阻止其下移。

套管接箍3的下方与护套下卡箍5b之间固定有下防转卡箍7，下防转卡箍7的外壁设有开口向外的下限位槽7a，光纤护套5的下部嵌于下限位槽7a中。下防转卡箍7固定在套管接箍3下方的下套管4上端，下限位槽7a将光纤护套5的下部夹住，与护套下卡箍5b共同将光纤护套5的下部固定住。

上防转卡箍6和下防转卡箍7的圆周上分别均匀旋接有多颗紧定螺钉，各紧定螺钉将上防转卡箍6和下防转卡箍7分别固定在所在套管上。各上卡箍紧定螺钉6b将上防转卡箍6固定在上套管1上，各下卡箍紧定螺钉7b将下防转卡箍7固定在下套管4上，使光纤护套5的抗扭转扭矩增大至4700 N•m以上。

上防转卡箍6和下防转卡箍7圆周上的紧定螺钉分别旋接有六颗，各紧定螺钉的头部分别设有内六角沉孔。紧固时成人单手使用内六方扳手紧固各紧定螺钉，各紧定螺钉上紧扭矩为50N•m，然后安装光纤保护器于套管上，使其保护光纤的光纤护套5嵌于上防转卡箍6的上限位槽6a和下防转卡箍7的下限位槽7a中。

以上所述仅为本实用新型之较佳可行实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims

1.一种光纤保护式套管扶正器，包括连接上下两根套管的套管接箍，所述套管的外周套装有弹性扶正器，其特征在于：所述弹性扶正器包括套装在套管外周的扶正器上套环和扶正器下套环，扶正器上套环与扶正器下套环之间连接有多道弹性簧片，各弹性簧片的中段向外突出形成笼状，扶正器下套环位于所述套管接箍的上方；其中两道弹性簧片之间嵌装有沿轴向延伸的光纤护套，所述光纤护套的横截面呈半圆形且开口向内，所述光纤护套的上接头通过铰链连接在护套上卡箍中，所述护套上卡箍抱装在扶正器上套环的上方；所述光纤护套的下接头通过铰链连接在护套下卡箍中，所述护套下卡箍固定在所述套管接箍的下方；所述扶正器上套环的上方与护套上卡箍之间固定有上防转卡箍，所述上防转卡箍的外壁设有开口向外的上限位槽，所述光纤护套的上部嵌于上限位槽中；所述套管接箍的下方与护套下卡箍之间固定有下防转卡箍，所述下防转卡箍的外壁设有开口向外的下限位槽，所述光纤护套的下部嵌于下限位槽中。

2.根据权利要求1所述的光纤保护式套管扶正器，其特征在于：所述上防转卡箍和下防转卡箍的圆周上分别均匀旋接有多颗紧定螺钉，各紧定螺钉将上防转卡箍和下防转卡箍分别固定在所在套管上。

3.根据权利要求2所述的光纤保护式套管扶正器，其特征在于：所述上防转卡箍和下防转卡箍圆周上的紧定螺钉分别旋接有六颗，各紧定螺钉的头部分别设有内六角沉孔。