CN212225139U - 打压式扶正器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种打压式扶正器，涉及扶正器的技术领域，包括嵌套管组、活塞组件和扶正部；由于嵌套管组串接于采油管柱中，且嵌套管组内设置有活塞腔室，活塞腔室内的活塞组件能够推动扶正孔处的扶正部伸出，扶正部与油井套管抵接后通过反作用力带动嵌套管组相对于油井套管移动，进而可对嵌套管组中心轴线的延伸方向进行调整，扶正部的动作过程不受扶正器整体重力的影响，在水平段的油井内也能进行有效扶正作业；此外，通过嵌套管组直接串接于采油管柱中嵌套管组的直径不用做的比封隔器的直径大，只需要保证扶正部从扶正孔伸出后能够与油井套管的内壁抵接即可，不会对封隔器的入井过程中造成阻碍。

Description

打压式扶正器

技术领域

本实用新型涉及扶正器技术领域，尤其是涉及一种打压式扶正器。

背景技术

扶正器又称为导正器，是一种用于保证下入油井的封隔器和管柱居中于油井套管中心的装置。封隔器的中心轴线和油井套管的中心轴线重合时，封隔器坐封后和油井套管之间的密封效果最好。

常用的扶正器为刚性扶正器，例如灯笼状结构的扶正器，刚性扶正器串接在采油管柱中，通过刚性扶正器与油井套管相配合，为封隔器的入井起到导向作用，降低封隔器的偏执程度。

由于刚性扶正器的外径需要大于封隔器的外径才能起到扶正效果，在将扶正器和封隔器一并下入油井时容易受阻，使得管柱下入困难；此外，在油井的水平段内，刚性扶正器在重力的作用下其自身轴线会偏执于油井套管轴线，起不到扶正效果。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种打压式扶正器，以缓解现有扶正器容易对封隔器的下井过程造成阻碍，且在油井的水平段内无法起到有效扶正效果的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案在于：

本实用新型提供的打压式扶正器，包括嵌套管组、活塞组件和扶正部；

所述嵌套管组用于串接于采油管柱中，所述嵌套管组内设有活塞腔室；

所述活塞组件设于所述活塞腔室内，所述嵌套管组的外壁上设有扶正孔，所述扶正部设于所述活塞腔室内且位于所述扶正孔处，所述活塞组件用于推动所述扶正部从所述扶正孔伸出，以使所述扶正部与油井套管抵接后带动所述嵌套管组移动。

进一步的，所述扶正部包括多个扶正钢球；

多个所述扶正钢球沿所述嵌套管组的圆周方向间隔设置，所述嵌套管组的外壁上对应设有多个所述扶正孔。

进一步的，所述嵌套管组包括中心管和外套管；

所述外套管套设于所述中心管外，所述中心管上设有与所述活塞腔室连通的进液孔；

所述外套管和所述中心管之间设有所述活塞腔室，所述扶正孔设于所述外套管上，所述扶正钢球限位于所述中心管和所述扶正孔之间。

进一步的，所述外套管包括套管本体和多个片状球座；

在所述套管本体的一端且沿所述套管本体的圆周方向设有多个安装口，多个所述片状球座分别设于多个所述安装口处，且多个所述片状球座均通过第一剪切销钉与所述套管本体连接；

多个所述片状球座上均设有所述扶正孔。

进一步的，所述活塞组件包括活塞本体和扶正锥体；

所述活塞本体和所述扶正锥体均设于所述活塞腔室内，所述扶正锥体位于所述扶正钢球和所述活塞本体之间，且所述扶正锥体通过第二剪切销钉与所述中心管连接。

进一步的，所述扶正锥体靠近所述活塞本体的一端设有挡圈；

所述挡圈与所述扶正锥体可拆卸连接，所述活塞本体通过所述挡圈与所述活塞本体抵接。

进一步的，所述挡圈和所述扶正锥体之间设有限位环；

所述限位环与所述中心管可拆卸连接，所述限位环用于限制所述扶正锥体向靠近所述活塞本体的方向移动。

进一步的，所述限位环的内壁上设有多个向靠近所述挡圈一侧倾斜的限位齿，所述中心管的外壁上设有与所述限位齿配合的限位槽。

进一步的，所述嵌套管组还包括第一接头；

所述第一接头设于所述套管本体的远离所述片状球座的一端，所述第一接头的外壁与所述套管本体螺纹连接，所述第一接头的内壁与所述中心管螺纹连接。

进一步的，所述嵌套管组还包括第二接头，所述第二接头设于所述套管本体的远离所述第一接头的一端；

所述第二接头包括接头本体和护套管；

所述接头本体的一端伸入至所述护套管内，所述接头本体的外壁与所述护套管螺纹连接，所述接头本体的内壁与所述中心管螺纹连接，所述片状球座的远离所述套管本体的一端伸入至所述护套管内。

结合以上技术方案，本实用新型达到的有益效果在于：

本实用新型提供的打压式扶正器，包括嵌套管组、活塞组件和扶正部；嵌套管组用于串接于采油管柱中，嵌套管组内设有活塞腔室；活塞组件设于活塞腔室内，嵌套管组的外壁上设有扶正孔，扶正部设于活塞腔室内且位于扶正孔处，活塞组件用于推动扶正部从扶正孔伸出，以使扶正部与油井套管抵接后带动嵌套管组移动。

由于嵌套管组串接于采油管柱中，且嵌套管组内设置有活塞腔室，活塞腔室内的活塞组件能够推动扶正孔处的扶正部伸出，伸出扶正孔的扶正部与油井套管抵接后通过反作用力带动嵌套管组相对于油井套管移动，进而可对嵌套管组中心轴线的延伸方向进行调整，扶正部的动作过程不受扶正器整体重力的影响，在水平段的油井内也能进行有效扶正作业；嵌套管组的直径不用做的比封隔器的直径大，只需要保证扶正部从扶正孔伸出后能够与油井套管的内壁抵接即可，不会对封隔器的入井过程中造成阻碍。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的打压式扶正器的局部剖视图；

图2为图1中A处的结构放大示意图；

图3为沿图1中A-A方向的剖视图。

图标：100-嵌套管组；110-中心管；111-进液孔；120-外套管；121-套管本体；122-片状球座；130-第一接头；140-第二接头；141-接头本体；142-护套管；200-活塞组件；210-活塞本体；220-扶正锥体；230-挡圈；240-限位环；241-限位齿；242-限位槽；300-扶正部；310-扶正钢球；400-活塞腔室；500-扶正孔；600-第一剪切销钉；700-第二剪切销钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供了一种打压式扶正器，包括嵌套管组100、活塞组件200和扶正部300；嵌套管组100串接于采油管柱中，嵌套管组100内设有活塞腔室400；活塞组件200设于活塞腔室400内，嵌套管组100的外壁上设有扶正孔500，扶正部300设于活塞腔室400内且位于扶正孔500处，活塞组件200用于推动扶正部300从扶正孔500伸出，以使扶正部300与油井套管抵接后带动嵌套管组100移动。

具体的，嵌套管组100优选地包括两个内外嵌套的金属管，活塞腔室400设为环形的空间，活塞组件200与活塞腔室400活塞配合，活塞组件200可设置为多种形状的能够起到对扶正部300推动作用的活塞结构。扶正部300限位在扶正孔500和活塞腔室400之间，扶正部300可设为球形或者锥形的结构；扶正部300为球形时，扶正孔500的直径略小于扶正部300的直径，使得扶正部300不能通过扶正孔500从活塞腔室400内完全脱出，但还需保证扶正部300能够在活塞组件200的推动下伸出扶正孔500一段距离；扶正部300为锥形时，锤形的最大径大于扶正孔500的直径，锤形的其它高度位置处的直径小于扶正孔500的直径。实际使用时，扶正器串接在采油管柱中，扶正器的其中一端可直接与封隔器连接，或者扶正器的其中一端直接与扶正器连接另一端通过油管或者其他辅助采油工具间接与另一封隔器连接，采油管柱中优选地设置多个扶正器，以提高对封隔器及管柱的扶正效果。

本实施例提供的打压式扶正器，由于嵌套管组100串接于采油管柱中，且嵌套管组100内设置有活塞腔室400，活塞腔室400内的活塞组件200能够推动扶正孔500处的扶正部300伸出，伸出扶正孔500的扶正部300与油井套管抵接后通过反作用力带动嵌套管组100相对于油井套管移动，进而可对嵌套管组100中心轴线的延伸方向进行调整，扶正部300的动作过程不受扶正器整体重力的影响，在水平段的油井内也能进行有效扶正作业；嵌套管组100的直径不用做的比封隔器的直径大，只需要保证扶正部300从扶正孔500伸出后能够与油井套管的内壁抵接即可，不会对封隔器的入井过程中造成阻碍。

在上述实施例的基础上，进一步的，本实施例提供的打压式扶正器中的扶正部300包括多个扶正钢球310；多个扶正钢球310沿嵌套管组100的圆周方向间隔设置，嵌套管组100的外壁上对应设有多个扶正孔500。

具体的，扶正钢球310至少设置为三个，优选地，扶正钢球310设置为3-6个，多个扶正钢球310的球心连线形成封闭的圆圈，扶正孔500的数量和扶正钢球310的数量相同，扶正孔500形成容纳钢球的球座结构，扶正孔500的直径略小于扶正钢球310的直径，使得扶正钢球310能够伸出扶正孔500一段距离，而不能从扶正孔500脱出；多个扶正钢球310的规格相同，多个扶正孔500的规格相同，活塞组件200受到液压力后同步推动多个扶正钢球310从扶正孔500内伸出，使得多个扶正钢球310均与油井套管的内壁抵接，以带动嵌套管组100摆动，使得嵌套管组100的中心轴线尽可能重合于油井套管的中心轴线，又因为嵌套管组100的中心轴线重合于封隔器的中心轴线，最终起到对封隔器良好的扶正效果。

进一步的，嵌套管组100包括中心管110和外套管120；外套管120套设于中心管110外，中心管110上设有与活塞腔室400连通的进液孔111；外套管120和中心管110之间设有活塞腔室400，扶正孔500设于外套管120上，扶正钢球310限位于中心管110和扶正孔500之间。

具体的，中心管110和外套管120均设置为金属管，外套管120套在中心管110外，外套管120和中心管110之间的环形空间为活塞腔室400；进液孔111设置为多个，多个进液孔111沿中心管110的圆周方向间隔均匀设置；常态下，也即扶正器未坐封时，扶正钢球310被限制在中心管110和扶正孔500之间，油液或者普通水通过进液孔111进入到活塞腔室400内推动活塞组件200向靠近扶正钢球310的方向移动，最终推动扶正钢球310从扶正孔500内伸出并与油井套管的内壁抵接，使得扶正器坐封。

进一步的，外套管120包括套管本体121和多个片状球座122；在套管本体121的一端且沿套管本体121的圆周方向设有多个安装口，多个片状球座122分别设于多个安装口处，且多个片状球座122均通过第一剪切销钉600与套管本体121连接；多个片状球座122上均设有扶正孔500。

具体的，如图1和图3所示，套管本体121设为金属圆管，安装口设置为矩形开口且位于套管本体121的下端，安装口优选地设置为三个，三个安装口沿套管本体121的圆周方向间隔均匀设置；相应地，片状球座122的数量也为三个，片状球座122为呈长条且横截面为弧面的片状结构，一个片状球座122上开设有一个扶正孔500；套管本体121的底端内壁设有环槽，片状球座122顶端的外壁上设有环槽，使得套管本体121的底端套在片状球座122的顶端。套管本体121和片状球座122上均设有销钉孔，第一剪切销钉600穿过套管本体121与片状球座122连接。片状球座122的厚度小于扶正钢球310的半径，使得扶正钢球310能够从片状球座122上的扶正孔500伸出一定距离。

片状球座122的外径无需大于封隔器的外径，只需要保证多个扶正钢球310从片状球座122上的扶正孔500伸出后均能够与油井套管的内壁抵接即可。

进一步的，活塞组件200包括活塞本体210和扶正锥体220；活塞本体210和扶正锥体220均设于活塞腔室400内，扶正锥体220位于扶正钢球310和活塞本体210之间，且扶正锥体220通过第二剪切销钉700与中心管110连接。

具体的，活塞本体210设置为整体呈环状的活塞结构，活塞本体210套在中心管110外，活塞本体210的内壁通过密封圈与中心管110的外壁密封配合，活塞本体210的外壁通过密封圈与套管本体121的内壁密封配合；扶正锥体220也设置为整体呈环状的活塞结构，扶正锥体220套在中心管110外，扶正锥体220靠近扶正钢球310的一端设置为锥形，扶正锥体220通过锥面推动扶正钢球310从扶正孔500伸出。第二剪切销钉700穿过扶正锥体220与中心管110连接，第二剪切销钉700用于在管柱连带扶正器入井的过程中限制扶正锥体220相对于中心管110移动，防止扶正器提前坐封。在扶正器完成入井后，通过中心管110打入高压水体，高压水通过活塞本体210推动扶正锥体220相对于中心管110移动，以将第二剪切销钉700剪断，最终使得扶正锥体220通过锥面推动扶正钢球310扶正孔500伸出，实现打压式封隔器的坐封。

进一步的，扶正锥体220靠近活塞本体210的一端设有挡圈230；挡圈230与扶正锥体220可拆卸连接，活塞本体210通过挡圈230与活塞本体210抵接。

具体的，挡圈230设置为金属圆环，扶正锥体220的顶部内壁上设有环槽，挡圈230套在中心管110外且位于上述环槽内，且环槽内设有螺纹，环体的外壁设有螺纹，挡圈230与扶正锥体220螺纹连接，挡圈230的内壁和中心管110的外壁之间设有一定间隙；活塞本体210通过挡圈230推动扶正锥体220移动。

进一步的，挡圈230和扶正锥体220之间设有限位环240；限位环240与中心管110可拆卸连接，限位环240用于限制扶正锥体220向靠近活塞本体210的方向移动。

具体的，限位环240也设置为金属圆环，限位环240套在中心管110外且被夹设在挡圈230和扶正锥体220之间，限位环240限制扶正锥体220向靠近活塞本体210的方向移动，使得扶正器一次打压后便可持续保持坐封状态。

进一步的，限位环240的内壁上设有多个向靠近挡圈230一侧倾斜的限位齿241，中心管110的外壁上设有与限位齿241配合的限位槽242。

具体的，如图2所示，限位齿241设置为三角形凸齿，限位槽242设置为与限位齿241配合的三角形凹槽，多个限位齿241均朝向右上方倾斜，限位齿241形成倒刺结构，使得限位环240只能沿中心管110向下也即向靠近扶正锥体220的方向移动，通过限位齿241阻挡了扶正锥体220向靠近活塞本体210的方向移动。

进一步的，嵌套管组100还包括第一接头130；第一接头130设于套管本体121的远离片状球座122的一端，第一接头130的外壁与套管本体121螺纹连接，第一接头130的内壁与中心管110螺纹连接。

具体的，通过第一接头130便于与管柱中的油管或者封隔器连接，第一接头130的外螺纹与套管本体121的内螺纹配合，第一接头130的内螺纹与中心管110的外螺纹配合，且第一接头130的外壁上设有环形凹槽，环形凹槽内设有密封圈，密封圈用于保证套管本体121和第一接头130之间的密封。

进一步的，嵌套管组100还包括第二接头140，第二接头140设于套管本体121的远离第一接头130的一端；第二接头140包括接头本体141和护套管142；接头本体141的一端伸入至护套管142内，接头本体141的外壁与护套管142螺纹连接，接头本体141的内壁与中心管110螺纹连接，片状球座122的远离套管本体121的一端伸入至护套管142内。

具体的，接头本体141用于与管柱中的油管或者封隔器连接，护套管142设置为金属套管，片状球座122的底端伸入到护套管142内一段距离，护套管142也套在接头本体141的顶部，且护套管142的内壁与接头本体141的外壁螺纹连接，接头本体141的内壁与中心管110的外壁螺纹连接；护套管142对接头本体141以及片状球座122的底端起到一定防护作用。

打压式扶正器包括坐封过程和解封过程；扶正器坐封前，先使得管柱带动扶正器完成入井操作，而后通过管柱向中心管110打入高压水体，高压水通过活塞本体210推动挡圈230、限位环240和扶正锥体220相对于中心管110同步下移，而后使得第二剪切销钉700剪断，最后使得扶正锥体220的锥面推动扶正钢球310扶正孔500伸出，扶正钢球310伸出后和油井套管之间形成紧配合，实现打压式扶正器的坐封，扶正器的坐封过程也是带动封隔器以及管柱的中心轴线摆正的过程；限位齿241的倒刺作用限制了扶正锥体220移动，使得扶正器始终保持坐封状态。

需要对打压式扶正器解封时，通过上提油井管柱，上提的拉力通过第一接头130作用在套管本体121上，由于片状球座122通过扶正钢球310压靠在油井套管上，第一剪切销钉600将被拉断，第一接头130连带套管本体121、中心管110、扶正锥体220和第二接头140上移，扶正锥体220失去对扶正钢球310的推挤作用，扶正钢球310恢复自由状态，扶正器解封。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种打压式扶正器，其特征在于，包括：嵌套管组(100)、活塞组件(200)和扶正部(300)；

所述嵌套管组(100)用于串接于采油管柱中，所述嵌套管组(100)内设有活塞腔室(400)；

所述活塞组件(200)设于所述活塞腔室(400)内，所述嵌套管组(100)的外壁上设有扶正孔(500)，所述扶正部(300)设于所述活塞腔室(400)内且位于所述扶正孔(500)处，所述活塞组件(200)用于推动所述扶正部(300)从所述扶正孔(500)伸出，以使所述扶正部(300)与油井套管抵接后带动所述嵌套管组(100)移动。

2.根据权利要求1所述的打压式扶正器，其特征在于，所述扶正部(300)包括多个扶正钢球(310)；

多个所述扶正钢球(310)沿所述嵌套管组(100)的圆周方向间隔设置，所述嵌套管组(100)的外壁上对应设有多个所述扶正孔(500)。

3.根据权利要求2所述的打压式扶正器，其特征在于，所述嵌套管组(100)包括中心管(110)和外套管(120)；

所述外套管(120)套设于所述中心管(110)外，所述中心管(110)上设有与所述活塞腔室(400)连通的进液孔(111)；

所述外套管(120)和所述中心管(110)之间设有所述活塞腔室(400)，所述扶正孔(500)设于所述外套管(120)上，所述扶正钢球(310)限位于所述中心管(110)和所述扶正孔(500)之间。

4.根据权利要求3所述的打压式扶正器，其特征在于，所述外套管(120)包括套管本体(121)和多个片状球座(122)；

在所述套管本体(121)的一端且沿所述套管本体(121)的圆周方向设有多个安装口，多个所述片状球座(122)分别设于多个所述安装口处，且多个所述片状球座(122)均通过第一剪切销钉(600)与所述套管本体(121)连接；

多个所述片状球座(122)上均设有所述扶正孔(500)。

5.根据权利要求4所述的打压式扶正器，其特征在于，所述活塞组件(200)包括活塞本体(210)和扶正锥体(220)；

所述活塞本体(210)和所述扶正锥体(220)均设于所述活塞腔室(400)内，所述扶正锥体(220)位于所述扶正钢球(310)和所述活塞本体(210)之间，且所述扶正锥体(220)通过第二剪切销钉(700)与所述中心管(110)连接。

6.根据权利要求5所述的打压式扶正器，其特征在于，所述扶正锥体(220)靠近所述活塞本体(210)的一端设有挡圈(230)；

所述挡圈(230)与所述扶正锥体(220)可拆卸连接，所述活塞本体(210)通过所述挡圈(230)与所述活塞本体(210)抵接。

7.根据权利要求6所述的打压式扶正器，其特征在于，所述挡圈(230)和所述扶正锥体(220)之间设有限位环(240)；

所述限位环(240)与所述中心管(110)可拆卸连接，所述限位环(240)用于限制所述扶正锥体(220)向靠近所述活塞本体(210)的方向移动。

8.根据权利要求7所述的打压式扶正器，其特征在于，所述限位环(240)的内壁上设有多个向靠近所述挡圈(230)一侧倾斜的限位齿(241)，所述中心管(110)的外壁上设有与所述限位齿(241)配合的限位槽(242)。

9.根据权利要求4-8任一项所述的打压式扶正器，其特征在于，所述嵌套管组(100)还包括第一接头(130)；

所述第一接头(130)设于所述套管本体(121)的远离所述片状球座(122)的一端，所述第一接头(130)的外壁与所述套管本体(121)螺纹连接，所述第一接头(130)的内壁与所述中心管(110)螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的打压式扶正器，其特征在于，所述嵌套管组(100)还包括第二接头(140)，所述第二接头(140)设于所述套管本体(121)的远离所述第一接头(130)的一端；

所述第二接头(140)包括接头本体(141)和护套管(142)；

所述接头本体(141)的一端伸入至所述护套管(142)内，所述接头本体(141)的外壁与所述护套管(142)螺纹连接，所述接头本体(141)的内壁与所述中心管(110)螺纹连接，所述片状球座(122)的远离所述套管本体(121)的一端伸入至所述护套管(142)内。

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