CN2736521Y - 多功能套管扶正紊流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为石油专用井下工具技术领域提供一种用于石油、天燃气、矿场勘探开发的井下工具的多功能套管扶正紊流器，其主要特点是由弓形弹簧片、紊流接箍体、紊流棱、铰链销、下固定卡箍、紊流限位器组成的，弓形弹簧片两端分别与紊流接箍体、下固定卡箍连接，弓形弹簧片在圆周上均布，与轴线平行，紊流限位器斜向安装在弓形弹簧片的弓顶；具有可靠的扶正居中和强大的紊流体系功能，既有弹性扶正器的宽范围弹性复位功能，提高固井质量，可获得显著的经济和社会效益。

Description

多功能套管扶正紊流器

技术领域：

本实用新型属于石油专用井下工具技术领域，具体涉及一种用于石油、天然气、矿场勘探开发的井下工具的多功能套管扶正紊流器。

背景技术：

套管扶正器的作用是扶正套管，使套管居于井眼中心，套管扶正器分为两类，一类是弹性扶正器，一类是钢性扶正器。弹性扶正器的缺点，一是在井眼曲率(“狗腿度”)变化大的井段，套管的弯曲力大于弹性复位力，或扶正器受到较大侧向挤压力，当挤压力大于扶正器的弹性复位力时，则弹性扶正器就不能复位，起不到扶正的作用，扶正器失效；二是弹性好的弹簧片钢度大，其最大外径不能太大，太大入井困难，在扩径大的井段，弹性扶正器不能接触井壁，小井径处套管就会贴紧或贴近井壁，不起扶正作用，三是如扶正器弹簧片的质量差，入井过程中弹簧片多次受到挤压变形失去弹力；或是安放位置不恰当，井眼不规则处也容易贴近井壁，造成扶正器不起扶正作用。四是弹性扶正器在水平段或大斜度段，套管重量和套管内液体重量就会将扶正器的弹簧片压扁，使扶正器失效，套管紧贴下井壁，水泥无法封隔套管底部的井眼，不能满足固井对套管扶正居中的要求；钢性扶正器的最大缺点，是软地层、厚泥饼地层，扶正棱容易嵌入的地层或泥饼，使套管贴紧或接近井壁，起不到扶正作用，为防止井眼缩径遇阻、卡，保证顺利入井，其外径要小于钻头直径5％左右，假如不吃入地层，无泥饼、不扩径，居中度就减少5％左右，如井径大一点居中度就更低，另一方面，扶正棱易吃入地层，入井阻力很大(斜棱更大)，套管入井困难，不适用于定向井、大斜度井，特别是水平井；现有扶正器大多没有紊流作用，有一种旋流扶正器是在扶正器端部加入旋流片，在套管居中时有一级旋流作用，旋流主要作用于套管壁，井壁作用力没有或很小，当偏心时，旋流片被压偏，偏心部位就不起旋流作用，而恰恰偏心部位更需要紊流，不能保证居中的扶正器，旋流作用是无效的或不可靠的；工艺上采用增大排量，改善水泥浆，用旋转水泥头旋转活动套管，最底部加一根旋流短节等都只有改善作用，不能解决偏心替净问题，且受井下条件和设备的限制不安全，不经济，在套管串中加入数级紊流器是一种有效方法，但成本高，且增加工作量。

发明内容：

本实用新型的目的是设计一种既能保证各种井下条件的直井、定向井、不平井等套管扶正居中和顺利入井的要求，同时，又具有多级紊流作用，能使井壁和套管壁均有很好的紊流作用，很好的解决套管壁的紊流问题，并能固定在套管的任意位置等作用，有利于提高固井质量的多功能套管扶正紊流器。

本实用新型是由弓形弹簧片、紊流接箍体、紊流棱、铰链销、下固定卡箍、紊流限位器组成的，弓形弹簧片两端分别与紊流接箍体、下固定卡箍连接，弓形弹簧片在圆周上均布，与轴线平行，紊流限位器斜向安装在弓形弹簧片的弓顶。

本实用新型采取了上述技术方案，具有可靠的扶正居中和强大的紊流体系功能，既有弹性扶正器的宽范围弹性复位功能，在大、小井眼能保证很好的扶正居中，又有钢性扶正器的钢性限位，无论在软地层、较厚泥饼的井、大曲率弯度井、水平井，都可达到很高的居中度，并具有类似雪撬一样的滑动作用，有利于套管顺利下入定向井、大斜度井、水平井，克服了弹性扶正器在井眼变化大的井段出现的失效，钢性扶正器在软地层、厚泥饼吃入地层失效、在大井径部位严重偏心的问题，特别是水平井、大斜度井，一般不能下钢性扶正器，钢性扶正器的扶正棱容易吃入地层，就是不吃入地层，下套管过程中，扶正棱形成很大的阻力，使套管难入井，只能下弹性扶正器，但弹性扶正器在水平段或大斜度段，仅套管重量和套管内液体重量就大于扶正器的复位力，加上弯曲力，使扶正器的弹簧片压扁，扶正器失效，套管紧贴下井壁，水泥无法封隔套管底部的井眼，不能满足油对固井质量的要求，本实用新型无论在大井眼、小井径；直井、斜井，水平井；大曲率井、小曲率井，井身质量差的部位等都能保证很好的扶正居中，能满足各种井下条件对扶正器的要求，并同时具有单只扶正器双级或多级紊流作用，全井数十级紊流，有利于在较低排量下达到紊流顶替；提高固井质量，可获得显著的经济和社会效益。

附图说明：

图1是本实用新型的纵向剖视图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式：

参看图1、图2，本实用新型主要由弓形弹簧片1、紊流接箍体2、紊流棱3、铰链销6、下固定卡箍、紊流限位器4组成的，弓形弹簧片1两端分别与紊流接箍体2、下固定卡箍连接，弓形弹簧片在圆周上均布，与轴线平行，紊流限位器斜向安装在弓形弹簧片的弓顶，紊流接箍为两瓣式，由大紊流接箍体和小紊流接箍体组成，连接为铰链式，铰链是其中两条扶正棱钻孔穿销制成，紊流棱和紊流接箍本体是一体，紊流棱为多棱，锥度60°。扶正紊流接箍为两瓣式，大瓣中间有两条螺旋扶正紊流棱，两端有交错式铰链棱，小瓣5中间有一条螺旋扶正紊流棱，其中两条由铰链组成，这两条铰链是靠销子穿销连接，铰链也是扶正紊流棱，此结构利用扶正棱作铰链，解决了垂直无法分瓣问题，中部为五条均布双弓弹簧片(也可有六条的)每条弹簧片弓部顶点与垂线成60°安装了流线型紊流限位器，五条弹簧片上安装有十条紊流限位片或紊流限位器，加上接箍有五条螺旋扶正紊流棱，一只多功能套管扶正紊流器共有十五条紊流器形成强大的紊流体系，有利于提高固井质量，下接箍为两瓣式卡箍结构，能固定在套管串中的任意位置，本实用新型采用弹性和钢性限位来实现扶正居中，在直井和普通井使套管扶正居中主要靠弹性复位，此弹簧扶正器外径大，当井眼扩大率较大时，弹簧片的弹力能使弹簧片很好的支撑井壁，使套管扶正居中，这样可以适用于较大的扩径井眼，因而在大井眼中扶正效果很好，当井眼扩大率较小时，更容易扶正居中；当井眼曲率较大时，扶正器受到很大侧向力的挤压，使弹簧片受压直径变小，直径缩小到比钻头直径小4％左右，此时，安装在扶正器最大弓部外径处的流线型紊流限位器支撑在套管壁起强制限位作用，同时，紊流接箍上的紊流棱也起扶正作用，保证套管扶正居中。紊流是由紊流接箍上的紊流棱和斜向安装的紊流限位器来实现的，紊流接箍上的螺旋紊流棱具有明显的管壁紊流作用，紊流限位器由于与垂线成一定角度的，液体向上流动时具有显著的井壁紊流作用，与上接箍的套管壁紊形成呼应，一只单弓有两级，一只双弓扶正器有叁级，井眼环周均布五个点，全井少则几十级，多则100-200级，形成强大的紊流体系，能使“两壁”很好的紊流，替净环空。为实现安装方便，扶正器做成两片式，上接箍的其中两条扶正棱做成铰链，下卡箍也做成两片铰链，这样能保证安装在套管串的任意位置，并具有固定作用，充分发挥本实用新型的作用。有利于提高固井质量。

本实用新型结构可用于单弓、双弓。

Claims (2)

1、一种多功能套管扶正紊流器，由弓形弹簧片、紊流接箍体、紊流棱、铰链销、下固定卡箍、紊流限位器组成的，其特征是弓形弹簧片两端分别与紊流接箍体、下固定卡箍连接，弓形弹簧片在圆周上均布，与轴线平行，紊流限位器斜向安装在弓形弹簧片的弓顶。

2、根据权利要求1所述的一种多功能套管扶正紊流器，其特征是紊流接箍为两瓣式，由大紊流接箍体和小紊流接箍体组成，连接为铰链式，铰链是其中两条扶正棱钻孔穿销制成，紊流棱和紊流接箍本体是一体，紊流棱为多棱，锥度60°。