专利名称:一种可变径扶正器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可变径扶正器,其包括有:中心管体;多个扶正条,沿周向均布的设置在所述中心管体的外侧面,所述扶正条包括由上至下依次铰接的轴向滑动段、上连接段、井壁接触段以及下连接段,所述下连接段与所述中心管体相铰接;径向弹性调距装置,连接于所述井壁接触段与所述中心管的外侧面之间;弹性限位装置,套设在所述中心管上,并与各所述轴向滑动段的外侧相接触。本实用新型的可变径扶正器,可根据井径变化进行扶正,尤其适应于缩径或大肚子井段的不规则井眼中,克服了现有技术的缺陷。
【专利说明】
一种可变径扶正器
技术领域
[0001]本实用新型属于油气钻探技术领域,具体地,涉及一种可变径扶正器,可用于存在缩径或大肚子井段的不规则井眼中。
【背景技术】
[0002]使用套管扶正器是提高固井质量的有效措施,套管扶正器能有效的使套管居中,有效克服水泥浆窜槽的问题,还能减少套管受压差卡钻的危险。现有的套管扶正器通常为刚性扶正器,一般使用在没有缩径或不存在大肚子井段的规则井眼中。在缩径或大肚子井段的不规则井眼中,由于井径径变化,不管使用再多的刚性扶正器都不能使套管达到要求的居中度。
[0003]有鉴于此,本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验,研制出一种可变径扶正器,以期解决现有技术存在的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是在于提供一种可变径扶正器,可根据井径变化进行扶正,尤其适应于缩径或大肚子井段的不规则井眼中,克服了现有技术的缺陷。
[0005]为此,本实用新型提出一种可变径扶正器,其包括有:
[0006]中心管体;
[0007]多个扶正条,沿周向均布的设置在所述中心管体的外侧面,所述扶正条包括由上至下依次铰接的轴向滑动段、上连接段、井壁接触段以及下连接段,所述下连接段与所述中心管体相铰接;
[0008]径向弹性调距装置,连接于所述井壁接触段与所述中心管的外侧面之间;
[0009]弹性限位装置,套设在所述中心管上,并与各所述轴向滑动段的外侧相接触。
[0010]如上所述的可变径扶正器,其中,所述径向弹性调距装置设有一径向弹簧,所述径向弹簧的内端对应嵌设于所述中心管体外侧面形成的定位圆槽内,其外端与所述井壁接触段相连接。
[0011]如上所述的可变径扶正器,其中,所述径向弹性调距装置另包括有一径向弹簧稳定套,所述径向弹簧稳定套套设在所述径向弹簧的外侧,其内端嵌设固定在所述定位圆槽内,且所述径向弹簧稳定套的长度小于所述径向弹簧的长度。
[0012]如上所述的可变径扶正器,其中,所述弹性限位装置包括有一轴向弹簧及一限位环,所述轴向弹簧及限位环由上至下依次套设在所述中心管上,并与各所述轴向滑动段的外侧相接触。
[0013]如上所述的可变径扶正器,其中,所述限位环靠近于所述轴向滑动段与所述上连接段的铰接处。
[0014]如上所述的可变径扶正器,其中,另设有一能引导所述轴向滑动段沿所述中心管的轴向移动的轴向导引装置,所述轴向导引装置装设于所述轴向滑动段与所述中心管的外侦_之间。
[0015]如上所述的可变径扶正器,其中,所述轴向导引装置包括有第一万向球及一凹设在所述中心管体的外侧面的轴向滑道,所述第一万向球安装在所述轴向滑动段上,其能移动的对应嵌设在所述轴向滑道处。
[0016]如上所述的可变径扶正器,其中,所述径向弹性调距装置设有两个,并沿所述中心管体的轴向相间隔的设置在所述井壁接触段与所述中心管体之间。
[0017]如上所述的可变径扶正器,其中,所述中心管体在靠近其下端的外侧面对应于所述下连接段设有一耳部,所述下连接段的下端与所述耳部之间通过穿设一销轴相铰接。
[0018]如上所述的可变径扶正器,其中,所述井壁接触段的外侧面安装有至少两第二万向球,两所述第二万向球沿所述井壁接触段的长度方向间隔设置。
[0019]如上所述的可变径扶正器,其中,所述可变径扶正器通过所述中心管体能套设在一套管上,所述套管在靠近于所述中心管体的上端处对应套接有一上限位环箍,所述上限位环箍与所述弹性限位装置的上端相抵接,所述套管在相邻于所述中心管体的下端处套接有一下限位环箍,所述下限位环箍与所述中心管体的下端相抵接。
[0020]本实用新型提出的可变径扶正器,包括有中心管体、扶正条、径向弹性调距装置以及弹性限位装置,利用各扶正条由铰接而成的结构特点,在径向弹性调距装置的配合下,可以根据实际井壁状况,自由变换外径,从而提高了对不同工况的适应性和工作的稳定性,尤其是可以最大限度的适应缩径或大肚子井段的不规则井眼的井径变化,能达到良好的扶正功能;另外,本实用新型简单易用,性能可靠,通过设置第二万向球,还具有辅助降阻的作用,保证完井管柱安全、快速、顺利的下入。
【附图说明】
[0021 ]图1为本实用新型的可变径扶正器的外观示意图;
[0022]图2为本实用新型的可变径扶正器的剖视图。
[0023]主要元件标号说明:
[0024]I 中心管体11定位圆槽
[0025]12 耳部13销轴
[0026]2 扶正条21轴向滑动段
[0027]22 上连接段23井壁接触段
[0028]24 下连接段3径向弹性调距装置
[0029]31 径向弹簧32径向弹簧稳定套
[0030]4 弹性限位装置41轴向弹簧
[0031]42 限位环5轴向导引装置
[0032]51 第一万向球52轴向滑道
[0033]6 第二万向球7套管
[0034]71 上限位环箍72下限位环箍
【具体实施方式】
[0035]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,以下结合附图及较佳实施例,对本实用新型提出的可变径扶正器的【具体实施方式】、结构、特征及功效,详细说明如后。另外,通过【具体实施方式】的说明,当可对本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入具体的了解,然而所附图仅是提供参考与说明用,并非用来对本实用新型加以限制。其中,相同的部件采用相同的标号。
[0036]图1为本实用新型的可变径扶正器的外观示意图;图2为本实用新型的可变径扶正器的剖视图。
[0037]参见图1及图2,本实用新型提出的可变径扶正器,其包括有中心管体1、多个扶正条2、径向弹性调距装置3以及弹性限位装置4,其中,各所述扶正条2沿周向均布的设置在所述中心管体I的外侧面,其在图中优选设置有4个,所述扶正条2包括由上至下依次铰接的轴向滑动段21、上连接段22、井壁接触段23以及下连接段24,所述下连接段24与所述中心管体I相铰接;所述径向弹性调距装置3连接于所述井壁接触段23与所述中心管I的外侧面之间;所述弹性限位装置4套设在所述中心管I上,并与各所述轴向滑动段21的外侧相接触。
[0038]其中,所述径向弹性调距装置3设有一径向弹簧31,所述径向弹簧31的内端对应嵌设于所述中心管体I外侧面形成的定位圆槽11内,其外端与所述井壁接触段23相连接。在井下时,当所述扶正条2与井壁相接触时,在所述径向弹簧31的顶抵下,所述井壁接触段23能与井壁紧密接触,以较好的进行扶正作业。
[0039]如图所示,所述径向弹性调距装置3另包括有一径向弹簧稳定套32,所述径向弹簧稳定套32套设在所述径向弹簧31的外侧,其内端嵌设固定在所述定位圆槽11内,且所述径向弹簧稳定套32的长度小于所述径向弹簧31的长度,换言之,在自由状态时,所述径向弹簧31的长度远大于所述径向弹簧稳定套32的长度,这样,能确保所述径向弹簧31在受压力时也能顶抵于所述扶正条2的井壁接触段21,以满足正常使用要求,另外,通过设置所述径向弹簧稳定套32,能避免所述径向弹簧31在工作时因受力不均而发生倾倒,导致与井壁接触段21脱离接触而失去作用。
[0040]较佳地,所述弹性限位装置4包括有一轴向弹簧41及一限位环42,所述轴向弹簧41及限位环42由上至下依次套设在所述中心管I上,并与各所述轴向滑动段23的外侧相接触,以对所述轴向滑动段23进行限位,避免其从所述中心管体I处掉落。进一步地,所述限位环42靠近于所述轴向滑动段23与所述上连接段22的铰接处。
[0041]请参见图1、图2,另设有一能引导所述轴向滑动段21沿所述中心管I的轴向移动的轴向导引装置5,所述轴向导引装置5装设于所述轴向滑动段21与所述中心管I的外侧面之间。
[0042]其中,所述轴向导引装置5包括有第一万向球51及一凹设在所述中心管体I的外侧面的轴向滑道52,所述第一万向球51安装在所述轴向滑动段21上,其能移动的对应嵌设在所述轴向滑道52处。如图中所示,优选设置有两个所述第一万向球51。
[0043]为了使所述井壁接触段23更紧密的与井壁相接触,以达到更佳的使用效果,如图2所示,所述径向弹性调距装置3设有两个,并沿所述中心管体I的轴向相间隔的设置在所述井壁接触段23与所述中心管体I之间。
[0044]请参见图2,所述中心管体I在靠近其下端的外侧面对应于所述下连接段24设有一耳部12,所述下连接段24的下端与所述耳部12之间通过穿设一销轴13相铰接。
[0045]此外,所述井壁接触段23的外侧面安装有至少两第二万向球6(图中示例性的设置了 3个),两所述第二万向球6沿所述井壁接触段23的长度方向间隔设置。通过设置所述第二万向球6,一方面,可以在完井管柱下入时,沿井眼轴线方向降低本实用新型的摩阻,另一方面,也可以起到辅助减扭作用。其中,万向球又称万向输送球、钢球轮及牛眼等,在使用时,将万向球的支承底座直接安装在所述扶正条2的井壁接触段23上即可,组装简单方便。
[0046]请一并参见图1,所述可变径扶正器通过所述中心管体I能套设在一套管7上,所述套管7在靠近于所述中心管体I的上端处对应套接有一上限位环箍71,所述上限位环箍71与所述弹性限位装置4的上端(如图2中的轴向弹簧41)相抵接,所述套管7在相邻于所述中心管体I的下端处套接有一下限位环箍72,所述下限位环箍72与所述中心管体I的下端相抵接,由此,可以对该可变径扶正器进行定位,避免其在套管上发生位移,确保正常的扶正功能。其中,所述上限位环箍71、下限位环箍72为两个半圆环形结构,通过与锁紧螺栓配合固定在套管外壁上。本实用新型提出的可变径扶正器,将其套在套管外壁上,从而形成完井管柱,并且,在初始状态时,使所述径向弹簧31与轴向弹簧41都处于一定程度压缩,随后将该完井管柱下入井下,而所述井壁接触段23上安装的第二万向球6可以起到减阻的作用;
[0047]在井下工作时,如果井径规则,所述径向弹簧31与轴向弹簧41的压缩程度不变;当井径扩大(大肚子井段)或减小(缩径井)时,所述径向弹簧31相应得到释放或者继续压缩,持续起到使套管居中的作用,其中,由于各所述扶正条2为单独设置,即使遇到不是圆形井壁,各所述扶正条2在所述径向弹性调距装置3中径向弹簧31的作用下,也可以独立工作,保证套管的居中度。
[0048]以上所述仅为本实用新型示意性的【具体实施方式】,并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种可变径扶正器,其特征在于,所述可变径扶正器包括有: 中心管体; 多个扶正条,沿周向均布的设置在所述中心管体的外侧面,所述扶正条包括由上至下依次铰接的轴向滑动段、上连接段、井壁接触段以及下连接段,所述下连接段与所述中心管体相铰接; 径向弹性调距装置,连接于所述井壁接触段与所述中心管的外侧面之间; 弹性限位装置,套设在所述中心管上,并与各所述轴向滑动段的外侧相接触。2.如权利要求1所述的可变径扶正器,其特征在于,所述径向弹性调距装置设有一径向弹簧,所述径向弹簧的内端对应嵌设于所述中心管体外侧面形成的定位圆槽内,其外端与所述井壁接触段相连接。3.如权利要求2所述的可变径扶正器,其特征在于,所述径向弹性调距装置另包括有一径向弹簧稳定套,所述径向弹簧稳定套套设在所述径向弹簧的外侧,其内端嵌设固定在所述定位圆槽内,且所述径向弹簧稳定套的长度小于所述径向弹簧的长度。4.如权利要求1或3所述的可变径扶正器,其特征在于,所述弹性限位装置包括有一轴向弹簧及一限位环,所述轴向弹簧及限位环由上至下依次套设在所述中心管上,并与各所述轴向滑动段的外侧相接触。5.如权利要求4所述的可变径扶正器,其特征在于,所述限位环靠近于所述轴向滑动段与所述上连接段的铰接处。6.如权利要求1或5所述的可变径扶正器,其特征在于,另设有一能引导所述轴向滑动段沿所述中心管的轴向移动的轴向导引装置,所述轴向导引装置装设于所述轴向滑动段与所述中心管的外侧面之间。7.如权利要求6所述的可变径扶正器,其特征在于,所述轴向导引装置包括有第一万向球及一凹设在所述中心管体的外侧面的轴向滑道,所述第一万向球安装在所述轴向滑动段上,其能移动的对应嵌设在所述轴向滑道处。8.如权利要求1或7所述的可变径扶正器,其特征在于,所述径向弹性调距装置设有两个,并沿所述中心管体的轴向相间隔的设置在所述井壁接触段与所述中心管体之间。9.如权利要求8所述的可变径扶正器,其特征在于,所述中心管体在靠近其下端的外侧面对应于所述下连接段设有一耳部,所述下连接段的下端与所述耳部之间通过穿设一销轴相铰接。10.如权利要求1或9所述的可变径扶正器,其特征在于,所述井壁接触段的外侧面安装有至少两第二万向球,两所述第二万向球沿所述井壁接触段的长度方向间隔设置。11.如权利要求1所述的可变径扶正器,其特征在于,所述可变径扶正器通过所述中心管体能套设在一套管上,所述套管在靠近于所述中心管体的上端处对应套接有一上限位环箍,所述上限位环箍与所述弹性限位装置的上端相抵接,所述套管在相邻于所述中心管体的下端处套接有一下限位环箍,所述下限位环箍与所述中心管体的下端相抵接。
【文档编号】E21B17/10GK205714020SQ201620385285
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】李鑫, 张辉, 高德利
【申请人】中国石油大学(北京)