一种可旋转智能扶正器的制作方法

本发明属于石油天然气固井、完井工具技术领域，尤其涉及一种可旋转智能扶正器。

背景技术：

目前所有油气井在完井或固井时都需要下入管柱，特别是，随着页岩气压裂技术的不断推进，采用套管固井然后下桥塞射孔的方式，以其管柱通径大、施工排量大等技术特点广泛用于页岩气完井中。但是，页岩气井大多存在井深较深、水平段较长等特点，造成套管下入难度较大，或固井质量难以保障等技术难题，往往通过旋转管柱才能将管柱下放到位，提高固井质量，在这个过程中，管柱容易发生变形，影响管柱寿命。

因此，基于这些问题，提供一种减小管柱与井壁的摩阻，通过智能控制的可旋转智能扶正器，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种减小管柱与井壁的摩阻，通过智能控制的可旋转智能扶正器。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种可旋转智能扶正器，包括本体、挡环、扶正套、固定套、锁紧环，所述本体为中空凸台柱形结构，扶正套内壁上设有键连接结构，所述扶正套套设在所述本体的凸台结构处，且键连接结构恰好位于凸台结构直径较小处，所述键连接结构两侧的扶正套内壁上均设有滚动轴承、推力轴承、密封环，且滚动轴承、推力轴承、密封环由键连接结构向扶正套一端依次设置；所述键连接结构通过驱动机构带动其转动，从而实现所述扶正套相对于本体的转动，所述驱动机构通过控制模块控制其工作启停，所述挡环套设在本体的外径较大一端，且其侧壁与扶正套一侧密封接触，所述固定套套设在本体上且与扶正套的另一侧密封接触，所述锁紧环与本体密封固定连接并与所述固定套密封接触，所述挡环、固定套、锁紧环限制扶正套、密封环、滚动轴承、推力轴承轴向移动；

所述扶正套、固定套、锁紧环与本体之间形成环空结构，所述驱动机构及控制模块位于该环空结构内。

进一步的，所述控制模块通过接收电子标签的激发信号，从而控制所述驱动机构工作。

进一步的，所述驱动机构包括空心轴电机、传动轴，所述传动轴上设有键传动结构，所述键传动结构与键连接结构配合，所述传动轴通过空心轴电机带动转动，所述空心轴电机、传动轴均套设在本体外壁上，且所述固定套套设在所述空心轴电机外壁上。

进一步的，所述扶正套与空心轴电机之间设有滚动轴承、推力轴承、密封环，且空心轴电机上的台阶结构能限制所述滚动轴承、推力轴承、密封环的轴向移动。

进一步的，所述控制模块包括电源、信号接收器、控制器，所述电源、信号接收器与控制器电气连接，所述控制器与空心轴电机电气连接。

进一步的，所述扶正套外壁上设有若干组螺旋扶正棱。

进一步的，所述密封环上设有密封件，所述密封件用于封隔驱动机构及控制模块、滚动轴承、推力轴承与管柱环空的液体介质。

本发明的优点和积极效果是：

本发明可以通过智能控制扶正器，在下管柱时可以通过激发扶正器使其旋转，减小管柱与井壁的摩阻，同时固井时其旋转产生紊流，可以提高水泥浆顶替效率，提高固井质量。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明实施例中提供的可旋转智能扶正器的结构剖面图；

图2为本发明实施例中提供的可旋转智能扶正器的扶正套的结构示意图；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1-2来具体说明本发明。

本实施例提供的一种可旋转智能扶正器，包括本体1、挡环2、扶正套4、固定套7、锁紧环9，所述本体1为中空凸台柱形结构，所述扶正套4外壁上设有若干组螺旋扶正棱4-2，扶正套4内壁上设有键连接结构4-1，所述扶正套4套设在所述本体1的凸台结构处，且键连接结构4-1恰好位于凸台结构直径较小处，所述键连接结构4-1两侧的扶正套4上均设有滚动轴承5、推力轴承6、密封环3，且滚动轴承5、推力轴承6、密封环3由键连接结构4-1向扶正套4一端依次设置，滚动轴承5、推力轴承6可用于降低扶正套4转动阻力；所述键连接结构4-1通过驱动机构带动其转动，从而实现所述扶正套4相对于本体1的转动，所述驱动机构通过控制模块控制其工作启停，所述挡环2套设在本体1的外径较大一端，且位于扶正套4一侧，所述固定套7套设在本体1上且与扶正套4的另一侧密封接触，所述锁紧环9与本体1密封固定连接并与所述固定套7密封接触，在本实施例中，如图1所示，所述挡环2可通过螺纹与本体1螺纹连接，且配合本体1右侧的固定套7、锁紧环9限制扶正套4、密封环3、滚动轴承5、推力轴承6轴向移动；

所述扶正套4、固定套7、锁紧环9与本体1之间形成环空结构8，所述驱动机构及控制模块8-1位于该环空结构8内。

所述驱动机构包括空心轴电机8-1、传动轴8-2，所述传动轴8-2上设有键传动结构8-3，所述键传动结构8-3与键连接结构4-1配合，所述传动轴8-2通过空心轴电机8-1带动转动，所述空心轴电机8-1、传动轴8-2均套设在本体1外壁上，且所述固定套7套设在所述空心轴电机8-1外壁上；所述扶正套4与空心轴电机8-1之间设有滚动轴承5、推力轴承6、密封环3，且空心轴电机8-1上的台阶结构能限制所述滚动轴承5、推力轴承6、密封环3的轴向移动；所述控制模块包括电源、信号接收器、控制器，所述电源、信号接收器与控制器电气连接，所述控制器与空心轴电机电气连接；所述控制模块的信号接收器通过接收电子标签的激发信号，将该信号传输给控制器，控制器接通电源，从而控制空心轴电机工作，需要说明的是，控制模块可根据具体情况安装在空心轴电机，节省布线及安装空间；采用空心轴电机不仅增大了对传动轴8-2的驱动力，并且其能限位滚动轴承5、推力轴承6、密封环3的轴向移动，使得扶正套在转动时更加稳定，且空心轴电机外壁上套设固定套，固定套及锁紧环9配合实现驱动机构及控制模块的密封，使得整个结构稳定且密封性好，并且便于加工，易于安装，提高整个扶正器的生产效率。

所述密封环3上设有密封件3-1，具体的，如图1所示，密封件3-1设置在密封环3与扶正套4、本体1之间，密封件3-1可以考虑采用常规材质的密封件，所述密封件3-1用于封隔驱动机构及控制模块8-1、滚动轴承5、推力轴承6与管柱环空的液体介质；此外，固定套7与扶正套4之间设有密封件7-1，锁紧环9与固定套7、本体1之间分别设有密封件9-1、9-2，用于封隔驱动机构及控制模块8-1、滚动轴承5、推力轴承6与管柱环空的液体介质。

并且，所述本体1为中空结构，且所述本体1两端可与套管固定连接，在本实施例中，本体1两端与套管螺纹连接。

作为举例，在本实施例中，当需要扶正套4旋转时，从井口投入携带激发信号的电子标签，电子标签通过扶正器时，信号接收器接收到激发信号，指导控制器接通电源，启动空心轴电机，空心轴电机将扭矩通过传动轴8-2上的键传动结构8-3传递给扶正套4，带动其旋转。固井结束后，控制器根据固井预置时间设置，发出断电指令，电源断开，电机停止工作，扶正套4停止旋转。

需要说明的是，本发明中的信号接收器、控制器、电子标签均采用现有产品，只要实现本发明的效果即可，不必拘泥于具体的型号或规格；并且，本发明中各个电子器件之间的线路连接属于本领域技术人员所熟知的现有技术，驱动机构及控制模块位于环空结构内，且具体安装方式可根据环空结构酌情安排，具体安装方式不会妨碍到本发明的技术再现。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。