專利名稱：多功能套管扶正紊流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油專用井下工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于石油、天然氣、礦場(chǎng)勘探開發(fā)的井下工具的多功能套管扶正紊流器。
背景技術(shù)：
套管扶正器的作用是扶正套管，使套管居于井眼中心，套管扶正器分為兩類，一類是彈性扶正器，一類是鋼性扶正器。彈性扶正器的缺點(diǎn)，一是在井眼曲率(“狗腿度”)變化大的井段，套管的彎曲力大于彈性復(fù)位力，或扶正器受到較大側(cè)向擠壓力，當(dāng)擠壓力大于扶正器的彈性復(fù)位力時(shí)，則彈性扶正器就不能復(fù)位，起不到扶正的作用，扶正器失效；二是彈性好的彈簧片鋼度大，其最大外徑不能太大，太大入井困難，在擴(kuò)徑大的井段，彈性扶正器不能接觸井壁，小井徑處套管就會(huì)貼緊或貼近井壁，不起扶正作用，三是如扶正器彈簧片的質(zhì)量差，入井過(guò)程中彈簧片多次受到擠壓變形失去彈力；或是安放位置不恰當(dāng)，井眼不規(guī)則處也容易貼近井壁，造成扶正器不起扶正作用。四是彈性扶正器在水平段或大斜度段，套管重量和套管內(nèi)液體重量就會(huì)將扶正器的彈簧片壓扁，使扶正器失效，套管緊貼下井壁，水泥無(wú)法封隔套管底部的井眼，不能滿足固井對(duì)套管扶正居中的要求；鋼性扶正器的最大缺點(diǎn)，是軟地層、厚泥餅地層，扶正棱容易嵌入的地層或泥餅，使套管貼緊或接近井壁，起不到扶正作用，為防止井眼縮徑遇阻、卡，保證順利入井，其外徑要小于鉆頭直徑5％左右，假如不吃入地層，無(wú)泥餅、不擴(kuò)徑，居中度就減少5％左右，如井徑大一點(diǎn)居中度就更低，另一方面，扶正棱易吃入地層，入井阻力很大(斜棱更大)，套管入井困難，不適用于定向井、大斜度井，特別是水平井；現(xiàn)有扶正器大多沒(méi)有紊流作用，有一種旋流扶正器是在扶正器端部加入旋流片，在套管居中時(shí)有一級(jí)旋流作用，旋流主要作用于套管壁，井壁作用力沒(méi)有或很小，當(dāng)偏心時(shí)，旋流片被壓偏，偏心部位就不起旋流作用，而恰恰偏心部位更需要紊流，不能保證居中的扶正器，旋流作用是無(wú)效的或不可靠的；工藝上采用增大排量，改善水泥漿，用旋轉(zhuǎn)水泥頭旋轉(zhuǎn)活動(dòng)套管，最底部加一根旋流短節(jié)等都只有改善作用，不能解決偏心替凈問(wèn)題，且受井下條件和設(shè)備的限制不安全，不經(jīng)濟(jì)，在套管串中加入數(shù)級(jí)紊流器是一種有效方法，但成本高，且增加工作量。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種既能保證各種井下條件的直井、定向井、不平井等套管扶正居中和順利入井的要求，同時(shí)，又具有多級(jí)紊流作用，能使井壁和套管壁均有很好的紊流作用，很好的解決套管壁的紊流問(wèn)題，并能固定在套管的任意位置等作用，有利于提高固井質(zhì)量的多功能套管扶正紊流器。
本實(shí)用新型是由弓形彈簧片、紊流接箍體、紊流棱、鉸鏈銷、下固定卡箍、紊流限位器組成的，弓形彈簧片兩端分別與紊流接箍體、下固定卡箍連接，弓形彈簧片在圓周上均布，與軸線平行，紊流限位器斜向安裝在弓形彈簧片的弓頂。
本實(shí)用新型采取了上述技術(shù)方案，具有可靠的扶正居中和強(qiáng)大的紊流體系功能，既有彈性扶正器的寬范圍彈性復(fù)位功能，在大、小井眼能保證很好的扶正居中，又有鋼性扶正器的鋼性限位，無(wú)論在軟地層、較厚泥餅的井、大曲率彎度井、水平井，都可達(dá)到很高的居中度，并具有類似雪撬一樣的滑動(dòng)作用，有利于套管順利下入定向井、大斜度井、水平井，克服了彈性扶正器在井眼變化大的井段出現(xiàn)的失效，鋼性扶正器在軟地層、厚泥餅吃入地層失效、在大井徑部位嚴(yán)重偏心的問(wèn)題，特別是水平井、大斜度井，一般不能下鋼性扶正器，鋼性扶正器的扶正棱容易吃入地層，就是不吃入地層，下套管過(guò)程中，扶正棱形成很大的阻力，使套管難入井，只能下彈性扶正器，但彈性扶正器在水平段或大斜度段，僅套管重量和套管內(nèi)液體重量就大于扶正器的復(fù)位力，加上彎曲力，使扶正器的彈簧片壓扁，扶正器失效，套管緊貼下井壁，水泥無(wú)法封隔套管底部的井眼，不能滿足油對(duì)固井質(zhì)量的要求，本實(shí)用新型無(wú)論在大井眼、小井徑；直井、斜井，水平井；大曲率井、小曲率井，井身質(zhì)量差的部位等都能保證很好的扶正居中，能滿足各種井下條件對(duì)扶正器的要求，并同時(shí)具有單只扶正器雙級(jí)或多級(jí)紊流作用，全井?dāng)?shù)十級(jí)紊流，有利于在較低排量下達(dá)到紊流頂替；提高固井質(zhì)量，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


圖1是本實(shí)用新型的縱向剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1、圖2，本實(shí)用新型主要由弓形彈簧片1、紊流接箍體2、紊流棱3、鉸鏈銷6、下固定卡箍、紊流限位器4組成的，弓形彈簧片1兩端分別與紊流接箍體2、下固定卡箍連接，弓形彈簧片在圓周上均布，與軸線平行，紊流限位器斜向安裝在弓形彈簧片的弓頂，紊流接箍為兩瓣式，由大紊流接箍體和小紊流接箍體組成，連接為鉸鏈?zhǔn)?，鉸鏈?zhǔn)瞧渲袃蓷l扶正棱鉆孔穿銷制成，紊流棱和紊流接箍本體是一體，紊流棱為多棱，錐度60°。扶正紊流接箍為兩瓣式，大瓣中間有兩條螺旋扶正紊流棱，兩端有交錯(cuò)式鉸鏈棱，小瓣5中間有一條螺旋扶正紊流棱，其中兩條由鉸鏈組成，這兩條鉸鏈?zhǔn)强夸N子穿銷連接，鉸鏈也是扶正紊流棱，此結(jié)構(gòu)利用扶正棱作鉸鏈，解決了垂直無(wú)法分瓣問(wèn)題，中部為五條均布雙弓彈簧片(也可有六條的)每條彈簧片弓部頂點(diǎn)與垂線成60°安裝了流線型紊流限位器，五條彈簧片上安裝有十條紊流限位片或紊流限位器，加上接箍有五條螺旋扶正紊流棱，一只多功能套管扶正紊流器共有十五條紊流器形成強(qiáng)大的紊流體系，有利于提高固井質(zhì)量，下接箍為兩瓣式卡箍結(jié)構(gòu)，能固定在套管串中的任意位置，本實(shí)用新型采用彈性和鋼性限位來(lái)實(shí)現(xiàn)扶正居中，在直井和普通井使套管扶正居中主要靠彈性復(fù)位，此彈簧扶正器外徑大，當(dāng)井眼擴(kuò)大率較大時(shí)，彈簧片的彈力能使彈簧片很好的支撐井壁，使套管扶正居中，這樣可以適用于較大的擴(kuò)徑井眼，因而在大井眼中扶正效果很好，當(dāng)井眼擴(kuò)大率較小時(shí)，更容易扶正居中；當(dāng)井眼曲率較大時(shí)，扶正器受到很大側(cè)向力的擠壓，使彈簧片受壓直徑變小，直徑縮小到比鉆頭直徑小4％左右，此時(shí)，安裝在扶正器最大弓部外徑處的流線型紊流限位器支撐在套管壁起強(qiáng)制限位作用，同時(shí)，紊流接箍上的紊流棱也起扶正作用，保證套管扶正居中。紊流是由紊流接箍上的紊流棱和斜向安裝的紊流限位器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，紊流接箍上的螺旋紊流棱具有明顯的管壁紊流作用，紊流限位器由于與垂線成一定角度的，液體向上流動(dòng)時(shí)具有顯著的井壁紊流作用，與上接箍的套管壁紊形成呼應(yīng)，一只單弓有兩級(jí)，一只雙弓扶正器有叁級(jí)，井眼環(huán)周均布五個(gè)點(diǎn)，全井少則幾十級(jí)，多則100-200級(jí)，形成強(qiáng)大的紊流體系，能使“兩壁”很好的紊流，替凈環(huán)空。為實(shí)現(xiàn)安裝方便，扶正器做成兩片式，上接箍的其中兩條扶正棱做成鉸鏈，下卡箍也做成兩片鉸鏈，這樣能保證安裝在套管串的任意位置，并具有固定作用，充分發(fā)揮本實(shí)用新型的作用。有利于提高固井質(zhì)量。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)可用于單弓、雙弓。
權(quán)利要求1.一種多功能套管扶正紊流器，由弓形彈簧片、紊流接箍體、紊流棱、鉸鏈銷、下固定卡箍、紊流限位器組成的，其特征是弓形彈簧片兩端分別與紊流接箍體、下固定卡箍連接，弓形彈簧片在圓周上均布，與軸線平行，紊流限位器斜向安裝在弓形彈簧片的弓頂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能套管扶正紊流器，其特征是紊流接箍為兩瓣式，由大紊流接箍體和小紊流接箍體組成，連接為鉸鏈?zhǔn)?，鉸鏈?zhǔn)瞧渲袃蓷l扶正棱鉆孔穿銷制成，紊流棱和紊流接箍本體是一體，紊流棱為多棱，錐度60°。
專利摘要本實(shí)用新型為石油專用井下工具技術(shù)領(lǐng)域提供一種用于石油、天燃?xì)?、礦場(chǎng)勘探開發(fā)的井下工具的多功能套管扶正紊流器，其主要特點(diǎn)是由弓形彈簧片、紊流接箍體、紊流棱、鉸鏈銷、下固定卡箍、紊流限位器組成的，弓形彈簧片兩端分別與紊流接箍體、下固定卡箍連接，弓形彈簧片在圓周上均布，與軸線平行，紊流限位器斜向安裝在弓形彈簧片的弓頂；具有可靠的扶正居中和強(qiáng)大的紊流體系功能，既有彈性扶正器的寬范圍彈性復(fù)位功能，提高固井質(zhì)量，可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)E21B17/10GK2736521SQ0324628
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月1日
發(fā)明者陳貢生 申請(qǐng)人:陳貢生