專利名稱：套管熱力扶正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種扶正器，尤其是一種應(yīng)用于油田稠油吞吐水平井及SA⑶雙水平井的水平井完井中，能將整個的水平井段完井管串支撐起來并扶正居中的套管熱力扶正器。
背景技術(shù)：
利用水平井提高油井產(chǎn)能和采收率，已成為油田一種經(jīng)濟有效的挖潛手段和途徑。目前，隨著油田的開發(fā)，水平井的數(shù)量逐年增加，需要注汽開采的水平井也是增加迅速。 對于注汽水平井來說，由于其采用篩管完井，注汽過程中采用籠統(tǒng)方式注汽，受油層非均質(zhì)及周邊采出影響，造成蒸汽局部突進、水平段動用不均。為了解決上述問題，目前提出了水平井分段完井分段注汽技術(shù)，即在完井時使用套管外封隔器將水平井段分成若干段，注汽時使用蒸汽傘將各段分開，然后通過分段注汽閥對各段進行注汽的技術(shù)，該技術(shù)從完井開始著手，從根源抓起，以解決水平井段動用不均問題。然而，水平井完井固井質(zhì)量差一直是目前一個嚴重制約水平井優(yōu)勢發(fā)揮的瓶頸， 其主要原因在于，水平段套管在重力作用下往往偏向下井壁，居中度差，嚴重影響完井質(zhì)量。因此如何提高水平井套管居中度是提高水平井完井質(zhì)量的關(guān)鍵，而扶正器是提高套管居中度的最有效的方法，但是目前使用的剛性扶正器或者彈性扶正器普遍存在外徑尺寸大、下入困難、居中效果不佳、容易破壞井壁等缺陷，給水平井作業(yè)帶來很大的困難。有鑒于此，本設(shè)計人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計經(jīng)驗，研制出本實用新型的套管熱力扶正器。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是在于提供一種套管熱力扶正器，其利用高溫蒸汽使液缸外套內(nèi)的膨脹劑受熱膨脹，推動扶正塊座撐開整體撐管柱使其居中，有利于管外封隔器順利坐封。為此，本實用新型提出一種套管熱力扶正器，其包含有一中心管、一液缸外套及一扶正塊機構(gòu)，所述中心管的上端連接一接箍，其下端螺接于一下接頭上，所述液缸外套及扶正塊機構(gòu)依次套設(shè)在所述中心管的中間段，所述液缸外套的上端與所述中心管相固接，其內(nèi)壁與所述中心管的外壁間形成一環(huán)空部，所述環(huán)空部中填充有膨脹劑，并設(shè)置有一能沿所述中心管的軸向移動的活塞，所述活塞位于所述膨脹劑下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套的下端，并抵接于所述扶正塊機構(gòu)。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述套管熱力扶正器還包括一雙向鎖緊裝置， 該雙向鎖緊裝置包含有鎖緊環(huán)、剪切銷釘及擋環(huán)，所述鎖緊環(huán)及擋環(huán)依次套設(shè)在所述活塞上，其中，所述擋環(huán)位于所述液缸外套的下端處，所述剪切銷釘穿置并固定所述液缸外套、 擋環(huán)及活塞，所述鎖緊環(huán)的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套的內(nèi)壁、活塞的外壁間分別形成有相匹配的止退牙。[0008]如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述扶正塊機構(gòu)包含有一扶正塊座及一整體扶正塊，所述扶正塊座能移動的套置在所述中心管上，所述整體扶正塊套設(shè)在所述扶正塊座上，所述活塞抵接在所述扶正塊座上端形成的凹槽中。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述套管熱力扶正器還包含有一調(diào)節(jié)環(huán)，所述調(diào)節(jié)環(huán)套設(shè)在所述中心管上，并位于所述整體扶正塊的下側(cè)，其兩端分別與所述整體扶正塊及下接頭相接觸。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述調(diào)節(jié)環(huán)的上端與所述整體扶正塊的下端相抵接，其下端螺接在所述下接頭的上端。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述整體扶正塊的外表面上沿軸向開設(shè)有多個開口槽，所述開口槽沿所述整體扶正塊的周向均布。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述中心管上還套接固定有一壓緊環(huán)，所述液缸外套的上端套置在所述壓緊環(huán)外側(cè)，并通過一防轉(zhuǎn)銷釘與所述壓緊環(huán)、中心管相固接。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述中心管的外壁于靠近所述壓緊環(huán)的下端處環(huán)設(shè)有一凸部，一第二壓緊環(huán)、一密封環(huán)及一第二活塞依次套設(shè)在所述中心管上，并位于所述壓緊環(huán)與凸部之間，所述第二壓緊環(huán)的上端與所述壓緊環(huán)的下端相接觸，所述第二活塞的下端抵接于所述凸部。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述第二活塞與凸部的相接處為兩相匹配的斜面，所述凸部及第二密封圈的斜面間設(shè)置有一銅環(huán)。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述活塞上端的內(nèi)外表面及所述第二活塞外表面分別設(shè)置有硅膠圈及氟膠圈。本實用新型提出的套管熱力扶正器，能應(yīng)用在油田稠油吞吐水平井及SA⑶雙水平井的水平井完井中，其采用熱力扶正的工作原理，利用高溫蒸汽使液缸外套內(nèi)的膨脹劑受熱膨脹，推動扶正塊座撐開整體扶正塊支撐管柱使其居中，有利于管外封隔器順利坐封，以協(xié)助管外封隔器將水平井段分隔成幾個相對獨立的產(chǎn)層；本實用新型與完井管串的套管、管外封隔器相配合，可以容納較大外徑的生產(chǎn)管柱，能提高油井的生產(chǎn)能力，達到增產(chǎn)增注的目的。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中H處的局部放大圖。主要元件標號說明1中心管11壓緊環(huán)[0021]12防轉(zhuǎn)銷釘13凸部[0022]14第二壓緊環(huán)15密封環(huán)[0023]16第二活塞17銅環(huán)[0024]2液缸外套3扶正塊機構(gòu)[0025]31扶正塊座311凹槽[0026]32整體扶正塊321開口槽[0027]41接箍42下接頭[0028]5 活塞61 鎖緊環(huán)
62擋環(huán)
7調(diào)節(jié)環(huán)
9氟膠圈
B膨脹劑
6 雙向鎖緊裝置 63 剪切銷釘8 硅膠圈A 環(huán)空部
具體實施方式
為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中H處的局部放大圖。如圖1所示，本實用新型提出的套管熱力扶正器，包含有一中心管1、一液缸外套 2及一扶正塊機構(gòu)3，所述中心管1的上端連接一接箍41，其下端螺接于一下接頭42上，所述液缸外套2及扶正塊機構(gòu)3依次套設(shè)在所述中心管1的中間段，所述液缸外套2的上端與所述中心管1相固接，所述液缸外套2的內(nèi)壁與所述中心管1的外壁間形成一環(huán)空部A， 所述環(huán)空部A中填充有膨脹劑B，并設(shè)置有一能沿所述中心管1的軸向移動的活塞5，所述活塞5位于所述膨脹劑B下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套2的下端，并抵接于所述扶正塊機構(gòu)其中，所述套管熱力扶正器還包括一雙向鎖緊裝置6，該雙向鎖緊裝置6包含有鎖緊環(huán)61、擋環(huán)62及剪切銷釘63，所述鎖緊環(huán)61及擋環(huán)62依次套設(shè)在所述活塞5上，其中， 所述擋環(huán)62位于所述液缸外套2的下端處，所述剪切銷釘63穿置并固定所述液缸外套2 的下端、擋環(huán)62及活塞5，所述鎖緊環(huán)61的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套2的內(nèi)壁、活塞5的外壁間分別形成有相匹配的止退牙。在扶正過程中，通過鎖緊環(huán)與活塞的止退牙相鎖合，能最大程度的減小鎖緊產(chǎn)生的阻力，并可避免活塞回復(fù)而影響扶正塊座對整體扶正塊的頂撐作用，使整體扶正塊在撐開后始終處于扶正狀態(tài)。參見圖2，所述扶正塊機構(gòu)3包含有一扶正塊座31及一整體扶正塊32，所述扶正塊座31能移動的套置在所述中心管1上，所述整體扶正塊32套設(shè)在所述扶正塊座31上， 所述活塞5抵接在所述扶正塊座31上端形成的凹槽311中。當扶正塊座31受到活塞5的推動沿中心管1的軸向移動時，其能頂撐整體扶正塊32向外擴張，并與水平井裸眼內(nèi)壁相卡接，其中，該扶正塊座與整體扶正塊的相互配合結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。進一步地，所述套管熱力扶正器還包含有一調(diào)節(jié)環(huán)7，所述調(diào)節(jié)環(huán)7套設(shè)在所述中心管1上，并位于所述整體扶正塊32的下側(cè)，其兩端分別與所述整體扶正塊32及下接頭42 相接觸。其中，所述調(diào)節(jié)環(huán)7的上端與所述整體扶正塊32的下端相抵接，其下端螺接在所述下接頭42的上端。通過設(shè)置調(diào)節(jié)環(huán)，可對整體扶正塊進行限位，以防止整體扶正塊受到扶正座的頂撐時向下竄動，進而影響扶正效果。一個可行的實施方式是，所述整體扶正塊32上沿軸向開設(shè)有多個開口槽321，所述開口槽321沿所述整體扶正塊32的周向均布，以保證整體扶正塊能擴張到最大的外徑。 其中，對于該開口槽的具體數(shù)量，可根據(jù)實際需要而定，比如設(shè)置成30個。為了使整體扶正塊32在高溫情況下能長期保持支撐作用，其優(yōu)選采用耐高溫的金屬材料制造而成。在上述各可行的實施例中，所述中心管1上還套接固定有一壓緊環(huán)11，所述液缸外套2的上端套置在所述壓緊環(huán)11外側(cè)，并通過一防轉(zhuǎn)銷釘12與所述壓緊環(huán)11、中心管1 相固接。更進一步地，所述中心管1的外壁于靠近所述壓緊環(huán)11的下端處環(huán)設(shè)有一凸部 13，一第二壓緊環(huán)14、一密封環(huán)15及一第二活塞16依次套設(shè)在所述中心管1上，并位于所述壓緊環(huán)11與凸部13之間。其中，所述第二壓緊環(huán)14的上端與所述壓緊環(huán)11的下端相接觸，所述第二活塞16的下端抵接于所述凸部13。其中，所述第二活塞16與凸部13的相接處為兩相匹配的斜面，所述凸部13及第二活塞16的斜面間設(shè)置有一銅環(huán)17。為了提高環(huán)空部中的膨脹劑的密封性，使其受熱膨脹后能更好的推動活塞5位移，優(yōu)選在所述活塞5的內(nèi)外表面及所述第二活塞16外表面分別設(shè)置有硅膠圈8及氟膠圈 9，使活塞5與中心管1的外壁及液缸外套2的內(nèi)壁、第二活塞16與液缸外套2的內(nèi)壁相接處分別有更佳的密封效果，該硅膠圈8、氟膠圈9可間隔交替設(shè)置。其中，對于該硅膠圈、氟膠圈的具體數(shù)量，在此不做限定，可根據(jù)實際需要而定。本實用新型的套管熱力扶正器，其工作原理在于，將所述套管熱力扶正器通過完井管柱下入到指定位置，隨后注入高溫蒸汽，所述中心管的側(cè)壁將高溫傳導(dǎo)至環(huán)空部A中的膨脹劑，使膨脹劑受熱膨脹，并推動活塞5剪斷剪切銷釘63，并沿中心管的軸向下移以推動扶正塊座31，使扶正塊座31頂推整體扶正塊32撐開并與水平井裸眼內(nèi)壁相卡接，以將完井管柱固定于油井內(nèi)壁的中心，有利于管外封隔器順利坐封。另外，通過所述鎖緊環(huán)61的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套2的內(nèi)壁、活塞5的外壁間分別形成的止退牙，使鎖緊環(huán)61與活塞5、液缸外套2分別相鎖合，在本實用新型的扶正過程中，可避免活塞5回復(fù)而影響扶正塊座對整體扶正塊的頂撐作用，使整體扶正塊在撐開后始終處于扶正狀態(tài)，提高了本實用新型在使用中的可靠性。另外，本實用新型的套管熱力扶正器與完井管串的套管、管外封隔器相配合的最大內(nèi)徑可達159. 4mm，能容納較大外徑的生產(chǎn)管柱，提高油井的生產(chǎn)能力，達到增產(chǎn)增注的目的。以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種套管熱力扶正器，其特征在于，所述套管熱力扶正器包含有一中心管、一液缸外套及一扶正塊機構(gòu)，所述中心管的上端連接一接箍，其下端螺接于一下接頭上，所述液缸外套及扶正塊機構(gòu)依次套設(shè)在所述中心管的中間段，所述液缸外套的上端與所述中心管相固接，其內(nèi)壁與所述中心管的外壁間形成一環(huán)空部，所述環(huán)空部中填充有膨脹劑，并設(shè)置有一能沿所述中心管的軸向移動的活塞，所述活塞位于所述膨脹劑下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套的下端，并抵接于所述扶正塊機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述套管熱力扶正器還包括一雙向鎖緊裝置，該雙向鎖緊裝置包含有鎖緊環(huán)、剪切銷釘及擋環(huán)，所述鎖緊環(huán)及擋環(huán)依次套設(shè)在所述活塞上，其中，所述擋環(huán)位于所述液缸外套的下端處，所述剪切銷釘穿置并固定所述液缸外套、擋環(huán)及活塞，所述鎖緊環(huán)的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套的內(nèi)壁、活塞的外壁間分別形成有相匹配的止退牙。
3.如權(quán)利要求1或2所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述扶正塊機構(gòu)包含有一扶正塊座及一整體扶正塊，所述扶正塊座能移動的套置在所述中心管上，所述整體扶正塊套設(shè)在所述扶正塊座上，所述活塞抵接在所述扶正塊座上端形成的凹槽中。
4.如權(quán)利要求3所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述套管熱力扶正器還包含有一調(diào)節(jié)環(huán)，所述調(diào)節(jié)環(huán)套設(shè)在所述中心管上，并位于所述整體扶正塊的下側(cè)，其兩端分別與所述整體扶正塊及下接頭相接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)環(huán)的上端與所述整體扶正塊的下端相抵接，其下端螺接在所述下接頭的上端。
6.如權(quán)利要求5所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述整體扶正塊的外表面上沿軸向開設(shè)有多個開口槽，所述開口槽沿所述整體扶正塊的周向均布。
7.如權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述中心管上還套接固定有一壓緊環(huán)，所述液缸外套的上端套置在所述壓緊環(huán)外側(cè)，并通過一防轉(zhuǎn)銷釘與所述壓緊環(huán)、中心管相固接。
8.如權(quán)利要求7所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述中心管的外壁于靠近所述壓緊環(huán)的下端處環(huán)設(shè)有一凸部，一第二壓緊環(huán)、一密封環(huán)及一第二活塞依次套設(shè)在所述中心管上，并位于所述壓緊環(huán)與凸部之間，所述第二壓緊環(huán)的上端與所述壓緊環(huán)的下端相接觸，所述第二活塞的下端抵接于所述凸部。
9.如權(quán)利要求8所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述第二活塞與凸部的相接處為兩相匹配的斜面，所述凸部及第二密封圈的斜面間設(shè)置有一銅環(huán)。
10.如權(quán)利要求9所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述活塞上端的內(nèi)外表面及所述第二活塞外表面分別設(shè)置有硅膠圈及氟膠圈。
專利摘要本實用新型提出一種套管熱力扶正器，其包含有一中心管、一液缸外套及一扶正塊機構(gòu)，所述中心管的上端連接一接箍，其下端螺接于一下接頭上，所述液缸外套及扶正塊機構(gòu)依次套設(shè)在所述中心管的中間段，所述液缸外套的上端與所述中心管相固接，其內(nèi)壁與所述中心管的外壁間形成一環(huán)空部，所述環(huán)空部中填充有膨脹劑，并設(shè)置有一能沿所述中心管的軸向移動的活塞，所述活塞位于所述膨脹劑下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套的下端，并抵接于所述扶正塊機構(gòu)。本實用新型能利用高溫蒸汽使液缸外套內(nèi)的膨脹劑受熱膨脹，推動扶正塊座撐開整體扶正塊支撐管柱使其居中，有利于管外封隔器順利坐封。
文檔編號E21B17/10GK202140040SQ201120237749
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者何傳興, 何妮娟, 關(guān)仲, 劉明濤, 常鵬梅, 李奕緣, 楊凱, 楊淑英, 王麗莉, 王斌, 王顯榮, 趙旭亮, 鄧宏, 郭玉強 申請人:中國石油天然氣股份有限公司