液壓套管扶正器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液壓套管扶正器，屬于石油天然氣開發(fā)領(lǐng)域。所述扶正器包括中心管、扶正接頭、第一球、銷軸、第一固定蓋、液缸、固定螺釘、第二球、第二固定蓋、活塞、液壓通道、閥、絲堵、扶正臂、斜板及拉簧；中心管的一端套接著扶正接頭，中心管的另一端套接著液缸，液缸與中心管之間設(shè)有活塞，扶正接頭與液缸之間順次設(shè)置著扶正臂和斜板。本發(fā)明注完水泥后在套管內(nèi)蹩壓，活塞推動斜板移動，斜板的移動強(qiáng)行向外推動扶正臂支向井壁，強(qiáng)制套管串居中，有效保證水平井套管居中，保證套管與井眼之間的水泥環(huán)均勻，從而提高固井質(zhì)量，此外，本發(fā)明安裝方便、使用簡單，不需要增加額外的施工設(shè)備，故具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】液壓套管扶正器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油天然氣開發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種液壓套管扶正器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外利用水平井技術(shù)開發(fā)石油天然氣的井越來越多，包括常規(guī)石油天然氣開發(fā)、煤層氣勘探開發(fā)、頁巖氣勘探開發(fā)等。其中，為保證固井質(zhì)量需要對套管進(jìn)行扶正，以保證套管居中。
[0003]目前采用的套管扶正器有彈性扶正器、剛性扶正器及剛性滾輪扶正器等，盡管這些套管扶正器在直井中扶正效果好，但是在水平井中存在效果差的問題，使得水平段套管固井一直不能保證固井質(zhì)量，尤其是頁巖氣水平井、致密油氣水平井分段體積壓裂時，大多數(shù)井出現(xiàn)層間竄漏的情況，套管不能有效扶正居中是重要問題之一。
[0004]為了提高水平井套管扶正效果和套管的居中度，往往在水平段每根套管下一只甚至更多的套管扶正器。然而套管扶正器下入過多，容易引起套管下入遇阻、套管扶正器損壞等問題，造成下套管事故。另外，為了減少遇阻的可能性，當(dāng)使用剛性扶正器或剛性滾輪扶正器時，它們的外徑要比井眼小很多，即使下再多的此類扶正器也不能有效保證套管的居中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的套管扶正器無法滿足水平井固井質(zhì)量的問題，本發(fā)明實施例提供了一種液壓套管扶正器，能夠保證水平井套管居中，保證套管與井眼之間的水泥環(huán)均勻，保證水平井固井質(zhì)量。所述技術(shù)方案如下:
[0006]一種液壓套管扶正器，用于扶正套管串，所述液壓套管扶正器包括中心管、扶正接頭、第一球、銷軸、第一固定蓋、液缸、固定螺釘、第二球、第二固定蓋、活塞、液壓通道、閥、絲堵、扶正臂、斜板及拉簧；
[0007]所述中心管的一端套接著所述扶正接頭，所述扶正接頭相對所述中心管的一端伸出，所述扶正接頭的外壁上嵌入所述第一球的一部分，所述第一球通過所述第一固定蓋固定在所述扶正接頭的外壁，所述第一球的另外部分由所述第一固定蓋伸出，所述第一球用于扶正所述套管串；
[0008]所述中心管的另一端套接著所述液缸，所述中心管相對所述液缸伸出，所述液缸與所述中心管通過所述固定螺釘連接，所述液缸的外壁上嵌入所述第二球的一部分，所述第二球通過所述第二固定蓋固定在所述液缸的外壁，所述第二球的另外部分由所述第二固定蓋伸出，所述第二球用于扶正所述套管串，所述液缸與所述中心管之間設(shè)有所述活塞，所述活塞可相對所述液缸軸向移動，所述液缸中設(shè)有液壓通道，通過所述液壓通道連通所述活塞和所述中心管，所述絲堵穿過所述中心管并封堵住所述液壓通道；
[0009]所述扶正接頭與所述液缸之間順次設(shè)置著所述扶正臂和所述斜板，所述扶正臂的一端與所述扶正接頭通過銷軸連接，所述扶正臂的另一端與所述斜板的斜面相嚙合，所述扶正臂用于扶正所述套管串，所述斜板直角邊抵頂在所述活塞上，所述斜板用于撐起所述扶正臂，所述扶正臂上設(shè)有所述拉簧；
[0010]所述套管串下放過程以及注水泥過程中，所述扶正臂不工作，通過所述第一球和所述第二球扶正所述套管串，固井時，所述絲堵被撞落，所述液壓通道與所述套管串連通，所述套管串憋壓，通過壓力作用使得所述活塞推動所述斜板移動，強(qiáng)制所述扶正臂打開，從而扶正所述套管串。
[0011]進(jìn)一步地，所述液壓套管扶正器還包括止退機(jī)構(gòu)和閥，所述止退機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述活塞和所述液缸之間，所述閥設(shè)置在所述液壓通道中，壓力卸掉后，通過所述止退機(jī)構(gòu)、所述液壓通道及所述閥的共用作用，使得所述扶正臂繼續(xù)工作。
[0012]具體地，所述止退機(jī)構(gòu)為止退卡簧或止退球。通過所述止退機(jī)構(gòu)使得所述液缸只能單向移動，最終使得所述扶正臂一旦工作不會在井壁徑向力的作用下復(fù)位。
[0013]具體地，所述第一球至少為六個并且均勻分布在所述扶正接頭的圓周上。所述第一球用以保證套管串的初期扶正。
[0014]具體地，所述第二球至少為六個均勻分布在所述液缸的圓周上，所述第二球用以保證套管串的初期扶正。
[0015]本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0016]本發(fā)明實施例提供的液壓套管扶正器通過在一根中心管上加裝液缸、活塞、斜板和扶正臂等機(jī)構(gòu)，注完水泥后在套管內(nèi)蹩壓，活塞推動斜板移動，斜板的移動強(qiáng)行向外推動扶正臂支向井壁，強(qiáng)制套管串居中，有效保證水平井套管居中，保證套管與井眼之間的水泥環(huán)均勻，從而提高固井質(zhì)量，此外，本發(fā)明安裝方便、使用簡單，不需要增加額外的施工設(shè)備，可見本發(fā)明具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明實施例提供的液壓套管扶正器的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中各符號表示含義如下:
[0020]1-扶正接頭，2-中心管，3A-第一固定蓋，4A-第一球，3B-第二固定蓋，4B-第二球，5-銷軸，6-扶正臂，7-拉簧，8-斜板，9-活塞，10-止退機(jī)構(gòu)，11-液缸，12-液壓通道，13-絲堵，14-固定螺釘。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的一種液壓套管扶正器，用于扶正套管串(圖中未繪出)，所述液壓套管扶正器包括中心管2、扶正接頭1、第一球4A、銷軸5、第一固定蓋3A、液缸11、固定螺釘14、第二球4B、第二固定蓋3B、活塞9、液壓通道12、閥、絲堵13、扶正臂6、斜板8及拉簧7 ；
[0023]所述中心管2的一端套接著所述扶正接頭1，所述扶正接頭1相對所述中心管2的一端伸出，所述扶正接頭1的外壁上嵌入所述第一球4A的一部分，所述第一球4A通過所述第一固定蓋3A固定在所述扶正接頭1的外壁，所述第一球4A的另外部分由所述第一固定蓋3A伸出，所述第一球4A用于扶正所述套管串；
[0024]所述中心管2的另一端套接著所述液缸11，所述中心管2相對所述液缸11伸出，所述液缸11與所述中心管2通過所述固定螺釘14連接，所述液缸11的外壁上嵌入所述第二球4B的一部分，所述第二球4B通過所述第二固定蓋3B固定在所述液缸11的外壁，所述第二球4B的另外部分由所述第二固定蓋3B伸出，所述第二球4B用于扶正所述套管串，所述液缸11與所述中心管2之間設(shè)有所述活塞9，所述活塞9可相對所述液缸11軸向移動，所述液缸11中設(shè)有液壓通道12，通過所述液壓通道12連通所述活塞9和所述中心管2，所述絲堵13穿過所述中心管2并封堵住所述液壓通道12 ；
[0025]所述扶正接頭1與所述液缸11之間順次設(shè)置著所述扶正臂6和所述斜板8，所述扶正臂6的一端與所述扶正接頭1通過銷軸5連接，所述扶正臂6的另一端與所述斜板8的斜面相嚙合，所述扶正臂6用于扶正所述套管串，所述斜板8直角邊抵頂在所述活塞9上，所述斜板8用于撐起所述扶正臂6，所述扶正臂6上設(shè)有所述拉簧7 ；
[0026]所述套管串下放過程以及注水泥過程中，所述扶正臂6不工作，通過所述第一球4A和所述第二球4B扶正所述套管串；固井時，固井頂替膠塞通過所述液壓套管扶正器時，所述絲堵13被頂替膠塞撞落，所述液壓通道12與所述套管串連通，頂替膠塞碰壓后蹩壓，使得所述套管串憋壓5MPa以上，通過壓力作用使得所述活塞9推動所述斜板8移動，強(qiáng)制所述扶正臂6打開，從而扶正所述套管串。
[0027]具體地，本實施例中的中心管2是一個短套管。
[0028]具體地，本發(fā)明實施例所述液壓套管扶正器兩端為套管扣，使用時連接于設(shè)計位置的套管串中，隨套管一起下入井內(nèi)。
[0029]本發(fā)明實施例提供的液壓套管扶正器通過在一根中心管2上加裝液缸11、活塞9、斜板8和扶正臂6等機(jī)構(gòu)，注完水泥后在套管內(nèi)蹩壓，活塞9推動斜板8移動，斜板8的移動強(qiáng)行向外推動扶正臂6支向井壁，強(qiáng)制套管串居中，有效保證水平井套管居中，保證套管與井眼之間的水泥環(huán)均勻，從而提高固井質(zhì)量，此外，本發(fā)明實施例具有安裝方便、使用簡單的特點(diǎn)，不需要增加額外的施工設(shè)備，故本發(fā)明具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0030]進(jìn)一步地，所述液壓套管扶正器還包括止退機(jī)構(gòu)10和閥，所述止退機(jī)構(gòu)10設(shè)置在所述活塞9和所述液缸11之間，所述閥設(shè)置在所述液壓通道12中，壓力卸掉后，通過所述止退機(jī)構(gòu)10、所述液壓通道12及所述閥的共用作用，使得所述扶正臂6繼續(xù)工作。
[0031]具體地，所述止退機(jī)構(gòu)10為止退卡簧或止退球。通過所述止退機(jī)構(gòu)10使得所述液缸11只能單向移動，最終使得所述扶正臂6 —旦工作不會在井壁徑向力的作用下復(fù)位。
[0032]具體地，所述第一球4A至少為六個并且均勻分布在所述扶正接頭1的圓周上。所述第一球4A用以保證套管串的初期扶正。
[0033]具體地，所述第二球4B至少為六個均勻分布在所述液缸11的圓周上，所述第二球4B用以保證套管串的初期扶正。
[0034]上述本發(fā)明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓套管扶正器，用于扶正套管串，其特征在于，所述液壓套管扶正器包括中心管、扶正接頭、第一球、銷軸、第一固定蓋、液缸、固定螺釘、第二球、第二固定蓋、活塞、液壓通道、閥、絲堵、扶正臂、斜板及拉簧；所述中心管的一端套接著所述扶正接頭，所述扶正接頭相對所述中心管的一端伸出，所述扶正接頭的外壁上嵌入所述第一球的一部分，所述第一球通過所述第一固定蓋固定在所述扶正接頭的外壁，所述第一球的另外部分由所述第一固定蓋伸出，所述第一球用于扶正所述套管串；所述中心管的另一端套接著所述液缸，所述中心管相對所述液缸伸出，所述液缸與所述中心管通過所述固定螺釘連接，所述液缸的外壁上嵌入所述第二球的一部分，所述第二球通過所述第二固定蓋固定在所述液缸的外壁，所述第二球的另外部分由所述第二固定蓋伸出，所述第二球用于扶正所述套管串，所述液缸與所述中心管之間設(shè)有所述活塞，所述活塞可相對所述液缸軸向移動，所述液缸中設(shè)有液壓通道，通過所述液壓通道連通所述活塞和所述中心管，所述絲堵穿過所述中心管并封堵住所述液壓通道；所述扶正接頭與所述液缸之間順次設(shè)置著所述扶正臂和所述斜板，所述扶正臂的一端與所述扶正接頭通過銷軸連接，所述扶正臂的另一端與所述斜板的斜面相嚙合，所述扶正臂用于扶正所述套管串，所述斜板直角邊抵頂在所述活塞上，所述斜板用于撐起所述扶正臂，所述扶正臂上設(shè)有所述拉簧；所述套管串下放過程以及注水泥過程中，所述扶正臂不工作，通過所述第一球和所述第二球扶正所述套管串，固井時，所述絲堵被撞落，所述液壓通道與所述套管串連通，所述套管串憋壓，通過壓力作用使得所述活塞推動所述斜板移動，強(qiáng)制所述扶正臂打開，從而扶正所述套管串。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓套管扶正器，其特征在于，所述液壓套管扶正器還包括止退機(jī)構(gòu)和閥，所述止退機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述活塞和所述液缸之間，所述閥設(shè)置在所述液壓通道中，壓力卸掉后，通過所述止退機(jī)構(gòu)、所述液壓通道及所述閥的共用作用，使得所述扶正臂繼續(xù)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓套管扶正器，其特征在于，所述止退機(jī)構(gòu)為止退卡簧或止退球。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項權(quán)利要求所述的液壓套管扶正器，其特征在于，所述第一球至少為六個并且均勻分布在所述扶正接頭的圓周上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓套管扶正器，其特征在于，所述第二球至少為六個均勻分布在所述液缸的圓周上。
【文檔編號】E21B17/10GK103670297SQ201210359506
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】袁進(jìn)平, 蔡陽生, 王兆會, 劉碩瓊 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院