專利名稱：帶旋流功能的可變徑套管扶正器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及油氣井固井、完井技術領域中一種帶旋流功能的可變徑套管扶正器。
背景技術：
目前，由于水平井可以溝通更多的儲層或裂縫，可大大增加油氣的泄流面積，因此水平井是開采的首選。水平井套管固井完井不僅可以有效降低由于井眼變形、井壁垮塌、儲層出砂等井底復雜情況；還能為分段壓裂提供更好的分段密封性能，對提高壓裂效果起著非常積極的作用，在非常規(guī)油氣資源的開采上應用尤其廣泛，例如全球頁巖氣開采中80%以上都是采用的水平井套管固井完井。然而，水平井套管固井完井的質量一直以來都非常低劣，合格率都很低，由于地層壓力等因素導致套管發(fā)生嚴重變形從而損壞采油管道，并且制約了重復壓裂等增產措施的應用，使得油氣產量大打折扣。由于常規(guī)扶正器外徑的限制，使得常規(guī)扶正器對居中的提高有限，尤其在6inch等小井眼中，為保證套管的順利下入，扶正器的外徑設計得很小，套管扶正器的居中度常常低于70%。并且，通常井眼在鉆進的過程中由于鉆頭的震動及鉆井液的沖蝕，井眼常常大于鉆頭的尺寸，因此常規(guī)的套管扶正器達不到提高固井質量的居中度的要求?？傊?，現(xiàn)目前水平井套管固井完井存在著套管居中度不高，固井質量低劣；扶正器外徑較大，嚴重影響著套管的下入安全。此種情況在小井中表現(xiàn)的尤為關出。通過上述分析可知，現(xiàn)目前的扶正器嚴重制約著水平井套管固井的固井質量和套管的下入安全，尤其在小井眼中解決此問題存在著必要性和緊迫性。本發(fā)明結構簡單，下入前扶正彈簧片被包裹在液壓腔里面，并且處于預彎狀態(tài)，可更容易將扶正彈簧片撐出，本發(fā)明的液壓可變徑彈簧套管扶器與常規(guī)扶正器相比其外徑可減小20%，其居中度可達100%，并且其還可以提供旋流，以增加水泥漿的頂替效率，最終提高水平井的固井質量。

實用新型內容本發(fā)明結構簡單，下入前扶正彈簧片被包裹在液壓腔里面，并且處于預彎狀態(tài)，可更容易將扶正彈簧片撐出；充分避除了現(xiàn)有套管扶正器的通用缺點，采用液壓驅動彈簧片變形的原理，使得居中度可達100%，外徑減小20% ;在提高居中度、增加套管的下入安全性的同時，還可以讓固井水泥漿產生旋流以提高水泥漿的頂替效率，真正將水平井套管固井的質量提高到一個新的階段。本實用新型是這樣實現(xiàn)的:在主體(11)上由接箍(I)、內密封圈(3)、外密封圈
(4)、活塞(5)、彈簧(6)、止退銷釘(7)、液壓腔(8)、扶正彈簧片(10)裝配而成，其特征是:內密封圈(3)、外密封圈(4)、活塞(5)、彈簧(6)、止退銷釘(7)、扶正彈簧片(10)裝配在液壓腔(8)里面，接箍(I)與主體(11)通過螺紋連接對液壓腔(8)限位，彈簧(6)、止退銷釘
(7)裝配在活塞(5)上軸對稱分布的小孔內，主體(11)上軸對稱開有4個液壓孔(2)及止退孔(9)。所述:液壓腔(8)外部開有3至6個與軸線成30°至60°夾角的螺旋槽(12)。[0007]所述:扶正彈簧片(10)上有3至8根均勻軸對稱分布的支撐片，在支撐片未撐開時被包裹在液壓腔(8)里面，并且處于徑向預彎狀態(tài)。工作原理:下入前組裝扶正器，使扶正彈簧片(10)處于徑向預彎狀態(tài)，以使其對套管扶正時所需的液壓更小，更容易扶正；套管下入過程中，扶正彈簧片(7)收縮在液壓腔
(2)里面，不僅可以確保下入過程中扶正彈簧片(10)不會撐出，還可以使帶旋流功能的可變徑套管扶正器的外徑變得很小，下套管時可以大大減小套管摩阻，可顯著增加下套管的安全性；當固井管串下入到指定位置時，對帶旋流功能的可變徑套管扶正器打壓，此時液壓從主體(11)上的液壓孔(2)傳遞到活塞(5)上，活塞(5)向右移動，從而軸向擠壓扶正彈簧片(10)，扶正彈簧片(10)上處于徑向預彎的支撐片徑向變形位移，同時彈簧(6)與止退銷釘
(7)向右移動，當移動到設計位置時止退銷釘(7)在彈簧(6)的彈力下與止退孔(9)配合，從而阻止彈簧片向左移動，此時彈簧片將不能徑向收縮，套管扶正完畢；對井眼注水泥固井時，水泥漿在螺旋槽(12)上產生旋流，從而提高水泥漿的頂替效率，最終達到提高固井質量的目的。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果是:結構簡單，下入前扶正彈簧片被包裹在液壓腔里面，并且處于預彎狀態(tài)，可使扶正彈簧片更容易撐出；在下入過程中其外徑比常規(guī)扶正器外徑可小20%左右，可有效減小套管下入摩阻，增加下入安全性，尤其在小井眼中該扶正器具有明顯地優(yōu)勢；下至設計井深時打壓對套管進行扶正，其居中度可達100%，能產生旋流，提高水泥漿的頂替效率，能有效滿足提高固井質量的要求，增加井眼的穩(wěn)定性，提高油氣產量，本套管扶正器能夠有效應用于各種井型。

圖1是液帶旋流功能的可變徑套管扶正器半剖視圖；圖2是圖1的斷面視圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示:下入前組裝扶正器，使扶正彈簧片(10)處于徑向預彎狀態(tài)，以使其對套管扶正時所需的液壓更小，更容易扶正；套管下入過程中，扶正彈簧片(7)收縮在液壓腔(2)里面，不僅可以確保下入過程中彈簧片不會撐出，還可以使帶旋流功能的可變徑套管扶正器的外徑變得很小，下套管時可以大大減小套管摩阻，顯著增加下套管的安全性；當固井管串下入到指定位置時對帶旋流功能的可變徑套管扶正器打壓，此時液壓從主體(11)上的液壓孔(2)傳遞到活塞(5)上，活塞(5)向右移動，從而軸向擠壓扶正彈簧片(10)，扶正彈簧片(10)上處于徑向預彎的支撐片徑向變形位移，同時彈簧(6)與止退銷釘(7)向右移動，當移動到設計位置時止退銷釘(7)在彈簧(6)的彈力下與止退孔(9)配合，從而阻止彈簧片向左移動，此時彈簧片將不能徑向收縮，套管扶正完畢；對井眼注水泥固井時，水泥漿在螺旋槽(12)上產生旋流，從而提高水泥漿的頂替效率，最終達到提高固井質量的目的。
權利要求1.一種帶旋流功能的可變徑套管扶正器，在主體(11)上由接箍(I)、內密封圈(3 )、外密封圈(4)、活塞(5)、彈簧(6)、止退銷釘(7)、液壓腔(8)、扶正彈簧片(10)裝配而成，其特征是:內密封圈(3)、外密封圈(4)、活塞(5)、彈簧(6)、止退銷釘(7)、扶正彈簧片(10)裝配在液壓腔(8)里面，接箍(I)與主體(11)通過螺紋連接對液壓腔(8)限位，彈簧(6)、止退銷釘(7)裝配在活塞(5)上軸對稱分布的小孔內，主體(11)上軸對稱開有4個液壓孔(2)及止退孔(9)。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶旋流功能的可變徑套管扶正器，其特征是:液壓腔(8)外部開有3至6個與軸線成30°至60°夾角的螺旋槽(12)。
3.根據(jù)權利要求1所述的帶旋流功能的可變徑套管扶正器，其特征是:扶正彈簧片(10)上有3至8根均勻軸對稱分布的支撐片，在支撐片未撐開時被包裹在液壓腔(8)里面，并且處于徑向預彎狀態(tài)。
專利摘要本實用新型涉及一種帶旋流功能的可變徑套管扶正器。其技術方案是由接箍、內密封圈、外密封圈、活塞、彈簧、止退銷釘、液壓腔、扶正彈簧片、主體所組成。設計意義有結構簡單，下入前扶正彈簧片被包裹在液壓腔里面，并且處于預彎狀態(tài)；在下入過程中其外徑比常規(guī)剛性扶正器外徑可小很多，可有效減小套管下入摩阻，增加下入安全性，尤其在小井眼中該扶正器具有明顯地優(yōu)勢；下至設計井深時打壓對套管進行扶正，其居中度可達100%；其外表開有螺旋槽，固井時能產生旋流，進而提高水泥漿的頂替效率，最終顯著提高油氣井的固井質量。
文檔編號E21B17/10GK203008808SQ20132002193
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權日2013年1月16日
發(fā)明者李黔, 趙建國, 尹虎 申請人:西南石油大學