本實(shí)用新型涉及了石油天然氣行業(yè)中鉆完井工具技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種膨脹套管用的配合裝置以及井下裝置。

背景技術(shù)：

膨脹套管技術(shù)作為一種非常規(guī)技術(shù)于上世紀(jì)80年代誕生于殼牌石油公司，90年代末達(dá)到商用水平，被稱為是“21世紀(jì)石油工業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)之一”。膨脹套管技術(shù)是將膨脹管柱下到井底，采用機(jī)械或液壓的方法，通過拉力或液壓力使管柱發(fā)生永久塑性變形，達(dá)到擴(kuò)大井眼或生產(chǎn)管柱內(nèi)徑的目的，可實(shí)現(xiàn)了修井、完井和鉆井封堵等作業(yè)目標(biāo)。對(duì)膨脹套管實(shí)施脹管的工藝過程，改變了膨脹套管材料的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能，其強(qiáng)度指標(biāo)在冷作硬化作用下得到提高。膨脹套管技術(shù)的應(yīng)用主要有四個(gè)技術(shù)體系：套管補(bǔ)貼技術(shù)、膨脹式尾管懸掛技術(shù)、膨脹套管裸眼封堵技術(shù)及等直徑鉆井技術(shù)。最初膨脹套管技術(shù)的主要應(yīng)用于封堵套管損壞井段，對(duì)套管漏失、錯(cuò)斷、腐蝕井進(jìn)行膨脹套管補(bǔ)貼修復(fù)，也可以用來(lái)調(diào)層封堵、補(bǔ)孔等作業(yè)。目前逐步向鉆完井領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，即膨脹套管裸眼封堵技術(shù)。

近些年膨脹套管技術(shù)用于鉆完井領(lǐng)域，在新鉆井或老井開窗側(cè)鉆井中利用膨脹套管作為臨時(shí)技術(shù)套管封隔鉆井過程中坍塌、漏失以及高壓層等復(fù)雜地層，保證下一開安全鉆進(jìn)，優(yōu)化深井復(fù)雜井套管井身結(jié)構(gòu)，大量節(jié)約鉆井成本和作業(yè)時(shí)間，膨脹套管發(fā)展的遠(yuǎn)景目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)等直徑鉆完井，目前已經(jīng)開始嘗試使用單段等直徑或準(zhǔn)等直徑膨脹套管技術(shù)封隔復(fù)雜層鉆完井。膨脹套管裸眼封堵技術(shù)體系是膨脹套管技術(shù)在裸眼中的具體應(yīng)用，主要用于處理低壓層、垮塌層等復(fù)雜鉆遇問題，可分為不注水泥固井和注水泥固井的膨脹套管裸眼封堵系統(tǒng)兩種。一般地，對(duì)于注水泥固井的膨脹套管裸眼封堵系統(tǒng)，其膨脹套管的膨脹作業(yè)是在注水泥后，水泥候凝階段進(jìn)行的。

常規(guī)的套管扶正器的基本作用是使套管在裸眼井段居中，注水泥固井后，套管與井壁的環(huán)空易形成較均勻的水泥環(huán)，從而提高固井質(zhì)量。常規(guī)的套管扶正器分為彈性扶正器和剛性扶正器。

然而常規(guī)彈性扶正器的環(huán)箍、剛性扶正器的本體都不具有良好的塑性，無(wú)法產(chǎn)生像膨脹套管那樣的塑性變形，僅可滿足常規(guī)不需膨脹的套管的固井要求，并不能應(yīng)用在注水泥固井的膨脹套管裸眼封堵系統(tǒng)中。并且，常規(guī)的套管扶正器外形尺寸是固定的，在大斜度或水平井段有可能增加套管下放的阻力，造成套管下放困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷中的至少一種，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供了一種膨脹套管用的配合裝置以及井下裝置，其可以扶正膨脹套管，提高固井質(zhì)量，并且可以使膨脹套管更牢固地錨定在裸眼井壁。

本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案是：

一種膨脹套管用的配合裝置，它包括：

殼體，所述殼體大體呈圓筒狀，所述殼體能沿其徑向擴(kuò)張；

多個(gè)扶正機(jī)構(gòu)，任一個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體外壁上，每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)的最外緣距所述殼體的外壁之間的距離能在所述殼體沿其徑向擴(kuò)張過程中變大。

優(yōu)選地，所述扶正機(jī)構(gòu)包括扶正件，所述扶正件具有沿一軸線相對(duì)的兩端，所述扶正件的兩端固定在所述殼體的外壁上，所述扶正件的中部能在所述殼體沿其徑向擴(kuò)張過程中朝外突出。

優(yōu)選地，所述扶正件的兩端焊接在所述殼體的外壁上。

優(yōu)選地，所述扶正件的軸線與所述殼體的軸線平行。

優(yōu)選地，多個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)繞所述殼體的圓周方向均勻排布。

優(yōu)選地，所述殼體的兩端設(shè)置有用于與膨脹套管連接的連接螺紋。

優(yōu)選地，所述配合裝置應(yīng)用在裸眼井內(nèi)。

優(yōu)選地，每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)在所述殼體沿其徑向擴(kuò)張前緊貼在所述殼體的外壁上。

優(yōu)選地，每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)在所述殼體沿其徑向擴(kuò)張前的厚度為5mm。

本申請(qǐng)公開了一種井下裝置，它包括：

膨脹套管；

連接在膨脹套管上的配合裝置，所述配合裝置包括：

殼體，所述殼體大體呈圓筒狀，所述殼體能沿其徑向擴(kuò)張；

多個(gè)扶正機(jī)構(gòu)，任一個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體外壁上，每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)的最外緣距所述殼體的外壁之間的距離能在所述殼體沿其徑向擴(kuò)張過程中變大。

優(yōu)選地，所述殼體和所述膨脹套管由相同的材料制成。

優(yōu)選地，所述殼體和所述膨脹套管具有相同的膨脹率和縮短率。

優(yōu)選地，所述扶正機(jī)構(gòu)包括扶正件，所述扶正件具有沿一軸線相對(duì)的兩端，所述扶正件的兩端固定在所述殼體的外壁上，所述扶正件的中部能在所述殼體沿其徑向擴(kuò)張過程中朝外突出。

本實(shí)用新型采用以上結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、在膨脹套管入井時(shí)，該膨脹套管用的配合裝置的扶正機(jī)構(gòu)緊貼在殼體的外壁上，以減少井壁對(duì)膨脹套管的磨損，又減小該裝置對(duì)井壁的破壞；

2、在膨脹套管膨脹后，該膨脹套管用的配合裝置的扶正機(jī)構(gòu)可以扶正膨脹套管，使膨脹套管在裸眼井段更好的居中從而提高固井質(zhì)量，并且可以提供附加的錨定力，使膨脹套管更牢固地錨定在裸眼井段；

3、該膨脹套管用的配合裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用簡(jiǎn)便，不影響正常的施工程序，應(yīng)用效果顯著。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來(lái)限制本實(shí)用新型公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對(duì)本實(shí)用新型的理解，并不是具體限定本實(shí)用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來(lái)實(shí)施本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型中膨脹套管用的配合裝置在膨脹前的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中配合裝置在膨脹后的結(jié)構(gòu)示意圖。

以上附圖的附圖標(biāo)記為：1、殼體；2、扶正片；3、連接螺紋；4、焊縫。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和本實(shí)用新型具體實(shí)施方式的描述，能夠更加清楚地了解本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)。但是，在此描述的本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，僅用于解釋本實(shí)用新型的目的，而不能以任何方式理解成是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實(shí)用新型的任意可能的變形，這些都應(yīng)被視為屬于本實(shí)用新型的范圍。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“設(shè)置于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本申請(qǐng)的說明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本申請(qǐng)。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

參照?qǐng)D1和圖2所示，本申請(qǐng)公開了一種膨脹套管用的配合裝置，它包括殼體1和多個(gè)扶正機(jī)構(gòu)。

具體的，殼體1可以大體呈圓筒狀。殼體1可以沿其徑向擴(kuò)張。例如，殼體1可以由具有一定塑性的材料制成。在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，殼體1可以由金屬制成。優(yōu)選地，在殼體1的兩端可以設(shè)置有連接螺紋3，從而用于與膨脹套管連接配合。殼體1采用與膨脹套管相同的材料加工制造，殼體1的內(nèi)徑、外徑與膨脹套管相同，因此殼體1具有與膨脹套管相同的膨脹率和縮短率。這樣可以盡量防止殼體1與膨脹套管內(nèi)徑外徑之間形成臺(tái)階，從而避免殼體1與膨脹套管卡在井壁上，也可以使得膨脹套管下入順暢。

每個(gè)扶正機(jī)構(gòu)包括大體呈長(zhǎng)條薄板形的扶正片2。扶正片2具有沿一軸線相對(duì)的兩端，其中所述扶正件的軸線與所述殼體1的軸線平行。扶正片2的兩端可以焊接在殼體1的外壁上，焊縫4如圖1所示。當(dāng)殼體1沿其徑向擴(kuò)張時(shí)，由于扶正片2具有一定的塑性，扶正片2的中部可以隨之朝外突出，從而使每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)的最外緣距所述殼體1的外壁之間的距離能在所述殼體1沿其徑向擴(kuò)張過程中變大。優(yōu)選地，扶正片2由屈服強(qiáng)度在200MPa-300MPa之間的金屬材料制成。

當(dāng)然的，在其他可選的實(shí)施方式中，扶正機(jī)構(gòu)還可以為其他能夠在所述殼體1沿其徑向擴(kuò)張過程中所述扶正機(jī)構(gòu)的最外緣距所述殼體1的外壁之間的距離變大的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，扶正片2可以為六個(gè)。六個(gè)扶正片2可以繞殼體1的圓周方向均勻排布，因此扶正片2可以在井壁上將膨脹套管支撐起來(lái)，并且使膨脹套管居中。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)在所述殼體1沿其徑向擴(kuò)張前緊貼在所述殼體1的外壁上。例如，每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)在所述殼體1沿其徑向擴(kuò)張前的厚度為5毫米。由于扶正片2緊貼在殼體1的外表面，因此該膨脹套管用的配合裝置的初始外徑較小，幾乎不影響膨脹套管系統(tǒng)的下入，且可以盡量避免膨脹套管系統(tǒng)下入時(shí)對(duì)裸眼井壁的破壞，同時(shí)可以保護(hù)膨脹套管，減少井壁對(duì)膨脹套管的磨損。

本實(shí)用新型提供的一種膨脹套管用的配合裝置，其前述的膨脹套管用的配合裝置在使用時(shí)通過該裝置兩端的連接螺紋3安裝在膨脹套管串中間，隨膨脹套管一同被下入至裸眼井段。在注水泥后的水泥候凝階段，對(duì)膨脹套管進(jìn)行膨脹作業(yè)，膨脹錐的運(yùn)動(dòng)使膨脹套管沿徑向產(chǎn)生塑性變形，同時(shí)該配合裝置的殼體1與膨脹套管產(chǎn)生相同的塑性變形。徑向的塑性膨脹必然使殼體1沿軸向產(chǎn)生塑性縮短，由于扶正片2的兩端焊接在殼體1的外表面，所以扶正片2的兩端距離縮短，從而使扶正片2產(chǎn)生屈曲變形，扶正片2的中間會(huì)向外撐開，扶正片2與殼體1外表面的母線近似呈三角形。可以根據(jù)殼體1的縮短率、扶正片2的長(zhǎng)度和厚度等參數(shù)，使扶正片2擴(kuò)張后的外徑與裸眼井徑基本相同。由于扶正片2沿殼體1外表面均布，因此扶正片2可以在井壁上將膨脹套管支撐起來(lái)，可以參照中華人民共和國(guó)石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5334-1996《套管扶正器安裝間距計(jì)算方法》合理地設(shè)計(jì)該裝置在膨脹套管串中間的位置，使整個(gè)膨脹套管串在裸眼井段居中，從而提高固井質(zhì)量。并且使膨脹套管居中，從而提高固井質(zhì)量。另一方面，裸眼井壁井徑的不規(guī)則性可使扶正片2牢固地支撐在井壁上，從而使膨脹套管牢固地錨定在裸眼井段。

本申請(qǐng)還公開了一種井下裝置，它包括：膨脹套管；連接在膨脹套管上的配合裝置，所述配合裝置包括：殼體1，所述殼體1大體呈圓筒狀，所述殼體1能沿其徑向擴(kuò)張；多個(gè)扶正機(jī)構(gòu)，任一個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述殼體1外壁上，每個(gè)所述扶正機(jī)構(gòu)的最外緣距所述殼體1的外壁之間的距離能在所述殼體1沿其徑向擴(kuò)張過程中變大。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述殼體1和所述膨脹套管由相同的材料制成，以使所述殼體1和所述膨脹套管具有相同的膨脹率和縮短率。

在本實(shí)施方式中，所述扶正機(jī)構(gòu)包括扶正件，所述扶正件具有沿一軸線相對(duì)的兩端，所述扶正件的兩端固定在所述殼體1的外壁上，所述扶正件的中部能在所述殼體1沿其徑向擴(kuò)張過程中朝外突出。

井下裝置的結(jié)構(gòu)如上所述，在此不再累述。

本實(shí)用新型采用以上結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、在膨脹套管入井時(shí)，該膨脹套管用的配合裝置的扶正機(jī)構(gòu)緊貼在殼體1的外壁上，以減少井壁對(duì)膨脹套管的磨損,且可以盡量避免膨脹套管系統(tǒng)下入時(shí)對(duì)裸眼井壁的破壞。就是說，既減小井壁對(duì)膨脹套管的磨損，又減小該裝置對(duì)井壁的破壞。常規(guī)的扶正器的扶正片在入井時(shí)，扶正片是張開的，有可能對(duì)井壁造成一定的破壞；

2、在膨脹套管膨脹后，該膨脹套管用的配合裝置的扶正機(jī)構(gòu)可以扶正膨脹套管，使膨脹套管在裸眼井段更好的居中從而提高固井質(zhì)量，并且可以提供附加的錨定力，使膨脹套管更牢固地錨定在裸眼井段；

3、該膨脹套管用的配合裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用簡(jiǎn)便，不影響正常的施工程序，應(yīng)用效果顯著。

需要說明的是，在本申請(qǐng)的描述中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的和區(qū)別類似的對(duì)象，兩者之間并不存在先后順序，也不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外，在本申請(qǐng)的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。

上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。