專利名稱：扶正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扶正器。
在鉆石油和天然氣井期間，往地下鉆一個(gè)孔。然后將套管下到孔中并在套管和孔之間的環(huán)形空間填滿水泥。
重要的是在用水泥填塞該環(huán)形空間時(shí)要基本上保持套管在孔的中央。為此目的，在將套管下到孔中時(shí)在套管上安裝扶正器。
通常的井孔基本上垂直向下延伸，扶正器包括兩個(gè)間隔開的可以在套管上滑動的條和許多在條之間延伸并連接于條上的彈簧弓。
如果部分井孔坍塌，必須抽出套管，則當(dāng)彈簧弓穿過障礙物時(shí)，該彈簧弓僅僅是在靠在套管的側(cè)面上，在穿過障礙物后，該彈簧弓又向井孔的側(cè)面膨脹。
近年來對偏斜鉆井的要求顯著增加。在偏斜鉆井中要從現(xiàn)有的垂直孔向外鉆一個(gè)分孔，該分孔幾乎可以是水平的。
由于偏斜鉆孔而產(chǎn)生很多問題。問題之一是，帶彈簧弓的扶正器不完全適用，因?yàn)楫?dāng)套管轉(zhuǎn)入分孔時(shí)，彈簧弓不能承受側(cè)向力。另外，彈簧弓一般不會結(jié)實(shí)到足以將套管定中在幾乎水平的孔中。
解決此問題的一個(gè)方法是采用具有剛性部件的扶正器而不用帶彈簧弓的扶正器。在GB-A-2 171 436和GB-A-682 362中示出這種扶正器的例子。這種扶正器的最大直徑稍小于井孔，使得可以容易地沿井孔移動上述扶正器。盡管這種扶正器不如帶彈簧弓的扶正器具有普適性，但它們的確提供了相當(dāng)?shù)亩ㄖ行淖饔谩?br> 這種扶正器的缺點(diǎn)是，如果部分井孔坍塌，必須抽出套管，則當(dāng)抽出套管時(shí)，一些剛性部件常常破裂。這是極不希望發(fā)生的事情，因?yàn)榱验_的碎片在隨后被移到表面上，它阻礙和損傷流體控制裝置。
為減輕此問題產(chǎn)生的危害，本發(fā)明提供一種扶正器，它裝有至少一個(gè)剛性部件，當(dāng)上述扶正器裝在套管上時(shí)，該剛性部件在承受5～30t側(cè)向負(fù)載時(shí)基本上不可逆地被壓扁在上述套管上。
本發(fā)明的扶正器明顯地區(qū)別于使用剛性部件的先有技術(shù)扶正器，因?yàn)槟切﹦傂圆考抢美玟X或鋼整體澆鑄(GB-A-2 171 436)法形成的，或用很堅(jiān)固的型鋼形成的。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)剛性部件承受10～25t的側(cè)向負(fù)載時(shí)該剛性部件便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
剛性部件最好在承受18～22t的側(cè)向負(fù)載時(shí)便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
在另一個(gè)實(shí)施例中，剛性部件在承受5～10t最好是在承受8t的側(cè)向負(fù)載時(shí)便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，剛性部件為大體U形橫截面。
在另一個(gè)實(shí)施例中，剛性部件包括可壓扁的材料。在此實(shí)施例中，剛性部件最好裝有增強(qiáng)件，使得扶正器具有滿意的抗拉強(qiáng)度。
增強(qiáng)件可以包括例如金屬如鋼或鋁，雖然它也可以包括塑料。
如果增強(qiáng)件嵌入到可壓扁的材料中，則增強(qiáng)件和可壓扁的材料之間應(yīng)加一些粘合劑。如因?yàn)槟撤N原因可壓扁的材料破裂，則這些粘合劑可阻止碎片與扶正器分離。如果需要，增強(qiáng)件可以形成凸出部和/或加工粘合劑，以增強(qiáng)增強(qiáng)件和可壓扁材料之間的粘合作用，從而減小碎片與扶正器分開的可能性。具體地講，增強(qiáng)件最好與可壓扁的材料配合，使其阻止上述剛性部件的碎片與上述扶正器分開。
為了更好地理解本發(fā)明，下面參考作為舉例的附圖，這些附圖是

圖1是本發(fā)明扶正器一個(gè)實(shí)施例的垂直橫截面圖；圖2是圖1所示扶正器的側(cè)視圖；圖3是沿圖2的III-III線截取的水平橫剖視圖；圖4是本發(fā)明扶正器第二實(shí)施例的側(cè)視圖；圖5是沿圖4的V-V線截取的水平橫剖視圖。
附圖中示出一種扶正器，該裝置總的用編號1表示。扶正器1包括上環(huán)2和下環(huán)3，這兩個(gè)環(huán)用6個(gè)剛性部件4連接，并使其分開一段距離，這些剛性部件的相應(yīng)端部分別焊接在上環(huán)2和下環(huán)3上。
如圖1和3所示，各個(gè)剛性部件4大體為U形橫截面。
在圖1～3所示的實(shí)施例中，上環(huán)2和下環(huán)3的最大直徑約180mm。每個(gè)剛性部件4的最大寬度約45mm，剛性部件4的壁厚約2mm。
在使用時(shí)，當(dāng)套管下到井孔中時(shí)，以要求的間隔安裝扶正器1。扶正器1最好固定在兩個(gè)限位環(huán)之間，以防止它們沿套管滑動。
在正常使用時(shí)，只將套管下到井孔中并加水泥緊固就位，剛性部件4就起定中作用。如果在加水泥之前因某種原因例如部分井孔坍塌需要抽出套管，則只須應(yīng)用絞車提出套管就行了。
在扶正器被拉過障礙物時(shí)，障礙物將作用一個(gè)力在扶正器1上。如果力足夠大，則剛性部件4不可逆地被壓扁，由此增加了扶正器成單件地保留在套管上的可能性。
在使用設(shè)計(jì)成用20t的側(cè)向負(fù)載便可完全壓扁的扶正器1的試驗(yàn)中，在完全壓扁的表面上可以回收幾乎所有的扶正器1，而且形成一整件。
對于所述實(shí)施例，可以設(shè)想出各種改型。例如，剛性部件4可以為任何合適的橫截面例如半圓形、弓形或梯形。如果需要還可以使剛性部件局部地弱化以利于它的壓扁。因此，例如剛性部件可以包括用例如環(huán)氧樹脂粘合的兩個(gè)大體準(zhǔn)直的部分，環(huán)氧樹脂將這些部分粘合在一起，但制作成在要求的負(fù)載下便失靈。
另一種剛性部件包括兩個(gè)用剪切式鎖銷連接的大體準(zhǔn)直的部分，該鎖銷被設(shè)計(jì)成在預(yù)定的負(fù)載下失效。雖然緊前面所述的兩種替代品是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但圖1～3所述的實(shí)施例是優(yōu)選的，因?yàn)橐呀?jīng)確認(rèn)，在剛性部件被壓扁之后，其中一些部分很少可能脫離扶正器。在另一實(shí)施例中，剛性部件可用可壓扁的材料例如多孔材料制作。這種實(shí)施例示于圖4和5。
圖4和5中示出扶正器11，它包括由六個(gè)剛性部件14連接的并使其分開一定距離的上環(huán)12和下環(huán)13。
每個(gè)剛性部件14包括用金屬例如鋼和鋁制的薄的增強(qiáng)件15，該增強(qiáng)件嵌入由聚氨酯泡沫16構(gòu)成的可壓扁材料中，每個(gè)薄的增強(qiáng)件15的端部焊接在上環(huán)12和下環(huán)13上。
在使用時(shí)，如果扶正器11拉過障礙物，則聚氨酯泡沫16不和逆地被壓扁，從而增加了扶正器11成整件地保存在套管上的可能性。聚氨酯泡沫16被設(shè)計(jì)成在約20t的側(cè)向負(fù)載下被不可逆地壓扁。
對于圖4和5所示的實(shí)施例可以設(shè)想各種改型，例如增強(qiáng)件15可以分開，并且它與僅由可壓扁材料例如聚氨酯泡沫構(gòu)成的剛性部件14不同。增強(qiáng)件15雖然最好是金屬的，但也可以用塑料制作。
但是參照圖4和5所述的裝置是最好的，因?yàn)樗峁┝擞梅奖愕姆椒▽傂圆考?4安裝在上環(huán)12和下環(huán)13上。
通過我們的初步工作，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，剛性部件最好設(shè)計(jì)成在小到5～10t的側(cè)向負(fù)載下最好是在8t的側(cè)向負(fù)載下便基本上不可逆地被壓扁在套管上。
權(quán)利要求
1.一種扶正器(1；11)，它具有至少一個(gè)剛性部件(4；14)，其特征在于當(dāng)上述扶正器(1；11)裝在套管上時(shí)，上述剛性部件(4；14)在承受5～30t側(cè)向負(fù)載時(shí)便基本上不可逆地壓扁在上述套管上。
2.如權(quán)利要求1所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載在10～25t之間。
3.如權(quán)利要求2所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載在18～22t之間。
4.如權(quán)利要求1所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載在5～10t之間。
5.如權(quán)利要求4所述的扶正器(1；11)，其特征在于上述側(cè)向負(fù)載是8t。
6.如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的扶正器(1)，其特征在于上述剛性部件(4)大體為U形橫截面。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的扶正器(11)，其特征在于上述剛性部件(14)包括可壓扁的材料(16)。
8.如權(quán)利要求7所述的扶正器(11)，其特征在于上述剛性部件(14)具有增強(qiáng)件(15)。
9.如權(quán)利要求8所述的扶正器(11)，其特征在于上述增強(qiáng)件(15)包括塑料。
10.如權(quán)利要求8或9所述的扶正器(11)，其特征在于上述增強(qiáng)件(15)與上述可壓扁材料(16)配合可防止上述剛性部件(14)的碎片與上述扶正器(11)分離。
全文摘要
扶正器(1)包括由六個(gè)剛性部件(4)連接的上環(huán)(2)和下環(huán)(3)。扶正器(1)裝在可下放到偏斜井孔中的套管上。剛性部件(4)被設(shè)計(jì)成在受到約8t的側(cè)向負(fù)載時(shí)被壓扁。因此如果例如部分井孔坍塌必須抽出套管，則剛性部件將被壓扁，從而能在套管上成整件形式回收扶正器(1)。
文檔編號E21B17/00GK1159848SQ95195249
公開日1997年9月17日 申請日期1995年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月24日
發(fā)明者阿諾爾·斯托卡 申請人:韋瑟福德/拉姆公司