专利名称：套管稳定器的制作方法
技术领域：
套管稳定器技术领域[0001]本实用新型涉及石油或天然气套管钻进辅助设备，尤其涉及一种用于7寸套管钻井时使用的套管稳定器。
背景技术：
[0002]套管钻进技术是指用套管代替钻杆对钻头施加扭矩和钻压，实现钻头旋转与钻进的钻井技术。由于其将钻进和下套管两个作业过程合并成一个作业过程，节省了起下钻时间，提高了效率和钻井安全性，并大量节省了钻井工程施工中的人力和物力，大幅度节约了钻进施工成本，因此其应用非常广泛。[0003]为了维持套管在钻进过程中的稳定性，需要在套管间连接套管稳定器，现有的套管稳定器如中国专利CN 201180486Y公开的一种“螺杆钻具稳定器”，包括中空套状结构的稳定器本体，稳定器本体的上、下端分别设有用于与相应套管连接的连接公、母扣，稳定器本体的外周面上设有两条或三条螺旋扶正棱，相邻两条螺旋扶正棱之间形成螺旋导流槽， 各扶正棱均具有用于与相应井壁摩擦接触的扶正棱外表面和连接于稳定器本体的外周面与扶正棱外表面之间的扶正棱左、右侧面和扶正棱上、下侧面，其中扶正棱上、下侧面均为螺旋状的倒角结构。但是由于现有这种套管稳定器的各部件之间的结构配合关系不构优化，在用于7寸的特定尺寸套管时，容易发生钻屑在螺旋导流槽中停留时间较长的问题；严重时还会发生应力集中而导致套管稳定器失效。发明内容[0004]本实用新型的目的在于提供套管稳定器，以解决现有套管稳定器在用于7寸套管时，钻屑在螺旋导流槽停留时间较长的问题。[0005]为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为[0006]套管稳定器，包括本体，所述本体的外周面上设有三条螺旋状的扶正棱，相邻的扶正棱之间形成螺旋导流槽，扶正棱具有用于与相应井壁摩擦接触的扶正棱外表面，扶正棱还具有连接于所述本体的外周面与所述扶正棱外表面之间的扶正棱左、右侧面和成螺旋倒角状的扶正棱上、下侧面，所述本体的外径在173 183mm之间、内径在154. 4 164. 4mm之间、轴向长度在895 905mm之间，所述各扶正棱的宽度均在44. 2^54. 2mm之间、外径均在 235 245mm之间，各扶正棱在所述本体上的旋转角度均在115度 125度之间，各扶正棱外表面在上下方向上的投影长度均在395 405mm之间，各扶正棱上、下侧面在所述本体上的旋转角度之和在55度飞5度之间，所述各扶正棱上、下侧面在上下方向上的投影长度均在 95 105mm之间，所述各扶正棱左、右侧面与所述本体的外周面通过第一倒角结构过渡连接， 所述第一倒角结构的倒角半径在If 22mm之间，所述各扶正棱左、右侧面与对应扶正棱外表面通过第二倒角结构过渡连接，所述第二倒角结构的倒角半径在3 7_之间。[0007]所述本体的外径为178mm、内径为159. 4mm、轴向长度为900mm,所述各扶正棱的宽度均为49. 2mm、外径均为240mm，在所述本体上的旋转角度均为120度，各扶正棱对应的扶正棱外表面在上下方向上的投影长度均为400mm,与各扶正棱对应的扶正棱上、下侧面在所述本体上的旋转角度之和为60度，所述各扶正棱对应的上、下侧面在上下方向上的投影长度均为100mm,所述各扶正棱对应的左、右侧面与所述本体的外周面通过第一倒角结构过渡连接，所述第一倒角结构的倒角半径为20mm,所述各扶正棱对应的左、右侧面与对应扶正棱外表面通过第二倒角结构过渡连接，所述第二倒角结构的倒角半径为5mm。[0008]所述本体的上、下端分别设有与相应套管上的扣型适配以实现所述本体与相应套管止旋同轴装配的公、母扣。[0009]所述各扶正棱对应的扶正棱外表面上均镶接有硬质合金齿。[0010]通过对套管稳定器的各部件之间的结构优化后，可以使相应钻屑物无阻挡的进入螺旋导流槽中，并不会在螺旋导流槽中停留，保证了螺旋导流槽的通畅。
[0011]图I是本实用新型实施例的结构示意图；[0012]图2是图I中的C-C向剖视图。
具体实施方式
[0013]套管稳定器的实施例如图广2所示套管稳定器13包括轴向沿上下方向延伸且为空心套装结构的本体2，本体2的外径为178mm、内径为159. 4mm、轴向长度为900mm，本体2 的上、下端分别设有与相应套管上的扣型适配以使本体2与相应套管止旋同轴装配的公扣 I和母扣8。本体2的外周面上设置有三条螺旋状的扶正棱9，相邻扶正棱9之间形成了螺旋导流槽3，各扶正棱9均具有用于与相应井壁摩擦接触的扶正棱外表面6，各扶正9棱还具有连接于本体2的外周面与对应扶正棱外表面6之间的扶正棱左侧面11、扶正棱右侧面 12和成螺旋倒角状的扶正棱上侧面4、扶正棱下侧面10，各扶正棱的扶正棱外表面6上均镶接有硬质合金齿，具有耐磨和破碎岩屑的功能。各扶正棱9的宽度均为49. 2_、外径均为 240mm，在本体2上的旋转角度均为120度，各扶正棱外表面6在上下方向上的投影长度均为400mm。各扶正棱上、下侧面在本体2上的旋转角度之和为60度，各扶正棱上、下侧面在上下方向上的投影长度均为100mm，各扶正棱左、右侧面与本体2的外周面通过第一倒角结构7过渡连接，第一倒角结构7的倒角半径为20mm，各扶正棱左、右侧面与对应扶正棱外表面6通过第二倒角结构5过渡连接，所述第二倒角结构的5倒角半径为5mm。[0014]在本实用新型的其它实施例中，设置于各扶正棱的扶正棱外表面上的硬质合金齿也可以没有；本体2的外径还可以为173或183mm、内径还可以为154. 4或164. 4mm、轴向长度还可以为895或905mm，各扶正棱的宽度均还可以为44. 2或54. 2mm、外径还可以为235 或245mm，在本体2上的旋转角度还可以为115度或125度，各扶正棱外表面6在上下方向上的投影长度均还可以为395或405mm。各扶正棱上、下侧面在本体2上的旋转角度之和还可以为55度或65度，各扶正棱上、下侧面在上下方向上的投影长度还可以为95或105mm， 第一倒角结构7的倒角半径还可以为18或22_，第二倒角结构的5倒角半径还可以为3或 7mm。[0015]本实用新型根据套管钻进作业的实际工况要求，针对7寸套管，优化处一种特定的套管稳定器，各扶正棱的外径，各扶正棱与井壁接触部位(即扶正棱外表面6)的竖直长度；各扶正棱的扶正棱前、后侧面的竖直长度；三条扶正棱9的螺旋角度，各扶正棱9和对应扶正棱前、后侧面的总螺旋升角，各扶正棱9与对应螺旋导流槽的过渡倒角半径(即第一倒角结构7的半径)，各扶正棱9的外缘倒角半径(即第二倒角结构5的半径)等参数是经过流体数值模拟技术、有限元分析技术优化的，即可以保障岩屑颗粒无阻挡的进入螺旋导流槽3，不产生逗留，也可以保证套管钻井作业过程中不因应力集中的原因导致套管稳定器失效。各扶正棱的扶正棱外表面6上均镶有硬质合金齿，具有耐磨和破碎岩屑的功能。公扣 I、母扣的8扣型与所用套管使用扣型相适配。[0016]本实用新型具以下有益效果[0017](I)通过公、母扣将套管稳定器连接于相应相邻两个套管之间，可以实现套管稳定器的作用，提高固井质量。[0018](2)通过与套管的配合使用可以使下部钻具组合具有防斜的能力，使井身质量达到要求。[0019](3)有利于强化套管钻井作业携岩能力，保证套管柱运动稳定、摩阻及旋转扭矩小。[0020](4)优化后的结构可以保障岩屑颗粒无阻挡的进入螺旋导流槽3，在螺旋导流槽3 中不停留，也可以保证套管钻井作业过程中不因应力集中的原因导致套管稳定器失效。
权利要求1.套管稳定器，包括本体，所述本体的外周面上设有三条螺旋状的扶正棱，相邻的扶正棱之间形成螺旋导流槽，扶正棱具有用于与相应井壁摩擦接触的扶正棱外表面，扶正棱还具有连接于所述本体的外周面与所述扶正棱外表面之间的扶正棱左、右侧面和成螺旋倒角状的扶正棱上、下侧面，其特征在于所述本体的外径在173 183mm之间、内径在154. Γ164. 4mm之间、轴向长度在895 905mm之间，所述各扶正棱的宽度均在44. 2飞4. 2mm之间、外径均在235 245mm之间，各扶正棱在所述本体上的旋转角度均在115度 125度之间，各扶正棱外表面在上下方向上的投影长度均在395 405mm之间，各扶正棱上、下侧面在所述本体上的旋转角度之和在55度飞5度之间，所述各扶正棱上、下侧面在上下方向上的投影长度均在95 105mm之间，所述各扶正棱左、右侧面与所述本体的外周面通过第一倒角结构过渡连接，所述第一倒角结构的倒角半径在18 22_之间，所述各扶正棱左、右侧面与对应扶正棱外表面通过第二倒角结构过渡连接，所述第二倒角结构的倒角半径在3 7mm之间。
2.根据权利要求I所述的套管稳定器，其特征在于所述本体的外径为178mm、内径为159. 4mm、轴向长度为900mm,所述各扶正棱的宽度均为49. 2mm、外径均为240mm,各扶正棱在所述本体上的旋转角度均为120度，各扶正棱对应的扶正棱外表面在上下方向上的投影长度均为400mm，与各扶正棱对应的扶正棱上、下侧面在所述本体上的旋转角度之和为60度，所述各扶正棱对应的上、下侧面在上下方向上的投影长度均为100mm，所述各扶正棱对应的左、右侧面与所述本体的外周面通过第一倒角结构过渡连接，所述第一倒角结构的倒角半径为20mm,所述各扶正棱对应的左、右侧面与对应扶正棱外表面通过第二倒角结构过渡连接，所述第二倒角结构的倒角半径为5mm。
3.根据权利要求I所述的套管稳定器，其特征在于所述本体的上、下端分别设有与相应套管上的扣型适配以实现所述本体与相应套管止旋同轴装配的公、母扣。
4.根据权利要求Γ3任意ー项所述的套管稳定器，其特征在于所述各扶正棱对应的扶正棱外表面上均镶接有硬质合金齿。
专利摘要本实用新型涉及套管稳定器，包括本体及连接于本体外周面上的扶正棱，本体的外径在173~183mm之间、内径在154.4~164.4mm之间、轴向长度在895~905mm之间，扶正棱的宽度在44.2~54.2mm之间、外径均在235~245mm之间，在本体上的旋转角度在115度~125度之间，扶正棱外表面在上下方向上的投影长度均在395~405mm之间，扶正棱上、下侧面在本体上的旋转角度之和在55度~65度之间，扶正棱上、下侧面在上下方向上的投影长度在95~105mm之间，扶正棱左、右侧面与本体的外周面通过第一倒角结构过渡连接，第一倒角结构的倒角半径在18~22mm之间，扶正棱左、右侧面与对应扶正棱外表面通过第二倒角结构过渡连接，第二倒角结构的倒角半径在3~7mm之间。本实用新型解决了现有套管稳定器在用于7寸套管时，钻屑在螺旋导流槽停留时间较长的问题。
文档编号E21B17/10GK202810693SQ201220444078
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者张宇, 魏春禺, 管志川, 秦雪峰, 史玉才 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院