液压套管扶正器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种液压套管扶正器，属于石油天然气开发领域。所述扶正器包括中心管、扶正接头、第一球、销轴、第一固定盖、液缸、固定螺钉、第二球、第二固定盖、活塞、液压通道、阀、丝堵、扶正臂、斜板及拉簧；中心管的一端套接着扶正接头，中心管的另一端套接着液缸，液缸与中心管之间设有活塞，扶正接头与液缸之间顺次设置着扶正臂和斜板。本发明注完水泥后在套管内蹩压，活塞推动斜板移动，斜板的移动强行向外推动扶正臂支向井壁，强制套管串居中，有效保证水平井套管居中，保证套管与井眼之间的水泥环均匀，从而提高固井质量，此外，本发明安装方便、使用简单，不需要增加额外的施工设备，故具有广阔的应用前景。
【专利说明】液压套管扶正器【技术领域】
[0001]本发明涉及石油天然气开发领域，特别涉及一种液压套管扶正器。
【背景技术】
[0002]目前，国内外利用水平井技术开发石油天然气的井越来越多，包括常规石油天然气开发、煤层气勘探开发、页岩气勘探开发等。其中，为保证固井质量需要对套管进行扶正，以保证套管居中。
[0003]目前采用的套管扶正器有弹性扶正器、刚性扶正器及刚性滚轮扶正器等，尽管这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问题，使得水平段套管固井一直不能保证固井质量，尤其是页岩气水平井、致密油气水平井分段体积压裂时，大多数井出现层间窜漏的情况，套管不能有效扶正居中是重要问题之一。
[0004]为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过多，容易引起套管下入遇阻、套管扶正器损坏等问题，造成下套管事故。另外，为了减少遇阻的可能性，当使用刚性扶正器或刚性滚轮扶正器时，它们的外径要比井眼小很多，即使下再多的此类扶正器也不能有效保证套管的居中。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的套管扶正器无法满足水平井固井质量的问题，本发明实施例提供了一种液压套管扶正器，能够保证水平井套管居中，保证套管与井眼之间的水泥环均匀，保证水平井固井质量。所述技术方案如下:
[0006]一种液压套管扶正器，用于扶正套管串，所述液压套管扶正器包括中心管、扶正接头、第一球、销轴、第一固定盖、液缸、固定螺钉、第二球、第二固定盖、活塞、液压通道、阀、丝堵、扶正臂、斜板及拉簧；
[0007]所述中心管的一端套接着所述扶正接头，所述扶正接头相对所述中心管的一端伸出，所述扶正接头的外壁上嵌入所述第一球的一部分，所述第一球通过所述第一固定盖固定在所述扶正接头的外壁，所述第一球的另外部分由所述第一固定盖伸出，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着所述液缸，所述中心管相对所述液缸伸出，所述液缸与所述中心管通过所述固定螺钉连接，所述液缸的外壁上嵌入所述第二球的一部分，所述第二球通过所述第二固定盖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盖伸出，所述第二球用于扶正所述套管串，所述液缸与所述中心管之间设有所述活塞，所述活塞可相对所述液缸轴向移动，所述液缸中设有液压通道，通过所述液压通道连通所述活塞和所述中心管，所述丝堵穿过所述中心管并封堵住所述液压通道；
[0009]所述扶正接头与所述液缸之间顺次设置着所述扶正臂和所述斜板，所述扶正臂的一端与所述扶正接头通过销轴连接，所述扶正臂的另一端与所述斜板的斜面相啮合，所述扶正臂用于扶正所述套管串，所述斜板直角边抵顶在所述活塞上，所述斜板用于撑起所述扶正臂，所述扶正臂上设有所述拉簧；
[0010]所述套管串下放过程以及注水泥过程中，所述扶正臂不工作，通过所述第一球和所述第二球扶正所述套管串，固井时，所述丝堵被撞落，所述液压通道与所述套管串连通，所述套管串憋压，通过压力作用使得所述活塞推动所述斜板移动，强制所述扶正臂打开，从而扶正所述套管串。
[0011]进一步地，所述液压套管扶正器还包括止退机构和阀，所述止退机构设置在所述活塞和所述液缸之间，所述阀设置在所述液压通道中，压力卸掉后，通过所述止退机构、所述液压通道及所述阀的共用作用，使得所述扶正臂继续工作。
[0012]具体地，所述止退机构为止退卡簧或止退球。通过所述止退机构使得所述液缸只能单向移动，最终使得所述扶正臂一旦工作不会在井壁径向力的作用下复位。
[0013]具体地，所述第一球至少为六个并且均匀分布在所述扶正接头的圆周上。所述第一球用以保证套管串的初期扶正。
[0014]具体地，所述第二球至少为六个均匀分布在所述液缸的圆周上，所述第二球用以保证套管串的初期扶正。
[0015]本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0016]本发明实施例提供的液压套管扶正器通过在一根中心管上加装液缸、活塞、斜板和扶正臂等机构，注完水泥后在套管内蹩压，活塞推动斜板移动，斜板的移动强行向外推动扶正臂支向井壁，强制套管串居中，有效保证水平井套管居中，保证套管与井眼之间的水泥环均匀，从而提高固井质量，此外，本发明安装方便、使用简单，不需要增加额外的施工设备，可见本发明具有广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本发明实施例提供的液压套管扶正器的结构图。
[0019]图中各符号表示含义如下:
[0020]1-扶正接头，2-中心管，3A-第一固定盖，4A-第一球，3B-第二固定盖，4B-第二球，5-销轴，6-扶正臂，7-拉簧，8-斜板，9-活塞，10-止退机构，11-液缸，12-液压通道，13-丝堵，14-固定螺钉。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0022]如图1所示，本发明实施例提供的一种液压套管扶正器，用于扶正套管串(图中未绘出)，所述液压套管扶正器包括中心管2、扶正接头1、第一球4A、销轴5、第一固定盖3A、液缸11、固定螺钉14、第二球4B、第二固定盖3B、活塞9、液压通道12、阀、丝堵13、扶正臂6、斜板8及拉簧7 ；
[0023]所述中心管2的一端套接着所述扶正接头1，所述扶正接头1相对所述中心管2的一端伸出，所述扶正接头1的外壁上嵌入所述第一球4A的一部分，所述第一球4A通过所述第一固定盖3A固定在所述扶正接头1的外壁，所述第一球4A的另外部分由所述第一固定盖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的另一端套接着所述液缸11，所述中心管2相对所述液缸11伸出，所述液缸11与所述中心管2通过所述固定螺钉14连接，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通过所述第二固定盖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盖3B伸出，所述第二球4B用于扶正所述套管串，所述液缸11与所述中心管2之间设有所述活塞9，所述活塞9可相对所述液缸11轴向移动，所述液缸11中设有液压通道12，通过所述液压通道12连通所述活塞9和所述中心管2，所述丝堵13穿过所述中心管2并封堵住所述液压通道12 ；
[0025]所述扶正接头1与所述液缸11之间顺次设置着所述扶正臂6和所述斜板8，所述扶正臂6的一端与所述扶正接头1通过销轴5连接，所述扶正臂6的另一端与所述斜板8的斜面相啮合，所述扶正臂6用于扶正所述套管串，所述斜板8直角边抵顶在所述活塞9上，所述斜板8用于撑起所述扶正臂6，所述扶正臂6上设有所述拉簧7 ；
[0026]所述套管串下放过程以及注水泥过程中，所述扶正臂6不工作，通过所述第一球4A和所述第二球4B扶正所述套管串；固井时，固井顶替胶塞通过所述液压套管扶正器时，所述丝堵13被顶替胶塞撞落，所述液压通道12与所述套管串连通，顶替胶塞碰压后蹩压，使得所述套管串憋压5MPa以上，通过压力作用使得所述活塞9推动所述斜板8移动，强制所述扶正臂6打开，从而扶正所述套管串。
[0027]具体地，本实施例中的中心管2是一个短套管。
[0028]具体地，本发明实施例所述液压套管扶正器两端为套管扣，使用时连接于设计位置的套管串中，随套管一起下入井内。
[0029]本发明实施例提供的液压套管扶正器通过在一根中心管2上加装液缸11、活塞9、斜板8和扶正臂6等机构，注完水泥后在套管内蹩压，活塞9推动斜板8移动，斜板8的移动强行向外推动扶正臂6支向井壁，强制套管串居中，有效保证水平井套管居中，保证套管与井眼之间的水泥环均匀，从而提高固井质量，此外，本发明实施例具有安装方便、使用简单的特点，不需要增加额外的施工设备，故本发明具有广阔的应用前景。
[0030]进一步地，所述液压套管扶正器还包括止退机构10和阀，所述止退机构10设置在所述活塞9和所述液缸11之间，所述阀设置在所述液压通道12中，压力卸掉后，通过所述止退机构10、所述液压通道12及所述阀的共用作用，使得所述扶正臂6继续工作。
[0031]具体地，所述止退机构10为止退卡簧或止退球。通过所述止退机构10使得所述液缸11只能单向移动，最终使得所述扶正臂6 —旦工作不会在井壁径向力的作用下复位。
[0032]具体地，所述第一球4A至少为六个并且均匀分布在所述扶正接头1的圆周上。所述第一球4A用以保证套管串的初期扶正。
[0033]具体地，所述第二球4B至少为六个均匀分布在所述液缸11的圆周上，所述第二球4B用以保证套管串的初期扶正。
[0034]上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。[0035]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种液压套管扶正器，用于扶正套管串，其特征在于，所述液压套管扶正器包括中心管、扶正接头、第一球、销轴、第一固定盖、液缸、固定螺钉、第二球、第二固定盖、活塞、液压通道、阀、丝堵、扶正臂、斜板及拉簧；所述中心管的一端套接着所述扶正接头，所述扶正接头相对所述中心管的一端伸出，所述扶正接头的外壁上嵌入所述第一球的一部分，所述第一球通过所述第一固定盖固定在所述扶正接头的外壁，所述第一球的另外部分由所述第一固定盖伸出，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着所述液缸，所述中心管相对所述液缸伸出，所述液缸与所述中心管通过所述固定螺钉连接，所述液缸的外壁上嵌入所述第二球的一部分，所述第二球通过所述第二固定盖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盖伸出，所述第二球用于扶正所述套管串，所述液缸与所述中心管之间设有所述活塞，所述活塞可相对所述液缸轴向移动，所述液缸中设有液压通道，通过所述液压通道连通所述活塞和所述中心管，所述丝堵穿过所述中心管并封堵住所述液压通道；所述扶正接头与所述液缸之间顺次设置着所述扶正臂和所述斜板，所述扶正臂的一端与所述扶正接头通过销轴连接，所述扶正臂的另一端与所述斜板的斜面相啮合，所述扶正臂用于扶正所述套管串，所述斜板直角边抵顶在所述活塞上，所述斜板用于撑起所述扶正臂，所述扶正臂上设有所述拉簧；所述套管串下放过程以及注水泥过程中，所述扶正臂不工作，通过所述第一球和所述第二球扶正所述套管串，固井时，所述丝堵被撞落，所述液压通道与所述套管串连通，所述套管串憋压，通过压力作用使得所述活塞推动所述斜板移动，强制所述扶正臂打开，从而扶正所述套管串。
2.根据权利要求1所述的液压套管扶正器，其特征在于，所述液压套管扶正器还包括止退机构和阀，所述止退机构设置在所述活塞和所述液缸之间，所述阀设置在所述液压通道中，压力卸掉后，通过所述止退机构、所述液压通道及所述阀的共用作用，使得所述扶正臂继续工作。
3.根据权利要求2所述的液压套管扶正器，其特征在于，所述止退机构为止退卡簧或止退球。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的液压套管扶正器，其特征在于，所述第一球至少为六个并且均匀分布在所述扶正接头的圆周上。
5.根据权利要求4所述的液压套管扶正器，其特征在于，所述第二球至少为六个均匀分布在所述液缸的圆周上。
【文档编号】E21B17/10GK103670297SQ201210359506
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月24日 优先权日:2012年9月24日
【发明者】袁进平, 蔡阳生, 王兆会, 刘硕琼 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院