一种井下启动的套管扶正器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种井下启动的套管扶正器，包括套接于套管上的管体，所述管体外周壁设有若干沿管体呈螺旋线分布的扶正条，沿扶正条的外侧包裹有束带。本扶正器用机械或液压工具很容易使扶正条向外弯曲，形成灯笼状，“灯笼”的最大直径稍大于井壁内径。用低碳钢细丝缠绕在淬火后的扶正条上，形成束带。使扶正条恢复弯曲前的状态，使扶正器蓄能，成蛰伏态。由低碳钢细丝缠绕而成的束带，在井液作用下锈蚀崩解，释放弹性势能，使扶正器呈启动态。该扶正器制造方法简单，原料价格低廉，具有较高的性价比，实为套管固井的首选工具。
【专利说明】一种井下启动的套管扶正器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种井下启动的套管扶正器，属于固井、完井工具制造【技术领域】。【背景技术】
[0002]在套管完井工程中，固井质量直接关系着压裂测试，调层，堵水等工艺，影响油气井的产量和油气井寿命。而决定固井质量的主要因素是套管的扶正居中，加装扶正器就是保障套管扶正居中的最有效办法。
[0003]现有套管扶正器可分为三大类:一类是弹性扶正器，二类是刚性扶正器，三类是井下启动扶正器。弹性扶正器复位力高，但下入困难，阻力较大，刚性扶正器支撑力高，但由于外径接近井壁直径而且是刚性的，遇阻可能性更大；井下启动扶正器主要是结构复杂，设计和应用都较麻烦，成本也比较高，所以应用受到限制。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种井下启动的套管扶正器，该扶正器具有下入阻力小，复位力和支撑力高的优点，并且降低了成本，调高了性价比，为推广应用创造了条件。
[0005]本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
[0006]一种井下启动的套管扶正器，包括套接于套管上的管体，所述管体外周壁设有若干沿管体呈螺旋线分布的扶正条，沿扶正条的外侧包裹有束带。
[0007]进一步地，所述管体由弹性钢板制备而成。
[0008]进一步地，所述 扶正条沿管体表面呈螺旋线分布，扶正条为经液压钳定形的向外弯曲的弧形结构，扶正条的宽度为10~14mm。
[0009]进一步地,所述扶正条设有14~18条,相邻扶正条之间间隔为12mm或16mm。
[0010]进一步地，所述束带由(60.1mm的低碳钢细丝缠绕而成。
[0011]该扶正器由扶正器本体和束带组成，扶正器本体由弹簧钢板卷筒焊缝形成，钢板上冲剪出的多条豁口形成多条螺旋状扶正条，用液压钳将扶正条向外弯曲，成灯笼状，淬火定形，恢复弹性。再利用工装缠绕低碳钢细丝多匝，形成束带，在束带约束下，灯笼状又复原为圆筒状，同时扶正条中储存了弹性势能。这种蛰伏态的扶正器，下井时可以把阻力减到最小，套管到位后，束带上的钢丝受井液和温度的作用，逐渐锈蚀，最后释放出扶正条中的弹性势能，将套管扶正。该扶正器制造方法简单，原料价格低廉，具有较高的性价比，实为套管固井的首选工具。
[0012]该扶正器结构简单，设计和应用都较合理，成本低，适于推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1 (a)和图1 (b)是扶正器外形,其中图1 (a)是扶正器蜜;伏状态；图1 (b)是井下启动状态。
[0014]图2 (a)、图2 (b)、图2 (C)和图2 (d)是扶正器制造工艺过程示意图，其中图2(a)是坯料，图2 (b)是卷筒焊接，图2 (C)是用机械或液压工具使扶正条向外弯曲状态，淬火定形状态，图2 (d)是束带使扶正器蓄能，即蛰伏状态。
[0015]图中:1管体、2由低碳钢细丝组成的束带。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
[0017]如图1 (a)和图1 (b)所示，该井下启动的套管扶正器，设计有2部分组成:1是扶正器管体，:2是决定扶正器蛰伏或启动的束带。套接于套管上的管体I外周壁设有若干沿管体I呈螺旋线分布的扶正条2，沿扶正条2的外侧包裹有束带2。
[0018]图1 (a)是扶正器蛰伏状态，即启动以前的状态；图1 (b)是井下启动状态，即经过井下若干时间的腐蚀，束带崩解后，扶正器释放弹性势能状态。
[0019]其中，管体I由弹性钢板制备而成。管体I的表面分布的若干沿管体I呈螺旋线分布的扶正条2宽度为10~14mm ;扶正条2设有14~18条，相邻扶正条2之间间隔为12mm或16mm。束带2由4>0.1mm的低碳钢细丝缠绕而成。
[0020]下面通过扶正器管体的具体制作方法来进一步说明本实用新型的构成。
[0021]如图2 (a)所示，管体I由弹簧钢板制备而成，将弹簧钢板截成平行四边形，X边长稍大于套管圆周，2条X边的距离为扶正器蛰伏态的长度L，y边与X边夹角为50~70°(例如67° )，与y边平行地冲剪出若干条豁口。豁口两边即扶正条。以2条X边的距离L为母线，卷成圆筒，扶正条呈螺旋状，把对接的2条y边焊接在一起，见图2 (b)所示。
[0022]具体制作时，取6mm厚弹簧钢板(60Si2Mn) —块，在冲剪机床上剪出一平行四边形,其中X边长为450mm, y边长为380mm, x与y的夹角为67° ,则筒长L为350mm,与y边平行，开出16条宽12mm的豁口，`豁口之间距离16mm (12mm和16mm这两个尺寸按x方向计)，豁口用冲模冲剪加工。
[0023]在卷板机上卷出内径小142、高350mm的圆筒，将对缝焊接牢固。
[0024]用液压扩张钳将圆筒中部扩张至(6234，淬火定形，恢复弹性(见图2 (c)所示)。
[0025]束带由9 0.1低碳钢细丝缠绕而成，为使其井下启动，即使束带崩解失效，从而释放扶正条中的弹性势能，细丝必须事先经过稀酸处理，以便去除细丝表面的防腐层(通常是锌)。这样束带将在井下5~15天内失效，此时管柱早已下放到位。
[0026]束带的缠绕需特制工装，取(6140直径的金属棒作为芯轴，夹紧在车床卡盘上，从另一端套入灯笼状的扶正器，扶正器的一端可用螺钉固定在芯轴上。备2个内径为4>240的卡圈，沿卡圈圆周均匀装有16个MlO螺栓，拧紧螺栓，灯笼形状逐渐被夹紧至圆柱直筒形状(见图2 (d)所示)，此时，在2卡圈中间的60mm范围内，缠绕2000匝细丝，将细丝头尾固定，对豁口处的束带，加盖金属保护罩。最后在束带上涂以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓乙醇溶液，待乙醇挥发后，即可取下扶正器。
[0027]在实验室中，可以初步验证井下启动套管扶正器性能:
[0028]将扶正器浸泡在60°C自来水中，第12天时，束带崩解，扶正器启动，扶正条外径为(j5 200mm，压力机显示为6800N，即680Kg。说明该扶正器用于77/8 "井眼，可对套管施加680Kg扶正力。经力学分析，压力机所显示的力，不仅是直接受力的2条扶正条的弹力，而且还包括其余14条间接受力的扶正条的拉力。[0029]以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种井下启动的套管扶正器，包括套接于套管上的管体，其特征在于:所述管体外周壁设有若干沿管体呈螺旋线分布的扶正条，沿扶正条的外侧包裹有束带。
2.根据权利要求1所述的井下启动的套管扶正器，其特征在于:所述管体由弹性钢板制备而成。
3.根据权利要求1所述的井下启动的套管扶正器，其特征在于:所述扶正条沿管体表面呈螺旋线分布，扶正条为经液压钳定形的向外弯曲的弧形结构，扶正条的宽度为10~14mm。
4.根据权利要求1所述的井下启动的套管扶正器，其特征在于:所述扶正条设有14~18条,相邻扶正条之间间隔为12mm或16mm。
5.根据权利要求1所述的井下启动的套管扶正器，其特征在于:所述束带由(60.1mm的低碳钢细丝缠绕而 成。
【文档编号】E21B17/10GK203430438SQ201320516904
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】袁新, 沈晶鑫, 杨光 申请人:西安鼎盛石油科技有限责任公司