一种基于新材料的套管扶正器的制作方法

本发明涉及矿井机械，具体涉及一种基于新材料的套管扶正器。

背景技术：

1、扶正器，又称为导正器，是为了确保下入的套管柱居于井筒中心，而在套管外表面安装的的扶正构架。在油气钻采之中使用扶正器，能够起到提高钻头工作稳定性的作用，从而使钻头的使用寿命延长。常见的扶正器，主要有刚性扶正器、弹性扶正器、滚轮扶正器、铰链扶正器等。

2、弹性扶正器根据材料成型形式可分为：管材整体冲压型和板材卷制冲压型。管材整体冲压型，是将一个圆形钢管通过切割、线锯、液压成型等工序制成，全程无焊接。板材卷制冲压型，则是由一块整体钢板通过切割、卷压、线锯、焊接等工序最后液压成型，允许焊接。刚性扶正器在套管上可以自由转动和上下滑动，也可以用固定螺钉或固定环将其固定在套管的某个部位。刚性扶正器与弹性扶正器比较有明显的优点，在垂直井中如果注水泥时要求套管旋转来提高顶替效率，那么刚性扶正器是最好的选择。在斜井和水平井中，弹簧片扶正器已无法支撑沉重的套管柱，若要求水泥封固段的套管旋转，刚性扶正器更是唯一的选择。尽管具有以上优点，但刚性扶正器的结构稳定性目前仍有待改善，尤其在斜向井道中，因各方向的径向压力不同，因此容易造成扶正器变形，使其导正效果严重失准。

技术实现思路

1、本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种基于新材料的套管扶正器，以解决目前，常规刚性扶正器的结构稳定性有待提升的技术问题。

2、为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种基于新材料的套管扶正器，包括支撑座，托台，螺丝，第一孔道，护套，环形缝，第二孔道，盘状内室，内突圈，上盖，内室，第三孔道，套管，o型圈，水平通道，缓冲弹簧；螺丝自上而下依次穿过托台和支撑座并与螺母固定，在托台顶部设有与护套底部形状相匹配的槽体，护套被托持在所述槽体中，托台中的第一孔道和护套中的第二孔道相贯通，在护套的外缘上部设有环形缝，上盖内缘的内突圈位于环形缝处，在第二孔道上间隔的设有多个盘状内室，在上盖中具有内室，在上盖顶面设有第三孔道，套管穿过第一孔道、第二孔道、第三孔道，o型圈内置于盘状内室中，水平通道位于上盖的顶面中并与第三孔道连通，缓冲弹簧内置于内室中，缓冲弹簧的轴线竖直，缓冲弹簧的顶端与上盖的顶面相连接，缓冲弹簧的底端护套相连接。

4、优选的，在内室中设有竖向的导向套，缓冲弹簧位于所述导向套中，所述导向套的内壁与缓冲弹簧的外壁相贴合。

5、优选的，内突圈的材质为聚硅橡胶或羧基氢化丁腈橡胶。

6、优选的，护套的材质为聚醚酰亚胺。

7、优选的，在内室中填充有聚苯硫醚纤维或聚醚醚酮纤维。

8、优选的，在托台顶端、位于所述槽体周围的位置均匀分布有螺丝孔，螺丝通过所述螺丝孔穿过托台。

9、优选的，盘状内室的直径是第二孔道直径的1.2～1.3倍。

10、优选的，在护套顶端设有下凹的内嵌槽，缓冲弹簧的底端固定连接在所述内嵌槽内部。

11、优选的，在环形缝处固定连接有环形盖，所述环形盖压盖于内突圈顶端。

12、优选的，每两个相邻的盘状内室的间距均相等。

13、在本发明的结构中，支撑座起到底部承载作用；托台通过其顶部的槽体对护套起承接、定位等作用；螺丝及配套螺母对托台和支撑座加以固定；护套从中部对套管起到导向、扶正作用；护套外部环形缝用于同上盖内侧的内突圈配合，从而对上盖起到装配作用；盘状内室用于设置o型圈；o型圈起到封闭作用；上盖从上部对套管起到导向作用；内室用于设置缓冲弹簧；水平通道可作为上盖内外的连通通道；缓冲弹簧从轴线方向上对扶正器整体起到缓冲、保护作用；第一孔道、第二孔道、第三孔道供套管竖向贯穿，其中，位于托台内的第一孔道从下部对套管起到第三点导向作用，确保套管走向精准。

14、本发明公开了一种基于新材料的套管扶正器。此技术方案设计了多点定位的导向扶正机构，并利用嵌套结构形成支撑座、托台、护套、上盖的装配方案。本发明不仅提升了套管扶正器的径向定位精度，而且三级导向结构使径向抗压能力得到充分保证，同时，采用缓冲弹簧实现了轴线方向上的缓冲、保护作用，使扶正器的稳定性和结构强度得到有效改善。

技术特征：

1.一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，包括支撑座(1)，托台(2)，螺丝(3)，第一孔道(4)，护套(5)，环形缝(6)，第二孔道(7)，盘状内室(8)，内突圈(9)，上盖(10)，内室(11)，第三孔道(12)，套管(13)，o型圈(14)，水平通道(15)，缓冲弹簧(16)；螺丝(3)自上而下依次穿过托台(2)和支撑座(1)并与螺母固定，在托台(2)顶部设有与护套(5)底部形状相匹配的槽体，护套(5)被托持在所述槽体中，托台(2)中的第一孔道(4)和护套(5)中的第二孔道(7)相贯通，在护套(5)的外缘上部设有环形缝(6)，上盖(10)内缘的内突圈(9)位于环形缝(6)处，在第二孔道(7)上间隔的设有多个盘状内室(8)，在上盖(10)中具有内室(11)，在上盖(10)顶面设有第三孔道(12)，套管(13)穿过第一孔道(4)、第二孔道(7)、第三孔道(12)，o型圈(14)内置于盘状内室(8)中，水平通道(15)位于上盖(10)的顶面中并与第三孔道(12)连通，缓冲弹簧(16)内置于内室(11)中，缓冲弹簧(16)的轴线竖直，缓冲弹簧(16)的顶端与上盖(10)的顶面相连接，缓冲弹簧(16)的底端护套(5)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，在内室(11)中设有竖向的导向套，缓冲弹簧(16)位于所述导向套中，所述导向套的内壁与缓冲弹簧(16)的外壁相贴合。

3.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，内突圈(9)的材质为聚硅橡胶或羧基氢化丁腈橡胶。

4.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，护套(5)的材质为聚醚酰亚胺。

5.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，在内室(11)中填充有聚苯硫醚纤维或聚醚醚酮纤维。

6.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，在托台(2)顶端、位于所述槽体周围的位置均匀分布有螺丝孔，螺丝(3)通过所述螺丝孔穿过托台(2)。

7.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，盘状内室(8)的直径是第二孔道(7)直径的1.2～1.3倍。

8.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，在护套(5)顶端设有下凹的内嵌槽，缓冲弹簧(16)的底端固定连接在所述内嵌槽内部。

9.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，在环形缝(6)处固定连接有环形盖，所述环形盖压盖于内突圈(9)顶端。

10.根据权利要求1所述的一种基于新材料的套管扶正器，其特征在于，每两个相邻的盘状内室(8)的间距均相等。

技术总结
本发明公开了一种基于新材料的套管扶正器，属于矿井机械技术领域。其结构包括：在上盖中具有内室，在上盖顶面设有第三孔道，套管穿过第一孔道、第二孔道、第三孔道，O型圈内置于盘状内室中，水平通道位于上盖的顶面中并与第三孔道连通，缓冲弹簧内置于内室中，缓冲弹簧的轴线竖直，缓冲弹簧的顶端与上盖的顶面相连接，缓冲弹簧的底端护套相连接。本发明设计了多点定位的导向扶正机构，并利用嵌套结构形成支撑座、托台、护套、上盖的装配方案。本发明不仅提升了套管扶正器的径向定位精度，而且三级导向结构使径向抗压能力得到充分保证，同时，采用缓冲弹簧实现了轴线方向上的缓冲、保护作用，使扶正器的稳定性和结构强度得到有效改善。

技术研发人员：石玉伟
受保护的技术使用者：胜利油田利丰稠油技术开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15