一种带有限位机构的刚性套管扶正器的制作方法

本发明涉及管道用具，具体的，涉及一种带有限位机构的刚性套管扶正器。

背景技术：

1、套管扶正器是一种用于石油钻井中的工具，其主要作用是在钻井过程中保持钻孔的垂直性。套管扶正器是装在套管柱上使套管柱在井眼内居中的装置。使用套管扶正器除了能保证套管柱外水泥环有一定的厚度，还可减小下套管时的阻力，避免粘卡套管，有利于提高固井质量。

2、经检索，公告号为cn113802998a公开了一种带有限位机构的刚性套管扶正器，包括底板，所述底板上通过顶升机构连接有安装板，安装板侧面通过横移机构连接有固定板。该扶正器在将第二限位盘侧面的连接套插入刚性防水套管内时，其连接套外壁固定的若干金属打磨头与刚性防水套管内壁发生摩擦，可对刚性防水套管内壁进行打磨，可将刚性防水套管内壁粘连的脏污和产生的铁锈去除，保证刚性防水套管内壁的洁净度，同时，当连接套带动第二限位盘横移至内螺纹套与螺纹杆相接触时，连接套可通过内螺纹套在螺纹杆上螺旋位移而带动金属打磨头在刚性防水套管内壁进行螺旋位移，可彻底对刚性防水套管内壁进行打磨去除脏污。

3、然而上述扶正器仍存在以下问题：由于刚性套管需浇筑于混凝土，通常为一次性用具，而通常在拆开包装安装时新的刚性套管内灰尘几乎可以忽略，因此上述复杂结构去除刚性套管内部灰尘作用不明显，通常来说对刚性套管的限位夹持主要是为了对刚性套管的固定以及密封，现有技术中的两个限位盘之间缺乏限位，导致对刚性套管的固定效果不足，进而影响其对刚性套管的密封效果，另外刚性套管内具有一定空腔，导致在浇筑存在漏料或渗水至刚性套管内的可能。

技术实现思路

1、本发明提出一种带有限位机构的刚性套管扶正器，解决了现有技术中对刚性套管的固定与密封效果不足的问题。

2、本发明的技术方案如下：一种带有限位机构的刚性套管扶正器，包括底座、固定于底座上的支撑架、位于支撑架一侧的刚性套管、对刚性套管进行夹持限位的限位机构、驱使刚性套管上下运动而调整高度的驱动机构、保持刚性套管平衡的配重机构，所述限位机构包括；

3、内套管，水平悬空设置；

4、外套管，滑动套设于内套管外且与内套管轴向重合，所述刚性套管套装在外套管外，所述外套管内固定有第一隔板，所述第一隔板与内套管之间在外套管内形成密闭的气腔，所述外套管上开设有贯通于气腔的导气孔；

5、第一限位盘，固定于内套管外，用于对刚性套管的一端进行限位；

6、第二限位盘，螺纹安装在外套管外，用于对刚性套管的另一端进行限位；

7、电动推杆，固定于内套管内，具有两段工作阶段；

8、弹性钩挂部件，设置在外套管内且能够伸缩于外套管内外，所述弹性钩挂部件在初始状态下受电动推杆作用而收缩在外套管内，使第二限位盘能够套装在外套管外，所述弹性钩挂部件在电动推杆的第一工作阶段中逐渐伸展而对第二限位盘进行抵挡；

9、弹性囊袋，套设于外套管外，且两端分别固定于内套管与外套管外壁上，所述弹性囊袋在初始状态下两端被拉伸而内部空气由导气孔充入气腔内，所述电动推杆的伸缩杆外固定有在第二工作阶段下推动第一隔板而带动外套管压缩气腔的挡环；

10、电加热丝，螺旋固定于外套管外且长度与膨胀后弹性囊袋长度相匹配，用于对弹性囊袋内部空气进行加热而将热量传递至刚性套管；

11、第一弹簧，将第一隔板与内套管弹性连接，用于在电动推杆的第一工作阶段下保持外套管与内套管的相对位置不变。

12、优选的，所述外套管的内侧设有两段直径不同的柱形槽，所述第一隔板固定于外套管的大径柱形槽内，所述外套管的大径柱形槽内还固定有第二隔板，所述第一隔板与第二隔板上均开设有与电动推杆滑动配合的圆孔。

13、优选的，所述弹性钩挂部件包括滑动件、第二弹簧以及卡持件，所述滑动件滑动设置在外套管的小径柱形槽内且通过第二弹簧与外套管弹性连接，所述卡持件能够配合滑动件的滑动而在外套管上内外伸展运动，所述外套管位于小径柱形槽所在位置开设有用于卡持件伸缩的槽口。

14、优选的，所述滑动件包括一体连接的压盘、小圆柱体与大圆柱体，所述压盘滑动限位于外套管的大径柱形槽内，所述大圆柱体滑动限位于外套管的小径柱形槽内，所述大圆柱体上开设有若干个等角度分布的活动槽。

15、优选的，所述卡持件包括卡爪与销轴，所述卡爪通过销轴铰接于槽口内，所述活动槽内固定有拨杆，所述卡爪的一端延伸于活动槽内且开设有对拨杆限位的限位槽。

16、优选的，所述第一限位盘靠近刚性套管的一侧面固定有第一密封塞，所述第一密封塞与刚性套管的一端端口过盈配合，所述第二限位盘靠近刚性套管的一侧面固定有第二密封塞，所述第二密封塞与刚性套管的另一端端口过盈配合。

17、优选的，所述外套管外固定有止位环，所述止位环与第二密封塞过盈配合，所述第二限位盘与外套管间隙配合。

18、优选的，所述外套管外壁位于小径柱形槽所在位置处设有外螺纹，所述第二限位盘背向刚性套管的一面固定有旋盖，所述旋盖与外套管外的外螺纹螺纹配合。

19、优选的，所述内套管靠近第一隔板的一端外部固定套设有密封圈，所述密封圈与外套管的大径柱形槽过盈配合。

20、本发明的有益效果为：

21、1、本发明中电动推杆具有两个工作阶段，在第一工作阶段中，挡环与第一隔板之间保持一定间距，外套管受到第一弹簧的抵触作用而与内套管保持相对位置不变，这一过程中弹性钩挂部件伸展逐渐伸展，而对第二限位盘进行阻挡，当电动推杆的伸缩杆外挡环移动至与第一隔板相抵触时，电动推杆进入第二工作阶段，在此过程中由挡环对第一隔板的推动下，使外套管向第一限位盘方向移动，进而由弹性钩挂部件勾住第二限位盘，使刚性套管限位夹持于第一限位盘与第二限位盘之间，而第一限位盘与第二限位盘上的第一密封塞与第二密封塞分别能够填塞于刚性套管两端端口内，而对刚性套管两端端口进行自密封，解决了现有技术中对刚性套管的固定不足的问题；

22、2、本发明中电动推杆的第二工作阶段中，弹性囊袋两端因外套管的滑动而距离减小，同时第一隔板与内套管之间夹腔的空气被压缩而通过导气孔进入弹性囊袋内，使弹性囊袋膨胀而填充于刚性套管内，由于第二限位盘向第一限位盘方向移动与弹性囊袋的膨胀是同步进行的，在弹性囊袋膨胀的过程中能够将刚性套管内空气挤出，在当第二限位盘与刚性套管相抵触时，第一密封塞与第二密封塞分别填塞于刚性套管两端端口内，且弹性囊袋膨胀至最大程度，此时刚性套管内空间被填充完全，能够进一步对刚性套管进行密封，防止在浇筑的过程中有混凝土及水分进入至刚性套管内，解决了现有技术中对刚性套管的密封效果不足的问题；

23、3、本发明中通过外套管外的电加热丝对弹性囊袋内部空气进行加热，并将热量传递至刚性套管，使刚性套管周围的混凝土受热后水分被蒸发而迅速凝固，然后通过电动推杆的伸缩杆推动外套管向远离内套管的方向运动，此过程中弹性囊袋两端因外套管的滑动而距离增大，同时第一隔板的移动使弹性囊袋内部空气能够快速通过导气孔回流至气腔内，电动推杆的伸缩杆穿过第二隔板的圆孔而挤压压盘，使卡爪开始回缩在槽口内，进而能够方便将第二限位盘螺旋拧下并取出外套管。