一种井下管柱扶正器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开的是一种井下管柱扶正器，能够用于水平井或直井的钻井管柱和修井作业管柱中。本管柱扶正器包括心轴，心轴的两端分别是内螺纹接头和外螺纹接头，内螺纹接头的内侧是上止推端面、外螺纹接头的内侧是下止推端面，心轴上至少装有两个能够在心轴上滑动的滑套圆环，两个滑套圆环的相邻端面上均设有相互配合的棘齿结构。上、下两个滑套圆环的轴向运动交替进行，形成了两条腿交替前行的机制，能够提高作业管柱处于水平状态时轴向运动和旋转运动的灵活性和可靠性。
【专利说明】
一种井下管柱扶正器
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油开采井井下管柱的扶正装置，特别是一种井下管柱扶正器，能够用于水平井或直井的钻井管柱和修井作业管柱中。
【背景技术】
[0002]水平井修井作业主要有磨铣、打捞等，涉及作业管柱的旋转运动和沿井身轨迹的轴向运动，在水平井水平段的钻井管柱或作业管柱处于近似水平状态，作业管柱的重量作用在井壁上，在作业管柱进行下入、起出和旋转时，作业管柱与井壁之间存在较大的摩擦力和磨损。为了减轻摩擦力和磨损，一般需要在管柱中使用扶正器。
[0003]普通扶正器采用心轴-滑套圆环结构，即在扶正器心轴外有一个滑套圆环，滑套圆环的外圆设有导流槽，还设有上止推端面，下止推端面，内螺纹接头和外螺纹接头。滑套圆环的内径大于扶正器心轴外径，滑套圆环可以在心轴上自由旋转，也可以沿心轴轴向滑动，扶正器两端的止推端面用于阻挡滑套圆环脱出心轴。滑套圆环外径大于两端止推端面，也大于作业管柱的其它部分。作业管柱靠近井壁时，滑套圆环与井壁先接触，从而把作业管柱支撑在井筒中心位置，起到扶正作用。作业管柱旋转时，管柱不与井壁接触，没有磨损。扶正器随管柱旋转，其心轴旋转，与之配套的滑套圆环不旋转，心轴与滑套圆环之间为滑动摩擦。由于对心轴外壁和圆环内壁进行了硬化耐磨处理，具有较好的抗磨损能力。
[0004]普通扶正器的缺点是:只有一个滑套圆环，在直井上应用效果很好。但在水平井上应用时，每一个扶正器滑套圆环承受所处位置的全部作业管柱重量，在作业管柱同时进行旋转和轴向运动时，滑套圆环与井壁之间存在较大摩擦力，不利于管柱的轴向运动。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种井下管柱扶正器，克服普通扶正器在水平井钻井作业和修井作业管柱上的使用缺陷，减小扶正器承受的摩擦力，提高钻井管柱和修井作业管柱轴向运动和旋转运动的灵活性和可靠性。
[0006]本实用新型是这样实现的:一种井下管柱扶正器包括心轴，心轴的两端分别是内螺纹接头和外螺纹接头，内螺纹接头的内侧是上止推端面、外螺纹接头的内侧是下止推端面，心轴上至少装有两个能够在心轴上滑动的滑套圆环，两个滑套圆环的相邻端面上均设有相互配合的棘齿结构。
[0007]本实用新型与现有技术相比具有如下效果:
[0008]滑套圆环的两个相邻端面上设有相互配合的棘齿结构，使得两个滑套圆环可以单独顺时针旋转，而逆时针旋转时，棘齿结构相互咬合，只能同步逆时针旋转。
[0009]本实用新型的其它结构与普通扶正器相同，当作业管柱靠近井壁时，滑套圆环与井壁先接触，从而把作业管柱支撑在井筒中心位置，起到扶正作用。作业管柱旋转时，管柱不与井壁接触，没有磨损，扶正器随管柱旋转，心轴旋转、而与之配套的滑套圆环不旋转，心轴与滑套圆环之间为滑动摩擦，由于对心轴外壁和滑套圆环内壁进行了硬化耐磨处理，具有较好的抗磨损能力。
[0010]在扶正器处于水平井的水平段做顺时针旋转和轴向推进的复合运动时，位于上部的滑套圆环受上止推端面的推力，同时受心轴旋转运动的滑动摩擦作用，上部的滑套圆环力图向前和顺时针转动，其端面的棘齿结构作用在下部的滑套圆环端面的棘齿结构上，推动下部的滑套圆环前行一个微小距离，使两个端面的棘齿结构处于短暂分离状态。上部的滑套圆环在上止推端面作用下跟进，两个滑套圆环端面的棘齿结构重新紧密配合起来，这样上、下两个滑套圆环的轴向运动交替进行，形成了两条腿交替前行的机制，能够提高作业管柱处于水平状态时轴向运动和旋转运动的灵活性和可靠性。
[0011]本实用新型可以设置2个以上的滑套圆环，相邻的滑套圆环端面上具有棘齿结构，滑套圆环的数量增多可提高交替前行的效果，但会使扶正器长度增加或导致滑套圆环的长度减小，一般以总共设置2个或3个为宜。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
[0013]图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围，凡使用本实用新型的设计思路得出的改进均属于本实用新型的保护范畴。
[0015]参见图1和图2，一种井下管柱扶正器包括心轴I，心轴I的两端分别是内螺纹接头5和外螺纹接头6，内螺纹接头5的内侧是上止推端面3、外螺纹接头6的内侧是下止推端面4，心轴I上至少装有两个能够在心轴I上滑动的滑套圆环2，两个滑套圆环2的相邻端面上均设有相互配合的棘齿结构。本实用新型有以下两个实施例。
[0016]实施例一
[0017]两个滑套圆环2的外圆均是弧形面，该弧形面上设有螺旋型导流槽。
[0018]实施例二
[0019]两个滑套圆环2的外圆均是弧形面，该弧形面上设有直型导流槽。
[0020]上述实施例中，滑套圆环2在心轴I上安装多个时，位于中部的滑套圆环2的两侧端面上均设有与两侧滑套圆环2相互配合的棘齿结构。
[0021 ]本扶正器下入井内处于垂直井段时，一般内螺纹接头5在上端，外螺纹接头端6在下端。扶正器下入井内处于水平井段时，一般内螺纹接头端5在前端，外螺纹接头6在后端。
[0022]两个具有棘齿结构的滑套圆环2在心轴I上可以转动，也可以滑动，可以结合在一起，也可以分开。
[0023]当相邻的两个滑套圆环2之间的距离大于棘齿结构中棘齿的高度时，两个滑套圆环2可以相对顺时针和逆时针转动。
[0024]当相邻的两个滑套圆环2之间的距离小于棘齿结构中棘齿的高度时，两个滑套圆环2相对顺时针转动，两个端面的棘齿结构的缓斜面相互接触时，会给对方一轴向力。
[0025]当两个相邻的滑套圆环2之间距离小于棘齿结构中棘齿的高度时，两个滑套圆环2相对逆时针转动，两个端面棘齿结构的缓斜面相互分开，继续逆时针转动，棘齿结构的陡斜面相互阻挡，只能同步旋转。
【主权项】
1.一种井下管柱扶正器，包括心轴，心轴的两端分别是内螺纹接头和外螺纹接头，内螺纹接头的内侧是上止推端面、外螺纹接头的内侧是下止推端面，其特征是，心轴上至少装有两个能够在心轴上滑动的滑套圆环，两个滑套圆环的相邻端面上均设有相互配合的棘齿结构。2.如权利要求1所述的一种井下管柱扶正器，其特征是，所述两个滑套圆环的外圆均是弧形面，该弧形面上设有螺旋型导流槽。3.如权利要求1所述的一种井下管柱扶正器，其特征是，所述两个滑套圆环的外圆均是弧形面，该弧形面上设有直型导流槽。4.如权利要求1所述的一种井下管柱扶正器，其特征是，所述滑套圆环在心轴上安装多个时，位于中部的滑套圆环的两侧端面上均设有与两侧滑套圆环相互配合的棘齿结构。
【文档编号】E21B17/10GK205532367SQ201620287241
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】朱伟, 杨玉升, 卢云霄, 朱庆利, 孙经光, 徐志虹
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化胜利石油工程有限公司, 中石化胜利石油工程有限公司井下作业公司