自适应变径套管扶正器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种自适应变径套管扶正器，其包括筒状结构的主体，主体的侧壁内设置有环形空腔和扶正块，主体的侧壁内还设置有连通环形空腔与主体的侧壁外部的通道，扶正块与通道的位置相对应；环形空腔内设置有自适应支撑机构，所述自适应支撑机构能推动扶正块沿着主体的径向向主体外移动并将扶正块的位置锁定。本实用新型专利技术将扶正块容纳于主体的内部，不影响套管的下入能力，且能通过扶正块伸出主体的长度来适应井眼，保证套管居中。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油气井固井、完井
，特别是涉及一种自适应变径套管扶正器。
技术介绍
页岩气开采中，由于水平井可沟通较多储层和裂缝，可有效提高单井产量，从而得到了广泛地推广。页岩渗透率低、孔隙度小、井壁稳定性不好，因此页岩气开采常采用长水平井桥塞射孔分段压裂技术。水平井桥塞射孔分段压裂过程中，如果固井质量不好，容易造成压裂液窜槽，影响压裂效果。而造成固井质量不好的重要原因是套管居中度不高。提高水平井固井质量的有效方法之一，是通过在套管上加足够数量的套管扶正器来保证套管居中，然而，在套管外加装的套管扶正器会影响套管的下入能力，因此现有技术也开始采用变径扶正器来解决这一问题。但是，实际钻井工程中的井眼存在着缩径或扩径的情况，现有的变径扶正器的变径率大多是固定的，固定变径率的变径扶正器无法适应适应现有的井。然而，在套管外加装常规套管扶正器会影响套管下入能力，因此变径套管扶正器的研发层出不穷，但是，实际钻井工程中的井眼存在着缩径或扩径的情况，固定变径率的变径扶正器无法适应这种工况。
技术实现思路
针对上述现有技术的问题，本技术的目的是提出一种自适应变径套管扶正器，保证套管居中，并且不影响套管的下入能力。为了达到上述目的，本技术提出了一种自适应变径套管扶正器，其包括筒状结构的主体，主体的侧壁内设置有环形空腔和扶正块，主体的侧壁内还设置有连通环形空腔与主体的侧壁外部的通道；扶正块与通道的位置相对应，环形空腔内设置有自适应支撑机构，所述自适应支撑机构能推动扶正块沿着主体的径向向主体外移动并将扶正块的位置锁定。沿主体的周向，主体的侧壁内均匀设置有多个通道，多个扶正块与多个通道一一对应设置；主体的轴线沿水平方向设置，通道呈条形，通道的左侧面为斜面，扶正块的左侧面与通道的左侧面相匹配；所述自适应支撑机构能推动扶正块同步移动。扶正块为刚性扶正块。所述自适应支撑机构包括支撑块和能推动支撑块沿主体的轴向移动的活塞，支撑块为设置于扶正块的内侧的块状结构，活塞匹配设置于环形空腔内，且活塞的轴线与环形空腔的轴线相重合；当支撑块在活塞的作用下沿主体的轴向移动时，支撑块能推动扶正块沿着主体的径向向主体外移动。扶正块与支撑块一一对应设置，扶正块的内表面为斜面，支撑块的外表面为斜面，扶正块的内表面与支撑块的外表面相匹配。活塞为筒形，活塞与主体的侧壁之间设有液压腔，主体的侧壁内设有连通液压腔与主体的内腔的液压孔。 所述自适应支撑机构还包括锁合件，所述锁合件能够在支撑块沿主体的轴向移动时将扶正块的位置锁定。所述锁合件包括能相互插接的公扣和母扣，活塞、母扣和公扣依次连接，公扣位于扶正块的内侧，支撑块位于母扣的外侧。母扣包括与环形空腔密封连接的滑动部，滑动部为环形，滑动部的轴线与主体的轴线重合，滑动部设置于活塞和支撑块之间，滑动部与活塞抵接，滑动部上设有多个呈条状的锁合槽，支撑块位于相邻的两个锁合槽之间；公扣包括与主体固定连接的固定部，固定部为环形，固定部的轴线和滑动部的轴线重合，滑动部上设置有多个插接条，插接条能与锁合槽一一对应插接；沿着主体的周向，插接条的两侧设有锯齿结构，锁合槽的两侧设有锯齿结构，当活塞沿主体的轴向移动时，母扣和支撑块随活塞一同沿着主体的轴向移动，母扣的位置通过插接条的锯齿结构和锁合槽的锯齿结构的配合实现锁定。主体的一端设置有接箍，主体的另一端设置有接头，环形空腔内设有用于扶正块限位的弹性件，主体的外壁上设置有旋流槽。本技术的有益效果是，能将扶正块容纳于主体的内部，不影响套管的下入能力，且能通过扶正块伸出主体的长度来适应井眼，保证套管居中。【附图说明】图1是本技术的自适应变径套管扶正器的结构示意图；图2是沿图1中A-A线的剖视图；图3是本技术的主体的结构示意图；图4是本技术的半剖结构示意图；图5是本技术的母扣和公扣的连接示意图；图6是本技术的母扣的结构示意图；图7是本技术的公扣的结构示意图；附图标记说明:1.接箍，2.主体，21.环形空腔，22.通道，3.液压孔，4.液压腔，5.活塞，6.母扣，61.滑动部，62.锁合槽，7.旋流槽，8.支撑块，9.扶正块，10.弹簧，11.接头，12.公扣，121.固定部，122.插接条，123.凹槽。【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本技术的【具体实施方式】。如图1至图3所示，本技术提出了一种自适应变径套管扶正器，其包括筒状结构的主体2，主体2的侧壁内设置有环形空腔21和扶正块9，主体2的侧壁内还设置有连通环形空腔21与主体2的侧壁外部的通道22，扶正块9与通道22的位置相对应；环形空腔21内设置有自适应支撑机构，所述自适应支撑机构能推动扶正块9沿着主体2的径向向主体2外移动并将扶正块9的位置锁定。本技术的自适应变径套管扶正器通过扶正块9伸出主体2的侧壁并顶抵生产井的井壁来实现对套管的扶正，与现有技术相比:首先，所述自适应变径套管扶正器在主体2的侧壁内设置环形空腔21，将扶正块9容纳于主体2的内部，减小了套管下入过程中所述自适应变径套管扶正器的外径，从而减小了在此过程中套管的摩阻，对套管的下入能力不产生影响；其次，进行套管扶正时，所述自适应变径套管扶正器的外径取决于扶正块9伸出主体2的侧壁的长度，这个长度即为扶正块9顶抵生产井的井壁时所伸出的长度，因此，所述自适应变径套管扶正器在扶正时的外径可以根据井眼尺寸(井眼的直径)发生变化，从而有效提高套管的居中度，例如在遇到缩径、扩径或井壁垮塌等因素造成井眼尺寸发生变化时，扶正块9伸出主体2的侧壁的长度能够与井眼尺寸相匹配，本技术依然可以发挥良好的扶正性能；再者，当扶正块9顶抵至生产井的井壁时，所述自适应支撑机构能够对扶正块9进行有效限位、锁定扶正块9的位置，因此，扶正块9可以最大限度地伸出主体2的侧壁，提高整体扶正效果，特别是在套管外径与井径差距较大时，可以更好地凸显本技术的优势。由此可知，本技术结构简单，且能够适用于各种油气井井型，能够显著提高固井质量，保持井壁稳定，提高油气井产量。为了进一步提高套管扶正时的居中度，在一个可行的实施方式中，主体2的侧壁内设置有多个沿主体2的周向均布的通道22，多个扶正块9与多个通道22 —一对应设置；主体2的轴线沿水平方向设置，通道22呈条形，通道22的左侧面为斜面，扶正块9的左侧面与通道22的左侧面相匹配，以便于所述自适应支撑机构在沿着主体2的轴向向前(即为图中的右侧)移动时能推动多个扶正块9同步移动。特别是在应用于页岩气长水平段时，可以减少所述自适应变径套管扶正器的用量，明显降低固井成本。经实验验证，与现有的常规扶正器相比，本技术能使套管居中度提高80%以上，可显著提高水平井固井质量。在如图2所示的一个具体实施例中，主体2共设置有6个通道22，通道22的左侧面为沿主体2的径向由内而外倾斜向右的斜面，6个扶正块9分别设置于6个通道22，6个扶正块9能够在所述自适应支撑机构的推动下，同步向主体2的侧壁外部移动。 如图1所示，所述自适应支撑机构包括支撑块8和能推动支撑块8沿主体2的轴向移动的活塞5，支撑块8为设置于扶正块9的内侧的块状结构，扶正块9的内侧即为扶正块9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应变径套管扶正器，其特征在于，所述自适应变径套管扶正器包括筒状结构的主体(2)，主体(2)的侧壁内设置有环形空腔(21)和扶正块(9)，主体(2)的侧壁内还设置有连通环形空腔(21)与主体(2)的侧壁外部的通道(22)，扶正块(9)与通道(22)的位置相对应；环形空腔(21)内设置有自适应支撑机构，所述自适应支撑机构能推动扶正块(9)沿着主体(2)的径向向主体(2)外移动并将扶正块(9)的位置锁定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹虎，石天峰，程朝，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11