滚珠扶正器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种石油勘探、开发钻井完井施工用的滚珠扶正器，其技术方案为滚珠扶正器，由扶正器本体、滚珠、卡盘、本体上的扶正棱、扶正棱上的窗孔构成；其特征在于：卡盘包裹着滚珠，安装在扶正器本体的扶正棱上的窗孔中，卡盘与窗孔稳固连接，滚珠在卡盘的包裹中仍然能在任意方向上自由转动。应用本滚珠扶正器，不仅可以满足在井眼内旋转起下管柱的需要，能够有效地减少起下完井管柱的摩阻力，增加完井管柱的可下入深度，而且能够满足旋转固井施工要求，提高水泥浆顶替效率，保证固井完井质量。

【技术实现步骤摘要】
滚珠扶正器
本技术涉及一种石油、天然气等地下资源勘探、开发钻井完井施工用的油管、套管滚珠扶正器，是一种石油、天然气等地下资源钻井工程中采用的完井作业工具，用于完井作业时，在井下扶正油管和套管。
技术介绍
公知的石油、天然气勘探、开发钻井井眼是一种右螺旋井眼，尤其是定向井钻井，其右螺旋井眼更为突出，而目前石油、天然气井完井施工中，普遍采用的刚性套管扶正器和滚轮式套管扶正器(专利号分别为CN03242545.7和ZL200820103420.2)。刚性套管扶正器主要由扶正器本体和凸出在本体上的直棱型或螺旋型扶正棱构成；螺旋式滚轮套管扶正器主要是由扶正器本体和凸出在本体上的螺旋型扶正棱，以及安装在扶正棱上的滚轮构成，其滚轮都是圆柱形的，不能在任意方向上自由转动。这类扶正器在一些特殊井的完井施工中存在明显的缺陷，如在定向井完井中，管柱受井斜的侧向力作用较大，直棱刚性扶正器或螺旋刚性扶正器不能起到降低摩阻的作用，反而增大了下管柱的摩阻；左旋滚轮式套管扶正器，因其螺旋方向与井眼螺旋方向相反，不但不能降低管柱与井壁的摩阻，相反增大了下管柱的摩阻；右旋滚轮式套管扶正器虽然与井眼螺旋方向相同，通过滚轮的转动，在一定方向上能够降低套管与井壁的摩阻，但是不能满足旋转下管柱和旋转固井完井的要求；在螺旋程度较为严重的井眼中，螺旋式滚轮套管扶正器也不同程度的刮削井壁，增大完井管柱与井壁的接触摩阻，甚至造成事故隐患。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，减少下管柱时的摩阻力，本使用新型提出了如下解决方案：在上述的刚性扶正器的扶正棱上开窗孔。通过卡盘，在窗孔内安装一个球型滚珠。球型滚珠凸出于扶正棱表面3-12毫米，凸出的高度满足完井工艺要求。在下管柱施工过程中，滚珠扶正器既可以扶正油管柱或套管柱，又可以通过滚珠的在任意方向上转动，把管柱与井壁的滑动摩阻变为滚动摩阻，从而减少摩阻，同时还可以满足旋转起下油管柱或起下套管柱和旋转固井完井的需要，增加了下油管柱或下套管柱的深度，提高了固井完井质量。本技术公开和保护的技术方案为：一种滚珠扶正器，由扶正器本体、滚珠、卡盘、本体上的扶正棱、窗孔构成；其特征为：滚珠通过卡盘安装在扶正器本体的扶正棱上的窗孔中。作为上述技术方案的进一步改进，其中滚珠的优选形状为球型。作为上述技术方案的进一步改进，扶正棱的横截面为曲边梯形。作为上述技术方案的进一步改进，扶正棱上开的窗孔的开孔形状还可为圆形、椭圆形或圆角矩形。作为上述技术方案的进一步改进，卡盘可以是圆形边缘的或曲边矩形边缘的曲面体，曲面体的外面可以是圆柱面或者平面，内面是球面。为了满足旋转下管柱和旋转固井的需要，所述的滚珠在卡盘里可以任意方向上自由的转动。较佳的，为了提高滚珠的使用寿命，所述的滚珠采用硬质合金材料。可选的，所述的滚珠表面和卡盘内表面分别采用表面耐磨处理。本技术与现有的扶正器相比有以下优点：1、在扶正井内管柱的同时，既可以减少起下管柱的摩阻，又可以减少旋转管柱的摩阻。2、结构简单，安全实用。本技术的有益效果使用本技术的扶正器在室内试验，各项试验数据达到了设计指标。在定向井、水平井进行了应用性试验，在完井管柱上安装滚珠扶正器，完井管柱一次入井，下管柱的摩阻都小于完井管柱上安装刚性扶正器和螺旋滚轮扶正器，并且还能够旋转管柱入井，完井管柱一次入井率100％。附图说明图1是螺旋滚珠扶正器的立体主视图。图中1是扶正器本体，2是滚珠，3是卡盘，4是扶正棱，5是窗孔。图2是螺旋滚珠扶正器的侧视剖面图。图3是卡盘的主视图。图4是卡盘的俯视剖面图。具体实施方式实施例本实施例中，使用右螺旋滚珠扶正器。螺旋滚珠扶正器由扶正器本体1、滚珠2、卡盘3、本体1上五条扶正棱4和窗孔5构成。每条扶正棱4上的开有两个圆形窗孔5，每个圆形窗孔5内通过两个卡盘3，安装一个球型滚珠2，每个球型滚珠高出扶正棱4的表面5毫米。两个卡盘3包裹在滚珠2的两测，并一同安装在圆形窗孔5内。卡盘3的外柱面与圆形窗孔5的内孔面通过焊接固定。螺旋扶正棱4是右螺旋，螺旋升角为68°，螺旋扶正棱4的横截面是曲边梯形，螺旋扶正棱4的端面呈流线型。实践证明，按照上述方案制造出的不同规格的滚珠扶正器既可以满足不同直径的井眼内配套下入的不同直径管柱的扶正居中需要，还可以满足不同直径的井眼内旋转管柱增加下入深度与提高固井质量的需要。本技术结构简单、重量轻、操作简便、安全可靠、适用范围广泛、便于推广使用。最后应该说明，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改，或者同等替换，而不脱离本技术的技术方案的精神和范围，均在本技术的保护之列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚珠扶正器，由扶正器本体、滚珠、卡盘、本体上的扶正棱、扶正棱上的窗孔构成；其特征在于：卡盘对称的卡在滚珠的两侧，安装在扶正器本体的扶正棱上的窗孔中；卡盘与窗孔稳固连接，滚珠在窗孔中能自由转动。

【技术特征摘要】
1.一种滚珠扶正器，由扶正器本体、滚珠、卡盘、本体上的扶正棱、扶正棱上的窗孔构成；其特征在于：卡盘对称的卡在滚珠的两侧，安装在扶正器本体的扶正棱上的窗孔中；卡盘与窗孔稳固连接，滚珠在窗孔中能自由转动。2.如权利要求1所述的滚珠扶正器，其特征在于：所述的滚珠形状为球型，滚珠的材质既可以是硬质合金，也可以是表面经过耐磨处理的普通合金钢。3.如权利要求1所述的滚珠扶正器，其特征在于：所述的卡盘既可以是圆形外缘曲面体、或者是曲边矩形外缘曲面体，也可以是柱状体、或者环状体，但是其内表面是球面，并且球面经过耐磨处理。4.如权利要求1所述的滚珠扶正器，其特征在于：所述的扶正棱既可以是直扶正棱，也可以是螺旋扶正棱，并且扶正棱横截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大红，刘哲汐，刘泽宇，刘泽灏，刘白杨，张文浩，田文江，王世祥，刘先明，
申请(专利权)人：北京海蓝华轩科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11