大斜度井及水平井套管用导流定位器制造技术

本发明专利技术涉及一种大斜度井及水平井套管用导流定位器，中心管的中部外周固定有防转套，防转套的下端固定有扶正定位环，扶正定位环的下方连接有扶正器，扶正器的下端设有压缩扶正器的下液缸，下液缸的上腔通过下注液孔与中心管的内腔相通，下液缸的下端通过下剪钉固定在下连接环上，下连接环固定在中心管的下部圆周上；防转套的上端连接有旋流器，旋流器的上端设有压缩旋流器的上液缸，上液缸的下腔通过上注液孔与中心管的内腔相通，上液缸的上端通过上剪钉固定在上连接环上，上连接环固定在中心管的上部圆周上。该导流定位器既可使大斜度井及水平井的套管居中，又可以使流体增加流速，呈现紊流状态，可显著提高大井斜、水平井的固井质量。

【技术实现步骤摘要】
大斜度井及水平井套管用导流定位器
本专利技术涉及一种套管用的定位装置，特别涉及一种大斜度井及水平井套管用导流定位器，属于井下设备

技术介绍
钻井施工中，将井斜角在60°至86°之间的定向井称为大斜度井，井斜角在86°以上的称为水平井。随着石油天然气井开发技术的不断进步，大斜度井、水平井应用越来越多，而且水平段也越来越长，水平井完井技术先进，油气产量高，但是存在完井时套管难以下入到底，及固井时套管不易居中，固井质量不高的问题。由于水平井套管下入时，摩阻非常大，使用常规的弹性扶正器，支撑力不够，套管居中效果不理想。如果使用刚性扶正器，由于刚性扶正器的外径过大，套管难以下入。为了顺利将套管串下入到井底，同时又能保证套管固井时的居中效果，越来越多的水平井开始使用液压式扶正器，现有的液压扶正器由弹性扶正器、液缸、中心管等部件组成，下入状态时扶正器是收缩的，最大外径明显小于井眼尺寸，保证套管能够更容易的下入到位。在套管下入到井底后，投球或通过胶塞碰压的方式，剪断销钉，液缸推动扶正器膨胀，起到使套管居中的作用。传统的液压扶正器对入井后的安装位置要求较高，需要安装在井径规则、井斜较小的井段；但是固井施工一般都要求在井径比较大、井斜比较大的井段加装扶正器确保该井段的套管居中度，因此传统液压扶正器使用后很难发挥出其该有的作用。此外，传统液压扶正器仅有使套管居中的功能，没有使流体经过扶正器后增加流体流速的功用，因此在小排量替浆时就无法满足紊流顶替的要求，不能有效提高水泥浆的顶替效率。专利技术内容本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种大斜度井及水平井套管用导流定位器，既可以在井斜比较大的井段使套管居中，又可以使流体经过后增加流速，呈现紊流状态，能够显著的提高大井斜、水平井及小排量替浆施工井的固井质量。为解决以上技术问题，本专利技术的一种大斜度井及水平井套管用导流定位器，包括中心管，中心管的上端旋接有接箍，中心管的中部外周固定有防转套，防转套的下端固定有扶正定位环，扶正定位环的下方连接有扶正器，扶正器的下端设有压缩扶正器的下液缸，下液缸的上腔通过下注液孔与中心管的内腔相通，下液缸的下端通过下剪钉固定在下连接环上，下连接环固定在中心管的下部圆周上；所述防转套的上端连接有旋流器，旋流器的上端设有压缩旋流器的上液缸，上液缸的下腔通过上注液孔与中心管的内腔相通，上液缸的上端通过上剪钉固定在上连接环上，上连接环固定在中心管的上部圆周上。相对于现有技术，本专利技术取得了以下有益效果：中心管的两端分别通过接箍与套管相连，当扶正器与旋流器处于未被压缩状态时，外径较小，使得套管在水平井、大斜度井内容易下入到井底。将该导流定位器连接于水平段或大斜度井段的套管之间，投球憋压，或等注完水泥浆后胶塞碰压后憋压，压力液通过下注液孔进入下液缸的上腔，将下剪钉剪断，使下液缸上行，扶正器的上端固定在扶正定位环上保持不动，扶正器的下端受到下液缸的挤压而上行，使扶正器的中部膨胀并支撑在井眼壁上，使套管在井眼内居中。同时，压力液通过上注液孔进入上液缸的下腔，将上剪钉剪断，使上液缸下行，旋流器的下端固定在防转套上保持不动，旋流器的上端受到上液缸的挤压而下行，使旋流器的中部膨胀并扭曲，进入工作状态；由于旋流器可以使水泥浆绕套管轴线产生旋转，在流量相同的情况下，旋转流动的线速度更快，使流体呈现紊流状态，可以在小排量下使水泥浆实现紊流替浆，有效提高水泥浆的顶替效率，使套管在大斜度井及水平井段能够居中高效替浆，能够显著提高水平井、大斜度井的固井质量，为后期油气开采提供保障。作为本专利技术的改进，下液缸的下端旋接在下止退套的上端外周，下止退套的下端通过所述下剪钉与所述下连接环的上部相连；所述下止退套的内壁凹槽中嵌装有下止退环，所述下止退环设有贯通的纵向开口且通过内螺纹旋接在中心管下止退段的锯齿螺纹上，所述中心管下止退段向上延伸至下液缸的内腔。套管下井过程中，中心管未憋压，下剪钉将下止退套固定在下连接环上，下连接环固定在中心管的下部圆周上，扶正器处于收缩状态，保证套管顺利下井。当套管下到位且中心管憋压超过下剪钉的剪切强度时，下剪钉被剪断，下止退套脱离下连接环，跟随下液缸上行，使扶正器压缩张开实现扶正功能。下止退套上行过程中，下止退套内壁凹槽中的下止退环沿中心管下止退段的锯齿螺纹向上滑动，由于下止退环卡在锯齿螺纹上不能下行，下止退套连同下液缸即实现了只能单向向上，扶正器张开后即不会收回，保证固井过程中的居中不会发生变化。纵向开口使下止退环具有一定的弹性，便于嵌入下止退套的内壁凹槽且套装在中心管外周。作为本专利技术的进一步改进，下液缸的内壁与中心管外壁之间设有下密封环，下密封环位于所述下注液孔的下方，且下密封环的底部抵靠在下定位环的顶部，所述下定位环的内周嵌于中心管的凹槽中，下定位环的外周与下液缸的内壁间隙配合。当压力液从下注液孔进入下密封环上方时，由于下密封环被下定位环顶住不能下行，且下密封环的内周通过内周密封圈与中心管的外壁实现密封，下密封环的外周通过外周密封圈与下液缸的内壁实现密封，压力液即推动下液缸上行，使扶正器受压扩张，直至下止退套的顶部碰到下定位环的下端面，下液缸到达上极限位置。作为本专利技术的进一步改进，所述下连接环的底部内周抵靠在下卡环的上方，下卡环的内周嵌于中心管的凹槽中，下卡环的外周嵌于下扶正环的第一内台阶中，下扶正环的第二内台阶抵靠在下连接环底部外周的下方，所述下扶正环的上端内螺纹与下连接环的下端外螺纹相旋接。下连接环套入中心管后，在其下方嵌装下卡环，然后下连接环落在下卡环的顶部后，再套入下扶正环并且与下连接环相旋接，旋接到位后，下扶正环的第一内台阶抵靠在下卡环的下方，下扶正环的第二内台阶抵靠在下连接环的下方，使三者成为整体且固定在中心管的下部圆周上，这样的结构既便于加工，又便于安装或拆卸。作为本专利技术的进一步改进，所述防转套的中部内壁旋接有螺纹套，螺纹套的内壁旋接在中心管的外壁，且螺纹套设有贯通的纵向破口，螺纹套的下端抵靠在中卡环上，中卡环嵌于中心管的凹槽及扶正定位环的上端口内台阶上。纵向破口使螺纹套具有一定的弹性，便于与中心管及防转套的旋接为一体，扶正定位环与防转套旋接固定，中卡环对中部定位装置实现整体轴向定位，为旋流器的下端及扶正器的上端提供固定支撑。作为本专利技术的进一步改进，上液缸的上端旋接在上止退套的下端外周，上止退套的上端通过所述上剪钉与所述上连接环的下端相连；所述上止退套的内壁凹槽中嵌装有上止退环，所述上止退环设有贯通的纵向开口且通过内螺纹旋接在中心管上止退段的锯齿螺纹上，所述中心管上止退段向下延伸至上液缸的内腔。套管下井过程中，中心管未憋压，上剪钉将上止退套固定在上连接环上，上连接环固定在中心管的上部圆周上，旋流器处于收缩状态，保证套管顺利下井。当套管下到位且中心管憋压超过上剪钉的剪切强度时，上剪钉被剪断，上止退套脱离上连接环，跟随上液缸下行，使旋流器压缩张开实现导流功能。上止退套下行过程中，上止退套内壁凹槽中的上止退环沿中心管上止退段的锯齿螺纹向下滑动，由于上止退环卡在锯齿螺纹上只能单向前进，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大斜度井及水平井套管用导流定位器，包括中心管，中心管的上端旋接有接箍，其特征在于：中心管的中部外周固定有防转套，防转套的下端固定有扶正定位环，扶正定位环的下方连接有扶正器，扶正器的下端设有压缩扶正器的下液缸，下液缸的上腔通过下注液孔与中心管的内腔相通，下液缸的下端通过下剪钉固定在下连接环上，下连接环固定在中心管的下部圆周上；所述防转套的上端连接有旋流器，旋流器的上端设有压缩旋流器的上液缸，上液缸的下腔通过上注液孔与中心管的内腔相通，上液缸的上端通过上剪钉固定在上连接环上，上连接环固定在中心管的上部圆周上。/n

【技术特征摘要】
1.一种大斜度井及水平井套管用导流定位器，包括中心管，中心管的上端旋接有接箍，其特征在于：中心管的中部外周固定有防转套，防转套的下端固定有扶正定位环，扶正定位环的下方连接有扶正器，扶正器的下端设有压缩扶正器的下液缸，下液缸的上腔通过下注液孔与中心管的内腔相通，下液缸的下端通过下剪钉固定在下连接环上，下连接环固定在中心管的下部圆周上；所述防转套的上端连接有旋流器，旋流器的上端设有压缩旋流器的上液缸，上液缸的下腔通过上注液孔与中心管的内腔相通，上液缸的上端通过上剪钉固定在上连接环上，上连接环固定在中心管的上部圆周上。


2.根据权利要求1所述的大斜度井及水平井套管用导流定位器，其特征在于：下液缸的下端旋接在下止退套的上端外周，下止退套的下端通过所述下剪钉与所述下连接环的上部相连；所述下止退套的内壁凹槽中嵌装有下止退环，所述下止退环设有贯通的纵向开口且通过内螺纹旋接在中心管下止退段的锯齿螺纹上，所述中心管下止退段向上延伸至下液缸的内腔。


3.根据权利要求2所述的大斜度井及水平井套管用导流定位器，其特征在于：下液缸的内壁与中心管外壁之间设有下密封环，下密封环位于所述下注液孔的下方，且下密封环的底部抵靠在下定位环的顶部，所述下定位环的内周嵌于中心管的凹槽中，下定位环的外周与下液缸的内壁间隙配合。


4.根据权利要求1所述的大斜度井及水平井套管用导流定位器，其特征在于：所述下连接环的底部内周抵靠在下卡环的上方，下卡环的内周嵌于中心管的凹槽中，下卡环的外周嵌于下扶正环的第一内台阶中，下扶正环的第二内台阶抵靠在下连接环底部外周的下方，所述下扶正环的上端内螺纹与下连接环的下端外螺纹相旋接。


5.根据权利要求1所述的大斜度井及水平井套管用导流定位器，其特征在于：所述防转套的中部内壁旋接有螺纹套，螺纹套的内壁旋接在中心管的外壁，且螺纹套设有贯通的纵向破口，螺纹套的下端抵靠在中卡环上，中卡环嵌于中心管的凹槽及扶正定位...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆长青，姚文强，肖庆昆，闫联国，吴钊，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化华东石油工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32