一种化学信号激活的可变径扶正器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了属于油气井工程领域的一种化学信号激活的可变径扶正器及其使用方法。所述可变径扶正器的钢带扣通过焊接固定于单弓形弹性扶正器的扶正条中部位置，钢带位于钢带扣的中部位置；化学信号激活锁通过螺钉固定在钢带的头部；该化学信号激活锁的结构组成有缸体、缸体盖、转板、拉杆、拉块、弹簧、挡板、减摩圈、滤纸、螺钉、转轴和垫圈；当可变径扶正器下行到指定位置后，通过在钻井液中加入氢氧化钠改变钻井液PH，化学信号激活锁中的氢氧化铝固体被溶解，两个压紧的弹簧释放，挡板上行，转板转动，拉杆抽出拉块，钢带被释放，扶正条处于弹开状态；由此保证套管的居中度；缩短套管下井时间；最终提高固井质量，延长油气井的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种化学信号激活的可变径扶正器及其使用方法
本专利技术属于油气井工程领域，特别涉及一种化学信号激活的可变径扶正器及其使用方法。
技术介绍
套管居中是保证固井质量的重要前提，套管居中度差易造成环形空间内水泥偏心流动、钻井液滞留、顶替窜槽及凝固后水泥环局部缺失等问题，造成层间无法封隔；同时，套管居中度差也会使得固井工艺及材料技术效能难以充分发挥，无法保证固井质量。通过各项实验数据和现场实践表明，套管居中度大于67％时，才能通过调整钻井液和水泥浆流变性能、增加密度差等措施保证水泥浆顶替效率。提高居中度最有效的方法是使用扶正器，目前使用比较多的是刚性扶正器和弹性扶正器，但刚性扶正器自身外径很小，无法在不规则井段、大肚子井段、糖葫芦井段发挥扶正作用，而弹性扶正器中变形较大的扶正条容易造成套管下井摩擦阻力增大。因此迫切需要一种变径扶正器，在入井前把扶正条束缚住，解决套管下井摩擦阻力大的问题。下井后让扶正条弹开，缩短套管下井时间并保证套管的居中度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种化学信号激活的可变径扶正器及其使用方法，钢带扣通过焊接固定于单弓形弹性扶正器的扶正条中部位置，钢带位于钢带扣的中部位置，其特征在于，化学信号激活锁通过螺钉固定在钢带的头部；化学信号激活锁的结构组成有缸体、缸体盖、转板、拉杆、拉块、弹簧、挡板、减摩圈、滤纸、螺钉、转轴和垫圈；其中，下部弹簧下端通过螺钉固定在缸体上，上部弹簧上端通过螺钉固定在挡板上，减摩圈紧密地黏合在挡板上，挡板上打有若干小孔，挡板和减摩圈位于缸体内腔上部分，转板通过转轴与缸体连接，拉杆通过转轴与转板相连，拉块通过转轴与拉杆相连，拉块通过刚带上的小孔把钢带固定在激活锁内，滤纸和前后底板通过螺钉与缸体固定在一起，滤纸只允许水分子和离子通过，不能允许固体颗粒通过。所述减摩圈是涂有减摩涂层的橡胶圈。所述可变径扶正器使用氢氧化钠和氢氧化铝作为激活物质。所述可变径扶正器束缚后的最大外径为175mm-190mm，激活后的最大外径为225mm-245mm，长度为530mm-550mm。所述可变径扶正器束缚后的最大外径为180mm，激活后的最大外径为235mm，长度为540mm。一种化学信号激活的可变径扶正器的使用方法，其特征在于，在单弓形弹性扶正器中部安装钢带扣、钢带和激活锁组件，当可变径扶正器下行到指定位置后，通过在钻井液中加入氢氧化钠改变钻井液PH，使其值达到12以上，化学信号激活锁中的氢氧化铝固体被溶解，两个压紧的弹簧释放，挡板上行，转板转动，拉杆抽出拉块，钢带被释放，扶正条处于弹开状态；由此保证套管的居中度。本专利技术的有益效果是本专利技术提供的可变径扶正器，通过化学信号激活锁中的氢氧化铝固体被溶解，两个压紧的弹簧释放，钢带被释放，扶正条处于弹开状态，保证套管的居中度；该专利技术结构设计简单、合理，加工成本较低、装配方便；缩短套管下井时间；提高油气井的质量，增加经济效益。附图说明图1是可变径扶正器的结构示意图。图中标号：1-单弓形弹性扶正器，2-钢带扣，3-钢带，4-激活锁。图2是化学信号激活锁结构示意图；其中a为激活锁结构示意图；b为缸体半剖示意图。图中标号：401-Ⅰ#滤纸，402-后底板，403-Ⅰ#转轴，404-Ⅱ#转轴，405-转板，406-拉杆，407-Ⅲ#转轴，408-拉块，409-垫圈，410-Ⅱ#滤纸Ⅱ，411-前底板，412-氢氧化铝固体，413-挡板，414-减摩圈，415-上弹簧，416-下弹簧，417-缸体，418-螺钉。具体实施方式本专利技术提供一种化学信号激活的可变径扶正器及其使用方法，下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。图1所示是可变径扶正器的结构示意图。其中，单弓形弹性扶正器1的钢带扣2通过焊接固定于单弓形弹性扶正器1的扶正条中部位置，钢带3位于钢带扣2的中部位置，化学信号激活锁4通过螺钉固定在钢带3的头部。所述化学信号激活锁的结构组成包括缸体、缸体盖、转板、拉杆、拉块、弹簧、挡板、减摩圈、滤纸、螺钉、转轴和垫圈；其中，Ⅰ#滤纸401夹在后底板402和缸体417之间，Ⅱ#滤纸410夹在前底板411和缸体417之间；滤纸只允许水分子和离子通过，不能允许固体颗粒通过；后底板402、前底板411与缸体417通过螺钉418固定，转板405与缸体417通过Ⅰ#转轴403连接，拉杆406与转板405通过Ⅱ#转轴404连接，拉块408与拉杆406通过Ⅲ#转轴407连接，拉块408与缸体417之间是间隙配合，挡板413与减摩圈414黏合在一起，减摩圈414与缸体417之间是间隙配合，所述减摩圈是涂有减摩涂层的橡胶圈。上弹簧415和下弹簧416放置在缸体417空腔内，下部弹簧416下端通过螺钉固定在缸体417上，上部弹簧415上端通过螺钉固定在挡板413上，拉块408通过刚带3上的小孔把钢带3固定在激活锁4内；所述可变径扶正器使用氢氧化钠和氢氧化铝作为激活物质。本专利技术最佳实施例的使用过程：在单弓形弹性扶正器1中部安装钢带扣2、钢带3和化学信号激活锁4，可变径扶正器1的扶正条下井前通过钢带3束缚，当套管下行到指定位置后，在钻井液中加入氢氧化钠，使钻井液PH上升到12以上，氢氧化铝412固体溶解，挡板413和减摩圈414上移，压紧的上弹簧415与下弹簧416释放，转板405旋转，带动拉杆406移动，抽出拉块408，钢带3被释放，扶正条处于弹开状态；保证套管居中度，并缩短套管下井时间。所述可变径扶正器束缚后的最大外径为180mm，激活后的最大外径为235mm，长度为540mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用化学信号激活的可变径扶正器，所述可变径扶正器的钢带扣通过焊接固定于单弓形弹性扶正器的扶正条中部位置，钢带位于钢带扣的中部位置；其特征在于，化学信号激活锁通过螺钉固定在钢带的头部；该化学信号激活锁的结构组成有缸体、缸体盖、转板、拉杆、拉块、弹簧、挡板、减摩圈、滤纸、螺钉、转轴和垫圈；其中，下部弹簧下端通过螺钉固定在缸体上，上部弹簧上端通过螺钉固定在挡板上，减摩圈紧密地黏合在挡板上，挡板上打有若干小孔，挡板和减摩圈位于缸体内弹簧上部，转板通过转轴与缸体连接，拉杆通过转轴与转板相连，拉块通过转轴与拉杆相连，拉块通过刚带上的小孔把钢带固定在激活锁内，滤纸和前后底板通过螺钉与缸体固定在一起，滤纸只允许水分子和离子通过，不能允许固体颗粒通过。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用化学信号激活的可变径扶正器，所述可变径扶正器的钢带扣通过焊接固定于单弓形弹性扶正器的扶正条中部位置，钢带位于钢带扣的中部位置；其特征在于，化学信号激活锁通过螺钉固定在钢带的头部；该化学信号激活锁的结构组成有缸体、缸体盖、转板、拉杆、拉块、弹簧、挡板、减摩圈、滤纸、螺钉、转轴和垫圈；其中，下部弹簧下端通过螺钉固定在缸体上，上部弹簧上端通过螺钉固定在挡板上，减摩圈紧密地黏合在挡板上，挡板上打有若干小孔，挡板和减摩圈位于缸体内弹簧上部，转板通过转轴与缸体连接，拉杆通过转轴与转板相连，拉块通过转轴与拉杆相连，拉块通过刚带上的小孔把钢带固定在激活锁内，滤纸和前后底板通过螺钉与缸体固定在一起，滤纸只允许水分子和离子通过，不能允许固体颗粒通过。


2.根据权利要求1所述采用化学信号激活的可变径扶正器，其特征在于，所述减摩圈是涂有减摩涂层的橡胶圈。


3.根据权利要求1所述采用化学信号激活的可变径扶正器，其特征在于，所述可变径扶正器...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹宜勇，陈一，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11