本实用新型专利技术涉及一种旋流扶正装置，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。该旋流扶正装置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】
一种旋流扶正装置
本技术涉及一种套管用的定位装置，特别涉及一种旋流扶正装置，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。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种旋流扶正装置，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，本技术的一种旋流扶正装置，包括中心管，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。作为本技术的改进，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，上止退套连同上液缸即实现了只能单向向下，旋流器张开后即不会收回，保证固井替浆过程中的导流功能不会发生变化。纵向开口使上止退环具有一定的弹性，便于嵌入上止退套的内壁凹槽且套装在中心管外周。作为本技术的进一步改进，上液缸的下端通过旋流器螺钉与旋流器的上端相连，各旋流器螺钉的内端头分别嵌于中心管外壁的螺旋槽中，各螺旋槽的形状相同且旋向一致。上液缸下行过程中，各旋流器螺钉的内端头沿螺旋槽向下滑行，使旋流器的上端一边下行压缩，一边发生扭转，使旋流器一边膨胀一边进入导流工作状态。作为本技术的进一步改进，上液缸的内壁与中心管外壁之间设有上密封环，上密封环位于所述上注液孔的上方，且上密封环的顶部抵靠在上定位环的下方，所述上定位环的内周嵌于中心管的凹槽中，上定位环的外周与上液缸的内壁间隙配合。当压力液从上注液孔进入上密封环下方时，由于上密封环被上定位环顶住不能上行，且上密封环的内周通过内周密封圈与中心管的外壁实现密封，上密封环的外周通过外周密封圈与上液缸的内壁实现密封，压力液只能推动上液缸下行，压缩旋流器一边膨胀一边扭转，直至上止退套的底部碰到上定位环的上端面，上液缸到达上极限位置。作为本技术的进一步改进，所述上连接环的顶部抵靠在上卡环的下方，上卡环的内周嵌于中心管的凹槽中，上卡环的外周嵌于上扶正环的第一内台阶上，上扶正环的第二内台阶也压在上连接环的顶部，所述上扶正环的下端内螺纹与上连接环的上端外螺纹相旋接。上连接环套入中心管后，在其上方嵌装上卡环，然后上连接环抵靠在上卡环的下方后，再套入上扶正环并且与上连接环相旋接，旋接到位后，上扶正环的第一内台阶压在上卡环的上方，上扶正环的第二内台阶压在上连接环的上方，使三者成为整体且固定在中心管的上部圆周上，这样的结构既便于加工，又便于安装或拆卸。作为本技术的进一步改进，所述旋流器的上下两端分别设有旋流器上环圈和设有旋流器下环圈，旋流器上环圈与旋流器下环圈之间对称连接有多道弓片，各弓片中段的同一侧边沿分别设有向内弯折形成的长条形旋流片，各长条形旋流片与相应的弓片连为一体且以旋流器的轴线为中心呈中心对称分布。当上液缸一边下行一边扭转时，旋流器上环圈跟随上液缸一边下行一边扭转；各弓片一边受压使中部向外膨胀均匀进入套管外的环空，一边跟随旋流器上环圈扭转，使各长条形旋流片跟随扭曲成螺旋状，同一圆周上的多个长条形旋流片对环空的水泥浆起到导流的作用，使水泥浆呈螺旋状紊流前进，且在流量相同即轴向速度相同的情况下，提高了水泥浆的线速度，可以实现大斜度井及水平井在小排量下的紊流替浆，且套管外周固井水泥层的厚度相同，可显著提高水平井、大斜度井的固井质量。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明，附图仅提供本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种旋流扶正装置，包括中心管，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】
1.一种旋流扶正装置，包括中心管，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所述的旋流扶正装置，其特征在于：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。
3.根据权利要求2所述的旋流扶正装置，其特征在于：上液缸的下端通过旋流器螺钉与旋流器的上端相连，各旋流器螺钉的...
【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：新型
国别省市：江苏;32
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