一种固井施工用套管扶正器及方法技术

本发明专利技术涉及一种石油开采设备领域，特别涉及一种固井施工用套管扶正器及方法。其技术方案是：基管中部设有第二扶正装置，在第二扶正装置的两侧分别安设上密封装置和下密封装置，所述上密封装置的上密封缸套固定在基管外壁，上密封活塞安设在上密封缸套内腔，且上密封活塞的下端与基管外壁设有的上液压密封胶筒配合；下密封装置的下密封缸套固定在基管外壁，下密封活塞安设在下密封缸套内腔，所述的第二扶正装置采用四连杆调节扶正器，遇水膨胀橡胶块或遇油膨胀橡胶膨胀时会推动四连杆调节扶正器变形调节，实现套管居中扶正；有益效果是：采用了机械的四连杆调节扶正器来实现大幅度的变形调节，更好的实现套管和封隔器等下入井筒时的居中扶正作用。筒时的居中扶正作用。筒时的居中扶正作用。

【技术实现步骤摘要】
一种固井施工用套管扶正器及方法


[0001]本专利技术涉及一种石油开采设备
，特别涉及一种固井施工用套管扶正器及方法。

技术介绍

[0002]目前，在石油开采过程中，固井施工是油气开采过程中的重要工序之一，具体是钻井完成后，需要固井并下入套管，且需要下入封隔器来对多个油层进行分别密封封隔，其中套管的扶正居中是封隔器下入的关键，是各个油层间分别密封的有效保证，是最终保证固井质量和后期开发效果的最重要因素，否则，会严重影响后续的油气开采及油井寿命。
[0003]中国专利文献公开号为CN211115835U，专利名称为《一种套管外壁防腐用弹性骨架扶正器》，包括扶正器本体，及设置于扶正器本体两端的上扶正限位环和下扶正限位环，所述扶正器本体包括弹性骨架和牺牲阳极扶正肋条，所述牺牲阳极扶正肋条设置有多根，多根牺牲阳极扶正肋条均设置于弹性骨架内部的空腔中，并通过导电紧固螺钉与弹性骨架的扶正条一一对应连接。该技术的弹性骨架可保证固井施工中入井套管串的居中度，增加固井过程中水泥浆在扶正器处的局部紊流，从而提高固井质量，但是其存在的问题是：弹性骨架对固井的井壁磨损较大，井壁与扶正器为硬磨方式。
[0004]中国专利文献公开号为CN205422568U，专利名称为《一种套管滚轮扶正器》，该滚轮扶正器有扶正器主体，扶正器主体外侧和内侧均固定有多对滚轮，各对滚轮通过轴安装在扶正器主体上。内侧的滚轮通过扶正器主体上的孔凸出于扶正器内壁且滚轮平行于扶正器轴线；外侧的滚轮凸出于扶正器主体外端面且滚轮轴垂直于扶正器轴线。这种套管滚轮式扶正器使套管下入时与井壁的滑动配合，能有效减少下套管时的摩擦阻力。此外，内侧滚轮与套管之间也为滚动配合，当井径不规则时，能缓冲下套管过程中井壁对该扶正器产生的横向分力，从而能减轻遇阻冲击，保护套管不受磨损保证施工过程中的套管顺利下入。提高了石油、天然气固井质量。其存在的问题是：虽然采用了滚轮来进行扶正，实现了滚动配合，消除了硬磨的扶正方式，但是，该专利采用的滚轮为固定式结构，不能扩张或收缩，这样，在遇到斜井或水平井等情况下，滚轮就会失效，就仍然会是硬摩擦的扶正方式或者是没有扶正的功能。
[0005]随着技术的进一步发展，中国专利文献公开号为CN206917614U，专利名称为《一种全尺寸自动调节滚轮非旋扶正器》，包括：扶正器轴公端、扶正套、扶正器轴母端、滚轮座、变径组件及滚轮。该专利可通过变径组件改变外径尺寸，从而在进入套管前缩小尺寸，顺利通过井口最窄处，进入套管后增大尺寸，支撑于套管内壁。其存在的问题是：通过弹簧来实现变径，其幅度有限，可以实现小幅度的变径，在遇到斜井或水平井等情况下，还是不能满足要求。
[0006]近年来研究发现，固井界面胶结脆弱，在下入过程中可能会导致封隔器之间出现微孔道，进而在长时期的使用中，会可能引发层间的封隔器失效，导致不同层间窜流和管外冒，影响油气井生产效率和安全。因此，寻找一种可以将封隔器顺利扶正居中的下入的方法
以及更加有效的封隔装置，就可以解决上述存在的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种固井施工用套管扶正器及方法，通过遇水和遇油膨胀橡胶带动四连杆结构的滚轮，从而实现了在井下滚轮展开，实现套管扶正的功能，且扶正装置的两侧分别设有封隔器装置，实现对多油层的分别封隔。
[0008]本专利技术提到的一种固井施工用套管扶正器，其技术方案是：包括连接接箍、基管、第一扶正装置，基管的下侧安设第一扶正装置，基管的上端安装连接接箍，其中，还包括上密封装置、下密封装置和第二扶正装置，所述的基管中部设有第二扶正装置，在第二扶正装置的两侧分别安设上密封装置和下密封装置，所述上密封装置包括上密封缸套、上密封活塞和上液压密封胶筒，上密封缸套固定在基管外壁，上密封活塞安设在上密封缸套内腔，且上密封活塞的下端与基管外壁设有的上液压密封胶筒配合；所述的下密封装置包括下液压密封胶筒、下密封活塞和下密封缸套，下密封缸套固定在基管外壁，下密封活塞安设在下密封缸套内腔，且下密封活塞与基管外壁设有的下液压密封胶筒配合；所述的第二扶正装置采用四连杆调节扶正器，在四连杆调节扶正器的上端设有遇水膨胀橡胶块和上扶正锁，所述遇水膨胀橡胶块在井筒内下行遇水时膨胀，在四连杆调节扶正器的下端设有下扶正锁和遇油膨胀橡胶，遇油膨胀橡胶在井筒内下行时遇油膨胀，遇水膨胀橡胶块或遇油膨胀橡胶膨胀时会推动四连杆调节扶正器变形调节，实现套管居中扶正。
[0009]优选的，上述的四连杆调节扶正器包括第一扶正器变径基座、第一基座连接销、第一曲柄连杆、第一过渡连接销、滚轮载体连杆、过渡滚轮、第二曲柄连杆、第二基座连接销和第二过渡连接销和第二扶正器变径基座，所述第一扶正器变径基座的上端与上扶正锁接触，第一扶正器变径基座的外侧通过第一基座连接销连接第一曲柄连杆，第一曲柄连杆的另一端通过第一过渡连接销连接滚轮载体连杆，滚轮载体连杆上安装两组过渡滚轮，所述滚轮载体连杆的另一端通过第二过渡连接销连接第二曲柄连杆，第二曲柄连杆的另一端通过第二基座连接销与第二扶正器变径基座连接；所述第一曲柄连杆、滚轮载体连杆、第二曲柄连杆和基管组成的四连杆调节扶正器。
[0010]优选的，上述的第一过渡连接销外安装第一辅助滚轮，第二过渡连接销外安装第二辅助滚轮，所述第一辅助滚轮和第二辅助滚轮的外径相等，且小于过渡滚轮的外径。
[0011]优选的，上述的上液压密封胶筒的下端与遇水膨胀橡胶块的上端之间设有上支撑座，且上支撑座通过上卡环固定在基管外壁；所述遇油膨胀橡胶的下端与下液压密封胶筒的上端之间设有下支撑座，且下支撑座通过下卡环固定在基管外壁。
[0012]优选的，上述的上密封装置还包括上锁簧套、上液压锁簧、上座封剪钉和上进液孔，所述上密封活塞的上端插入在上密封缸套内腔，且在基管开设有连通到上密封缸套内腔的上进液孔，上密封缸套的下端连接上锁簧套；所述上密封活塞下侧设有的上液压锁簧与上锁簧套连接配合，且上锁簧套与上密封活塞之间安装上座封剪钉。
[0013]优选的，上述的下密封装置还包括下座封剪钉、下液压锁簧、下锁簧套和下进液孔，所述下密封活塞的下端插入在下密封缸套内腔，且在基管开设有连通到下密封缸套内腔的下进液孔，下密封活塞的上端连接下锁簧套；所述下密封活塞上侧设有的下液压锁簧
与下锁簧套连接配合，且下锁簧套与下密封活塞之间安装下座封剪钉。
[0014]优选的，上述的第一扶正装置包括扶正本体、摩擦压帽、摩擦扶正块、压缩弹簧，所述扶正本体的中部外侧设有凸出的摩擦压帽，在摩擦压帽内安装多组摩擦扶正块，每组摩擦扶正块的内侧设有压缩弹簧。
[0015]本专利技术提到的固井施工用套管扶正器的使用方法，其技术方案是包括以下步骤：一、固井施工中，固井施工用套管扶正器通过连接接箍连接套管下入钻井完成的井筒中对油层进行封隔，在开始阶段时，通过第一扶正装置作为引导头，第一扶正装置中的摩擦扶正块会根据井壁的实际情况来对压缩弹簧进行挤压，实现小幅度的调整扶正；二、在正常的下入井本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固井施工用套管扶正器，包括连接接箍（1）、基管（2）、第一扶正装置，基管（2）的下侧安设第一扶正装置，基管（2）的上端安装连接接箍（1），其特征是：还包括上密封装置、下密封装置和第二扶正装置，所述的基管（2）中部设有第二扶正装置，在第二扶正装置的两侧分别安设上密封装置和下密封装置，所述上密封装置包括上密封缸套（3）、上密封活塞（4）和上液压密封胶筒（8），上密封缸套（3）固定在基管（2）外壁，上密封活塞（4）安设在上密封缸套（3）内腔，且上密封活塞（4）的下端与基管（2）外壁设有的上液压密封胶筒（8）配合；所述的下密封装置包括下液压密封胶筒（21）、下密封活塞（22）和下密封缸套（26），下密封缸套（26）固定在基管（2）外壁，下密封活塞（22）安设在下密封缸套（26）内腔，且下密封活塞（22）与基管（2）外壁设有的下液压密封胶筒（21）配合；所述的第二扶正装置采用四连杆调节扶正器，在四连杆调节扶正器的上端设有遇水膨胀橡胶块（11）和上扶正锁（12），所述遇水膨胀橡胶块（11）在井筒内下行遇水时膨胀，在四连杆调节扶正器的下端设有下扶正锁（31）和遇油膨胀橡胶（19），遇油膨胀橡胶（19）在井筒内下行时遇油膨胀，遇水膨胀橡胶块（11）或遇油膨胀橡胶（19）膨胀时会推动四连杆调节扶正器变形调节，实现套管居中扶正。2.根据权利要求1所述的固井施工用套管扶正器，其特征是：所述的四连杆调节扶正器包括第一扶正器变径基座（13）、第一基座连接销（14）、第一曲柄连杆（15）、第一过渡连接销（16）、滚轮载体连杆（17）、过渡滚轮（18）、第二曲柄连杆（32）、第二基座连接销（33）和第二过渡连接销（34）和第二扶正器变径基座（35），所述第一扶正器变径基座（13）的上端与上扶正锁（12）接触，第一扶正器变径基座（13）的外侧通过第一基座连接销（14）连接第一曲柄连杆（15），第一曲柄连杆（15）的另一端通过第一过渡连接销（16）连接滚轮载体连杆（17），滚轮载体连杆（17）上安装两组过渡滚轮（18），所述滚轮载体连杆（17）的另一端通过第二过渡连接销（34）连接第二曲柄连杆（32），第二曲柄连杆（32）的另一端通过第二基座连接销（33）与第二扶正器变径基座（35）连接；所述第一曲柄连杆（15）、滚轮载体连杆（17）、第二曲柄连杆（32）和基管（2）组成的四连杆调节扶正器。3.根据权利要求2所述的固井施工用套管扶正器，其特征是：所述的第一过渡连接销（16）外安装第一辅助滚轮（36），第二过渡连接销（34）外安装第二辅助滚轮（37），所述第一辅助滚轮（36）和第二辅助滚轮（37）的外径相等，且小于过渡滚轮（18）的外径。4.根据权利要求3所述的固井施工用套管扶正器，其特征是：所述的上液压密封胶筒（8）的下端与遇水膨胀橡胶块（11）的上端之间设有上支撑座（9），且上支撑座（9）通过上卡环（10）固定在基管（2）外壁；所述遇油膨胀橡胶（19）的下端与下液压密封胶筒（21）的上端之间设有下支撑座（38），且下支撑座（38）通过下卡环（20）固定在基管（2）外壁。5.根据权利要求4所述的固井施工用套管扶正器，其特征是：所述的上密封装置还包括上锁簧套（5）、上液压锁簧（6）、上座封剪钉（7）和上进液孔（2.1），所述上密封活塞（4）的上端插入在上密封缸套（3）内腔，且在基管（2）开设有连通到上密封缸套（3）内腔的上进液孔（2.1），上密封缸套（3）的下端连接上锁簧套（5）；所述上密封活塞（4）下侧设有的上液压锁簧（6）与上锁簧套（5）连接配合，且上锁簧套（5）与上密封活塞（4）之间安装上座封剪钉（7）。6.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯德杰，魏新芳，刘中青，许本福，
申请(专利权)人：山东健源石油工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：