本发明专利技术涉及石油固井施工装置及方法，特别涉及一种两级可变径式扶正装置及使用方法。其技术方案是：上接头的下侧设有弹性扶正臂，且弹性扶正臂的下端固定安装在上卡瓦推套上，上卡瓦推套通过上剪切销钉连接在上活塞缸上，通过上环形活塞推动上卡瓦推套移动；扶正器管体的中下部设有刚性扶正臂，刚性扶正臂的下端与下卡瓦推套接触配合，通过下环形活塞推动下卡瓦推套移动。有益效果是：本发明专利技术形成了一级扶正系统和二级扶正系统，通过弹性扶正臂和刚性扶正臂在打开后会贴近并支撑在裸眼井壁，保证套管串在裸眼井壁中居中，最终在套管与裸眼井壁之间的环空处，形成厚度均匀的水泥环，保证了固井质量，提高了固井优质率。提高了固井优质率。提高了固井优质率。
【技术实现步骤摘要】
一种两级可变径式扶正装置及使用方法
[0001]本专利技术涉及石油固井施工装置及方法，特别涉及一种两级可变径式扶正装置及使用方法。
技术介绍
[0002]石油固井施工中，在水平井和斜度很大的井中，因为重力的原因，套管会下沉处于井眼下部，这样就使得套管下端环空的水泥环很薄，严重的情况甚至没有水泥环，影响水泥与第二界面的胶结质量，降低了固井优质率。为了提高固井施工的优质率，在下入井眼的套管上都装有扶正器，扶正器是固井施工中的一种常备工具，可提高套管在井眼中的居中度；目前使用的扶正器主要可分为两大类，分别是弹性扶正器和刚性扶正器，其中，在弹性扶正器中最为常用的是弓形套管扶正器，弓形套管扶正器由圆箍和弓形弹簧片组成，是通过其弓形弹簧片在井眼中扶正，来保证套管居中；但在实际的水平井及大位移井中，竖直井段并不需要扶正器扶正，真正需要扶正器进行居中作用的是在斜井段和水平井段，而在使用弓形套管扶正器时会发现，弓形套管扶正器的弓形弹簧片从入井开始就始终顶在井眼内壁上，无论是在竖直井段、斜井段还是在水平井段，这种通过弓形弹簧片居中支撑的状态下，随着套管下入，还会产生较大的摩阻，摩阻会影响套管下入速度，如果钻井液粘稠，摩阻会更大，套管串下入将更加困难，从而进一步影响固井的效率；刚性扶正器虽然也存在弓形套管扶正器的上述问题，即使滚珠刚性扶正器能降低部分摩擦阻力，但因其外径较大，容易使整体套管串显得很僵硬，使用不够灵活，套管串下入困难，可适用的井眼范围不够广泛，还是难以从根本上解决问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种两级可变径式扶正装置及使用方法，既可以容易的进入井内，又可以提高套管居中度，从而有效提高固井优质率。
[0004]本专利技术提到的一种两级可变径式扶正装置，其技术方案是：包括扶正器管体、上接头、下接头，扶正器管体的上端设有上接头，下端设有下接头，其中，还包括弹性扶正臂、上卡瓦推套、上剪切销钉、上活塞缸、上环形活塞、上进液孔、刚性扶正臂、下卡瓦推套、下剪切销钉、下活塞缸、下环形活塞、下进液孔，所述的上接头的下侧设有弹性扶正臂，且所述弹性扶正臂的下端固定安装在上卡瓦推套上，所述上卡瓦推套通过上剪切销钉连接在上活塞缸上，所述上活塞缸安装在扶正器管体的上侧外壁，在上活塞缸与扶正器管体之间设有上环形活塞，且扶正器管体的上侧设有上进液孔，通过上环形活塞推动上卡瓦推套移动；所述扶正器管体的中下部设有刚性扶正臂，所述刚性扶正臂的下端与下卡瓦推套接触配合，所述下卡瓦推套的下端通过下剪切销钉连接到下活塞缸上，所述下活塞缸安装在扶正器管体的下侧外壁，在下活塞缸与扶正器管体之间设有下环形活塞，且扶正器管体的下侧设有下进液孔，通过下环形活塞推动下卡瓦推套移动。
[0005]优选的，上述刚性扶正臂上设有四组V型槽形成薄弱点，其中，中间两组V型槽位于刚性扶正臂的内侧，两端的V型槽位于刚性扶正臂的外部，在下活塞缸在压差作用下，通过下环形活塞推动下卡瓦推套上移，带动刚性扶正臂沿着中间的两组V型槽向外伸出，形成梯形结构。
[0006]优选的，上述上环形活塞的两侧设有上O型密封圈，所述下环形活塞的两侧设有下O型密封圈。
[0007]优选的，上述上活塞缸的下部的扶正器管体外壁设有一圈扶正块。
[0008]优选的，上述扶正块的外壁嵌有多个滚珠。
[0009]优选的，上述上活塞缸的中部内壁设有上卡槽，所述上环形活塞的外壁安装上卡簧，上环形活塞上移时，在上卡簧移动到上卡槽处时锁住上环形活塞，从而锁住弹性扶正臂。
[0010]优选的，上述下活塞缸的中部内壁设有下卡槽，所述下环形活塞的外壁安装下卡簧，下环形活塞上移时，在下卡簧移动到下卡槽处时锁住下环形活塞，从而锁住刚性扶正臂。
[0011]本专利技术提到的一种两级可变径式扶正装置的使用方法，包括以下过程：在下井时，在地面将套管连同两级可变径式扶正装置下入井内，此时，弹性扶正臂和刚性扶正臂呈收缩状态，扶正块上嵌有滚珠，套管和扶正器管体下入的阻力小，直至下入预定位置；然后，在地面沿着套管注入顶替水泥，顶替水泥沿着上进液孔进入上活塞缸，当压力升高到一定值时，上剪切销钉被剪断，上环形活塞推动上卡瓦推套向上移动，从而推动弹性扶正臂胀开，并且，上卡簧移动到上卡槽内，锁住上环形活塞，使弹性扶正臂保持弧形的胀开状态；另外，顶替水泥沿着下进液孔进入下活塞缸，当压力升高到一定值时，下剪切销钉被剪断，下环形活塞推动下卡瓦推套向上移动，从而推动刚性扶正臂沿着V型槽形成薄弱点变形，形成向外的梯形结构，并且，下卡簧移动到下卡槽处时锁住下环形活塞，使刚性扶正臂保持梯形结构；通过上、下两级扶正，对套管起到扶正作用，弹性扶正臂和刚性扶正臂在打开后会贴近并支撑在裸眼井壁，保证套管串在井眼中居中，最终在套管与裸眼井壁之间的环空处，形成厚度均匀的水泥环，保证了固井质量。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果具体如下：在两级可变径式扶正装置的管体外壁上分别设有径向的刚性扶正臂和弹性扶正臂，形成了一级扶正系统和二级扶正系统，扶正器管体外壁上安装有上、下活塞缸，上、下活塞缸内有上、下环形活塞和上、下卡瓦推套；通过弹性扶正臂和刚性扶正臂在打开后会贴近并支撑在裸眼井壁，保证套管串在裸眼井壁中居中，最终在套管与裸眼井壁之间的环空处，形成厚度均匀的水泥环，保证了固井质量；在上、下环形活塞上装有上、下卡簧配合上、下卡槽，可有效防止刚性扶正臂和弹性扶正臂打开后被挤压回撤，提高了装置的扶正可靠性，从而提高了固井优质率。
附图说明
[0013]图1是本专利技术在下入井过程中的结构示意图；
图2是本专利技术在下入井后打开两级扶正的结构示意图；图3是刚性扶正臂胀开前的局部结构示意图；图4是刚性扶正臂胀开后的局部结构示意图；图5是弹性扶正臂胀开前的局部结构示意图；图6是弹性扶正臂胀开后的局部结构示意图；图7是弹性扶正臂胀开前的上卡簧与下卡槽的放大示意图；图8是弹性扶正臂胀开后的上卡簧与下卡槽的配合示意图；图9是刚性扶正臂上的四组V型槽的放大示意图；图10是本专利技术的两端分别安装可旋转式旋流扶正块后的结构示意图；图11是可旋转式旋流扶正块的结构示意图；图12是可旋转式旋流扶正块的俯视方向示意图；图13是本专利技术实施例3的结构示意图；图14是憋压球座及憋压球示意图；上图中：弹性扶正臂1、上卡瓦推套2、上剪切销钉3、上活塞缸4、上O型密封圈5、上环形活塞6、上进液孔7、刚性扶正臂8、下卡瓦推套9、下剪切销钉10、下活塞缸11、下O型密封圈12、下环形活塞13、下进液孔14、扶正器管体15、上接头16、下接头17、扶正块18、可旋转式旋流扶正块19、憋压球座20、憋压球21，上卡槽4.1、上卡簧6.1、V型槽8.1、下卡槽11.1、下卡簧13.1、滚珠18.1。
具体实施方式
[0014]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0015]实施例1，参照图1
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图9，本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种两级可变径式扶正装置，包括扶正器管体（15）、上接头（16）、下接头（17），扶正器管体（15）的上端设有上接头（16），下端设有下接头（17），其特征是：还包括弹性扶正臂（1）、上卡瓦推套（2）、上剪切销钉（3）、上活塞缸（4）、上环形活塞（6）、上进液孔（7）、刚性扶正臂（8）、下卡瓦推套（9）、下剪切销钉（10）、下活塞缸（11）、下环形活塞（13）、下进液孔（14），所述的上接头（16）的下侧设有弹性扶正臂（1），且所述弹性扶正臂（1）的下端固定安装在上卡瓦推套（2）上，所述上卡瓦推套（2）通过上剪切销钉（3）连接在上活塞缸（4）上，所述上活塞缸（4）安装在扶正器管体（15）的上侧外壁，在上活塞缸（4）与扶正器管体（15）之间设有上环形活塞（6），且扶正器管体（15）的上侧设有上进液孔（7），通过上环形活塞（6）推动上卡瓦推套（2）移动；所述扶正器管体（15）的中下部设有刚性扶正臂（8），所述刚性扶正臂（8）的下端与下卡瓦推套（9）接触配合，所述下卡瓦推套（9）的下端通过下剪切销钉（10）连接到下活塞缸（11）上，所述下活塞缸（11）安装在扶正器管体（15）的下侧外壁，在下活塞缸（11）与扶正器管体（15）之间设有下环形活塞（13），且扶正器管体（15）的下侧设有下进液孔（14），通过下环形活塞（13）推动下卡瓦推套（9）移动。2.根据权利要求1所述的两级可变径式扶正装置，其特征是：所述刚性扶正臂（8）上设有四组V型槽（8.1）形成薄弱点，其中，中间两组V型槽（8.1）位于刚性扶正臂（8）的内侧，两端的V型槽（8.1）位于刚性扶正臂（8）的外部，在下活塞缸（11）在压差作用下，通过下环形活塞（13）推动下卡瓦推套（9）上移，带动刚性扶正臂（8）沿着中间的两组V型槽（8.1）向外伸出，形成梯形结构。3.根据权利要求2所述的两级可变径式扶正装置，其特征是：所述上环形活塞（6）的两侧设有上O型密封圈（5），所述下环形活塞（13）的两侧设有下O型密封圈（12）。4.根据权利要求3所述的两级可变径式扶正装置，其特征是：所述上活塞缸（4）的下部的扶正器管体（15）外壁设有一圈扶正块（18）...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙瑞，王铁军，何道宽，王小华，刘秉辉，
申请(专利权)人：山东胜油固井工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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