扶正器制造技术

一种用于扶正孔

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扶正器


[0001]本专利技术涉及一种用于扶正孔中的管的扶正器
。

技术介绍

[0002]在油气勘探和生产行业中，先从地表开始钻出井眼
(“井孔”)
，以达含烃地层，然后通常以所谓套管的金属孔壁衬管作为井孔的里衬
。
套管的各个部分通常螺合在一起，以形成套管柱，该套管柱下放至井孔内，并在套管柱和井孔之间留下环形空隙，该环形空隙内随后灌入水泥等可固结材料，以为套管和井孔提供支撑，并实现防止非受控流体从环形空隙涌上的密封效果
。
[0003]鉴于套管和
/
或井孔的支撑效果以及防止非受控流体从环形空隙涌上的效果对于确保特定井孔的作业安全至关重要，因此可以理解，如果水泥固井作业不佳，则将给作业人员带来极大的操作风险
。
[0004]导致水泥固井作业不佳的一个因素在于，套管柱偏离或移出井孔纵向中心轴线，导致环形空隙内的水泥厚度不一致
。
为了扶正井孔中的套管柱，通常在套管柱外侧安装所谓的扶正器
(
俗称“套管扶正器”)。
扶正器用于将套管总体上保持于井孔的中心位置，直到环绕于套管柱外侧的水泥固结
。
[0005]虽然扶正器使用广泛，但是现有工具和设备存在许多难点和缺点
。
[0006]例如，具有将套管柱支离井壁的固定式径向叶片的刚性体扶正器无法顺应井孔的限制部位和
/
或冲刷部位，从而可能导致套管柱无法伸至井孔内的目标总深度
。
[0007]作为刚性体扶正器的一种替代方案，目前已开发出弓形弹簧扶正器，此类扶正器具有端环，其端环通过弓形弹簧形式的细长弹簧元件耦合在一起
。
虽然此类弹簧元件能够通过径向内偏而允许套管柱通过井孔的限制部位，但是在井孔倾斜角度较大或呈水平走向
(
通称“水平井孔”)
的情形中，由于井孔水平部分内的套管柱重量较大，因此弹簧元件可在该重量的作用下变形至超出其将套管柱保持于目标位置的能力，从而使得套管柱因在井孔中下偏而产生导致上述水泥固井不均问题的风险
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的各方面涉及一种用于扶正孔中的管的扶正器，井下总成以及扶正孔中的管的方法
。
[0009]根据第一方面，提供一种用于扶正孔中的管的扶正器，包括：
[0010]第一端环；
[0011]第二端环；以及
[0012]处于所述第一端环和第二端环之间的多个支条构件，
[0013]用于保持所述支条构件的保持装置，
[0014]其中，所述保持装置包括在支条构件之间周向延伸并设置为穿过所述支条构件的保持构件；以及
[0015]释放装置，用于释放所述保持装置并允许所述支条构件在径向内缩位置和径向外扩位置之间移动
。
[0016]在使用过程中，所述扶正器可设置为位于所述管上，且扶正器用于接合孔以当管通入到孔中时，以将所述管在该孔中扶正
。
保持装置允许支条构件保持压缩状态，直到被释放装置释放，此刻支条构件可以在径向内缩位置和径向外扩位置之间移动
。
[0017]有利地，保持装置可防止扶正器的过早启动，同时释放装置提供了一种高效且有效的方式来可控地释放保持装置
。
此外，在井下系统中，在环形空隙内存在旋转和
/
或往复运动的移动部件很常见
。
这些部件可能包括扶正器
、
浮动设备上的旋转头
、
扩孔器鞋
、
射孔枪
、
尾管悬挂器
、
封隔器
、
外部套管和其他完井设备等
。
由于保持构件穿过支条构件，保持构件在释放后保持在适当位置，避免了保持构件成为孔内障碍物的风险
。
由于多种原因，这一设置都非常重要
。
例如，环形空隙内存在的任何散落的障碍物
(
通常称为“垃圾”)
，可以因松散物在这些移动部件周围缠绕或聚集而导致故障
。
环形空隙还常用于循环流体，如钻井泥浆和
/
或水泥，这可能对孔的安全和
/
或高效操作至关重要
。
环形空隙的阻塞可能需要修井作业，而在极端情况下可能需要放弃孔，对操作者来说成本很高
。
已知松散物料还会导致地表面振动筛设备和其他地面设备的堵塞
。
[0018]至少一个支条构件包括至少一个翼部
。
保持构件穿过翼部设置
。
翼部相对于枝条部分成角度设置
。
至少一个翼部可以从支条构件的底侧延伸，尤其从支条构件的中间部分延伸
。
[0019]通过提供具有相对于支条构件成一定角度的一个或多个翼部的扶正器，尤其相对于支条构件的中间部分成一定角度，具有使所述中间部分在使用过程中偏离所述管的优点
。
通过使所述中间部分偏离所述管，可防止或至少减小所述支条构件因所述中间部分所受的力的大小足以使得该支条构件变形至相对于端环变成平坦姿态而受损的风险
。
[0020]此外，通过翼部来设置保持构件意味着保持构件设置在径向向内的位置，其直径小于扶正器的通径直径，因此不管在释放之前或之后，保持构件不占据环形空隙中的任何空间
。
[0021]通过翼部来设置保持构件还意味着不仅径向而且还轴向地保持保持构件
。
因此，在释放之前和之后都进一步控制保持构件的位置
。
[0022]至少一个支条构件可以包括用于容纳穿过其中的保持构件的开孔
。
翼部可包括用于容纳保持构件的开孔
。
开孔可设置在一个或多个翼部中
。
[0023]所述开孔设置在从所述支条构件，尤其从支条构件的中间部分的底侧延伸的孔眼或钩中
。
[0024]有利的，通过孔眼或钩的开孔来设置保持构件意味着保持构件设置在径向向内的位置，其直径小于扶正器的通径直径，因此不管在释放之前或之后，保持构件不占据环形空隙中的任何空间
。
[0025]通过孔眼或钩的开孔来设置保持构件意味着不仅径向而且还轴向地保持保持构件
。
因此，在释放之前和之后都进一步控制保持构件的位置
。
[0026]所述开孔可以是圆形的或大致圆形的
。
所述开孔卡伊采用细长槽的形式
。
开孔可以包括或采用闭合形状
。
开孔可以包括或采用开放形状
。
[0027]保持装置可以采用多种不同的形式
。
[0028]保持装置可以包括单个保持构件
。
或者，保持装置可包括多个保持构件
。
[0029]所述保持构件可以包括或采用条
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于扶正孔中的管的扶正器，其特征在于，包括：第一端环；第二端环；以及处于所述第一端环和所述第二端环之间的多个支条构件，用于保持所述支条构件的保持装置，其中，所述保持装置包括在支条构件之间周向延伸并设置为穿过所述支条构件的保持构件；以及释放装置，用于释放所述保持装置并允许所述支条构件在径向内缩位置和径向外扩位置之间移动
。2.
根据权利要求1所述的扶正器，其特征在于，至少一个所述支条构件包括开孔，其中，所述开孔用于容纳穿过的所述保持构件，其中，所述开孔设置在至少一个翼部中或设置在从所述支条构件的底侧延伸的孔眼或钩中
。3.
根据权利要求2所述的扶正器，其特征在于，所述开孔是圆形的或大致圆形的
。4.
根据权利要求2所述的扶正器，其特征在于，所述开孔采用细长槽的形式
。5.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括条或带，或采用条或带的形式
。6.
根据权利要求1至4中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括线或绳，或采用线或绳的形式
。7.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括金属材料和
/
或至少部分由金属材料构成
。8.
根据权利要求7所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括钢和
/
或至少部分由钢构成
。9.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括复合材料和
/
或至少部分由复合材料构成
。10.
根据权利要求9所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括碳纤维复合材料和
/
或至少部分由碳纤维复合材料构成
。11.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括芳纶材料和
/
或至少部分由芳纶材料构成
。12.
根据权利要求
11
所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括对位芳纶材料和
/
或至少部分由对位芳纶材料构成
。13.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括聚乙烯材料和
/
或至少部分由聚乙烯材料构成
。14.
根据权利要求
13
所述的扶正器，其特征在于，所述保持构件包括超高分子量聚乙烯材料和
/
或至少部分由超高分子量聚乙烯材料构成
。15.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述释放装置包括机械释放装置或采用机械释放装置的形式
。16.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述释放装置包括电释放装置或采用电释放装置的形式
。17.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述释放装置包括磁性释
放装置或采用磁性释放装置的形式
。18.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述释放装置包括压力和
/
或声脉冲释放装置，或采用压力和
/
或声脉冲释放装置的形式
。19.
根据前述权利要求中任一项所述的扶正器，其特征在于，所述释放装置包括化学释放装...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩，
申请(专利权)人：伏尔甘完全产品英国有限公司，
类型：发明
国别省市：