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一种套管扶正器制造技术

技术编号:40350254 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:34
本发明专利技术属于石油工业完井装置技术领域,公开了一种套管扶正器,其包括套管,套管上设有多个通槽,套管内安装有主动滑套、固定套、环形中间件、从动滑套,通槽内设有前后两端分别与从动滑套、套管相接的弹性片,固定套的后端面上设有棘齿,棘齿之间具有完全齿间和开设有滑槽的不完全齿间,环形中间件的前端设有能够插入到滑槽中的顶块,主动滑套的外周面上设置有第一凸块、第二凸块,当主动滑套向后运动时能够使第一凸块或第二凸块压靠在顶块上从而使顶块斜向滑动到下一个滑槽中或完全齿间处。通过对套管扶正器的改进使其具有两种工作状态,使用时只需要向套管内施加一定压力即可改变其工作状态,方便套管扶正器的放置和取出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油工业完井装置,具体的说涉及一种套管扶正器


技术介绍

1、套管扶正器,又称套管定位器,是一种专门用于确保油井套管稳定的设备。在石油钻井过程中,套管作为连接井口与油层的关键部件,可能会因地质条件的变化或钻井作业的影响,出现倾斜、扭曲或位移等问题。这些问题会导致油井的稳定性受到破坏,进而影响石油的开采效果。为了解决这些问题,我们通常会使用套管扶正器来确保套管的稳定,从而保证石油开采的顺利进行。

2、授权公告号为cn102071882b的专利文献公开了一种套管液压定位器,本质是也是一种套管扶正器,该专利文献所公开的套管液压定位器包括连接在一起的第一接管和第二接管,第二接管上设置有若干个通槽,通槽内设置有弹性片,第二接管内设置有滑套,弹性片的其中一端与滑套连接,弹性片的另一端与第二接管连接,滑套与第二接管之间设置有限位装置,滑套与第一接管之间设置有定位装置。该套管液压定位器在使用时,套管下设完毕后通过地面压力装置给定位器施压,在压力的作用下滑套沿轴向滑动,弹性片卡在滑套上的定位槽内的一端沿轴向移动,从而使弹性片向外凸出,当滑套上的卡槽滑动到卡簧位置处时,卡簧卡在卡槽内,弹性片的最高点位置与油井的井壁相配合,对套管进行定位,使套管位于油井的中心位置处,由此提高固井质量和采油率。

3、现有套管扶正器(即专利文献中的套管液压定位器)存在的问题在于:当滑套在压力作用下沿轴向滑动后,卡簧会被卡在滑套上的卡槽内,导致滑套无法复位,弹性片也无法恢复原状。因此,一旦套管扶正器被启用,就无法从油井内取下,也不能再次进行位置调整。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对以上问题提供一种启用后能够从油井中取下的套管扶正器。

2、为达到上述目的,本专利技术公开了一种套管扶正器,该套管扶正器包括套管,套管上设有多个通槽,通槽内设有弹性片,套管内安装有从动滑套,弹性片的前后两端分别与从动滑套、套管相接,套管内安装有从前往后依次设置的主动滑套、固定套、环形中间件,从动滑套位于环形中间件的后方,主动滑套的后部插入到固定套内;固定套的后端面上设有2n个棘齿,n为≥3的自然数,棘齿之间具有n个完全齿间和n个开设有滑槽的不完全齿间,完全齿间与不完全齿间交替设置;环形中间件的前端设有n个能够插入到不同滑槽中的顶块,主动滑套的外周面上环布设置有n个第一凸块、n个第二凸块,第一凸块与第二凸块交替设置,第一凸块位于固定套内与完全齿间相对应的部位,第二凸块伸入到与之对应的滑槽中,当主动滑套向后运动时能够使第一凸块或第二凸块压靠在顶块上从而使顶块斜向滑动到下一个滑槽中或完全齿间处。通过上述改进后,套管扶正器在使用时通过让主动滑套向后滑动可以改变其工作状态。套管扶正器处于其中一种工作状态时弹性片的中部拱起并与油井壁相接触,起到扶正套管的作用,使套管处于油井的中心位置。套管扶正器处于另一种工作状态时,弹性片恢复原来的形状,从而使套管扶正器能够从油井中取下。

3、进一步的,所述顶块的前端面上设有能够与棘齿相配合的第一斜面。切换套管扶正器的工作状态时,第一斜面有利于顶块发生斜向滑动,进而改变固定套、环形中间件的配合状态。

4、进一步的,所述第一凸块和第二凸块的后端均设有凸尖,凸尖的两侧分别设有第二斜面和能够与第一斜面相配合的第三斜面。切换套管扶正器的工作状态时,第三斜面有利于顶块发生斜向滑动,第二斜面则用于阻止顶块继续滑动,以保持切换后的状态不变。

5、进一步的,所述套管的内壁上设有限位挡环,限位挡环位于主动滑套的前方。限位挡环用于主动滑套的前端限位,避免主动滑套向前脱出。

6、进一步的,所述主动滑套前端面的轴向投影面积大于主动滑套后端面的轴向投影面积,主动滑套的前端部与套管的内壁滑动密封配合,主动滑套的后端部延伸至从动滑套内且两者为滑动密封配合。采用上述结构后,可以向套管内加压切换套管扶正器的工作状态,利用主动滑套前端面与主动滑套后端面的面积差,产生使主动滑套向后滑动的作用力。

7、进一步的,所述主动滑套的前端部设有环形凸沿,主动滑套上套装有弹簧,弹簧的前后两端分别顶靠在环形凸沿、固定套上。弹簧能够使主动滑套自动复位。

8、进一步的,所述环形凸沿的外壁上设有第三密封槽,主动滑套与从动滑套相配合部位的外壁上设有第四密封槽,第三密封槽、第四密封槽内装有密封圈或密封填料。通过设置第三密封槽、第四密封槽实现了主动滑套与套管、从动滑套的滑动密封配合。

9、进一步的,所述从动滑套的外壁上设有朝向后方的第一台阶面,弹性片的前端抵靠在第一台阶面上,弹性片的后端抵靠在通槽的后端,由此实现对弹性片的位置限定。

10、进一步的,所述从动滑套的内壁上设有朝向前方的第二台阶面,第二台阶面位于主动滑套的后方,第二台阶面的轴向投影面积等于从动滑套后端面的轴向投影面积,由于二者投影面积相等,因此在向套管内加压时不会对从动滑套产生影响,有利于维持套管扶正器的工作状态不变。

11、进一步的,所述从动滑套的长度大于通槽的长度,从动滑套位于通槽前方和后方的部位分别设有第一密封槽、第二密封槽,第一密封槽、第二密封槽内装有密封圈或密封填料。从动滑套与套管在通槽的前方和后方形成滑动密封连接,由此可避免油井内的泥沙、杂物通过通槽进入套管。

12、综上所述,本专利技术的有益效果在于:通过对套管扶正器的改进使其具有两种工作状态,通过切换工作状态方便套管扶正器的放置和取出,改变套管扶正器的工作状态时只需要向套管内施加一定压力即可,使用较为方便。

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【技术保护点】

1.一种套管扶正器,包括套管(1),套管(1)上设有多个通槽(2),通槽(2)内设有弹性片(3),套管(1)内安装有从动滑套(4),弹性片(3)的前后两端分别与从动滑套(4)、套管(1)相接,其特征在于,所述套管(1)内安装有从前往后依次设置的主动滑套(5)、固定套(6)、环形中间件(7),从动滑套(4)位于环形中间件(7)的后方,主动滑套(5)的后部插入到固定套(6)内;固定套(6)的后端面上设有2N个棘齿(8),N为≥3的自然数,棘齿(8)之间具有N个完全齿间(9)和N个开设有滑槽(10)的不完全齿间(11),完全齿间(9)与不完全齿间(11)交替设置;环形中间件(7)的前端设有N个能够插入到不同滑槽(10)中的顶块(12),主动滑套(5)的外周面上环布设置有N个第一凸块(13)、N个第二凸块(14),第一凸块(13)与第二凸块(14)交替设置,第一凸块(13)位于固定套(6)内与完全齿间(9)相对应的部位,第二凸块(14)伸入到与之对应的滑槽(10)中,当主动滑套(5)向后运动时能够使第一凸块(13)或第二凸块(14)压靠在顶块(12)上从而使顶块(12)斜向滑动到下一个滑槽(10)中或完全齿间(9)处。

2.如权利要求1所述的套管扶正器,其特征在于,所述顶块(12)的前端面上设有能够与棘齿(8)相配合的第一斜面(16)。

3.如权利要求2所述的套管扶正器,其特征在于,所述第一凸块(13)和第二凸块(14)的后端均设有凸尖(17),凸尖(17)的两侧分别设有第二斜面(18)和能够与第一斜面(16)相配合的第三斜面(19)。

4.如权利要求1所述的套管扶正器,其特征在于,所述套管(1)的内壁上设有限位挡环(20),限位挡环(20)位于主动滑套(5)的前方。

5.如权利要求1所述的套管扶正器,其特征在于,所述主动滑套前端面(21)的轴向投影面积大于主动滑套后端面(22)的轴向投影面积,主动滑套(5)的前端部与套管(1)的内壁滑动密封配合,主动滑套(5)的后端部延伸至从动滑套(4)内且两者为滑动密封配合。

6.如权利要求5所述的套管扶正器,其特征在于,所述主动滑套(5)的前端部设有环形凸沿(23),主动滑套(5)上套装有弹簧(24),弹簧(24)的前后两端分别顶靠在环形凸沿(23)、固定套(6)上。

7.如权利要求6所述的套管扶正器,其特征在于,所述环形凸沿(23)的外壁上设有第三密封槽(25),主动滑套(5)与从动滑套(4)相配合部位的外壁上设有第四密封槽(26),第三密封槽(25)、第四密封槽(26)内装有密封圈或密封填料。

8.如权利要求1所述的套管扶正器,其特征在于,所述从动滑套(4)的外壁上设有朝向后方的第一台阶面(27),弹性片(3)的前端抵靠在第一台阶面(27)上,弹性片(3)的后端抵靠在通槽(2)的后端。

9.如权利要求5所述的套管扶正器,其特征在于,所述从动滑套(4)的内壁上设有朝向前方的第二台阶面(28),第二台阶面(28)位于主动滑套(5)的后方,第二台阶面(28)的轴向投影面积等于从动滑套后端面(29)的轴向投影面积。

10.如权利要求1至9中任一项权利要求所述的套管扶正器,其特征在于,所述从动滑套(4)的长度大于通槽(2)的长度,从动滑套(4)位于通槽(2)前方和后方的部位分别设有第一密封槽(30)、第二密封槽(31),第一密封槽(30)、第二密封槽(31)内装有密封圈或密封填料。

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【技术特征摘要】

1.一种套管扶正器,包括套管(1),套管(1)上设有多个通槽(2),通槽(2)内设有弹性片(3),套管(1)内安装有从动滑套(4),弹性片(3)的前后两端分别与从动滑套(4)、套管(1)相接,其特征在于,所述套管(1)内安装有从前往后依次设置的主动滑套(5)、固定套(6)、环形中间件(7),从动滑套(4)位于环形中间件(7)的后方,主动滑套(5)的后部插入到固定套(6)内;固定套(6)的后端面上设有2n个棘齿(8),n为≥3的自然数,棘齿(8)之间具有n个完全齿间(9)和n个开设有滑槽(10)的不完全齿间(11),完全齿间(9)与不完全齿间(11)交替设置;环形中间件(7)的前端设有n个能够插入到不同滑槽(10)中的顶块(12),主动滑套(5)的外周面上环布设置有n个第一凸块(13)、n个第二凸块(14),第一凸块(13)与第二凸块(14)交替设置,第一凸块(13)位于固定套(6)内与完全齿间(9)相对应的部位,第二凸块(14)伸入到与之对应的滑槽(10)中,当主动滑套(5)向后运动时能够使第一凸块(13)或第二凸块(14)压靠在顶块(12)上从而使顶块(12)斜向滑动到下一个滑槽(10)中或完全齿间(9)处。

2.如权利要求1所述的套管扶正器,其特征在于,所述顶块(12)的前端面上设有能够与棘齿(8)相配合的第一斜面(16)。

3.如权利要求2所述的套管扶正器,其特征在于,所述第一凸块(13)和第二凸块(14)的后端均设有凸尖(17),凸尖(17)的两侧分别设有第二斜面(18)和能够与第一斜面(16)相配合的第三斜面(19)。

4.如权利要求1所述的套管扶正器,其特征在于,所述套管(1)的内壁上设有限位挡环(20),限位挡...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓晖脱永佳
申请(专利权)人:青州市春晖科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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