【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气井工程，尤其涉及一种振动固井式可变径刚性扶正器。
技术介绍
1、在油气井固井过程中，固井质量的好坏有着至关重要的作用。目前油气井套管扶正器被广泛用于水泥浆固井过程中，现有套管扶正器能够在易下入的基础上给予套管较好的居中度，能够较好防止水泥浆窜槽，但是工程实施过程中，在保证工程顺利进行的基础上还要考虑作业效率及质量。
2、基于传统扶正器已有的功能，对其加以优化设计，同时以提高水泥浆固井效率即提高固井质量、减少固井所需时间为出发点，设计一种振动固井式可变径刚性扶正器，将振动固井与套管扶正作用结合起来，对提高固井质量、节约时间成本有着重要的现实意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种振动固井式可变径刚性扶正器，包括旋转储能组件、振动释放组件、扶正片组件、上支撑套组件、下支撑套组件、推进组件和套管，旋转储能组件包括偏心式动力叶片、卷簧、卷簧套筒、动力叶片连筒、轴承、动力叶片连筒端盖；
2、振动释放组件包括棘轮、棘爪、圆柱滑槽、第一密封支持方圈、第一高温电机、第一电路板、rfid阅读器天线；
3、扶正片组件包括刚性扶正片、扶正片铰接杆；
4、上支撑套组件包括上支撑套、伸缩支撑短杆、伸缩支撑长杆；
5、推进组件包括活塞推进杆、套筒封盖、推进套筒、球形接通阀、第二密封支持方圈、第二高温电机、第二电路板、下入防粘轮；
6、其中，偏心式动力叶片外端焊接叶片罩，整体通过螺栓与动力叶片连筒连接；动力叶片
7、棘轮与棘爪装配，使得旋转储能组件只能单向旋转；圆柱滑槽两端分别与第一高温电机和棘爪配合与装配，使得第一高温电机带动圆柱滑槽旋转实现棘爪上下移动；第一密封支持方圈与第一高温电机的轴配合以密封及支持第一高温电机；第一高温电机上方设置第一电路板、rfid阅读器天线；振动释放组件中除棘轮均以高温电机收纳箱为载体；
8、刚性扶正片两端铰接扶正片铰接杆，且沿周向均匀分布；扶正片铰接杆的一侧铰接固定式铰接杆，另一侧铰接活塞推进杆，下入井内预设位置时，由推进组件推进展开刚性扶正片；
9、伸缩支撑短杆与伸缩支撑长杆铰接并能相对转动；上支撑套与扶正片组件铰接配合，在刚性扶正片展开过程中伸缩支撑短杆与伸缩支撑长杆顺势展开进行支撑；下支撑套组件与推进组件间隙配合，也在活塞推进杆推进刚性扶正片展开过程中进行支撑；
10、套筒封盖包括方形封盖、多层橡胶密封套、强力磁铁及气缸管；方形封盖与推进套筒通过螺栓连接；活塞推进杆与套筒封盖孔隙间隙配合，两者中间设置多层橡胶密封套进行密封以保证后方活塞腔内处于低气压状态；强力磁铁装配于气缸管的端壁上，用于固定动作完成后的活塞推进杆；第二高温电机与球形接通阀通过联轴器连接，实现一级传动以控制推进套筒外环境的连通和封闭；球形接通阀与气缸管装配并密封；第二密封支持方圈将第二高温电机封闭在密闭空间内，以防止井下液体损坏第二高温电机；第二高温电机下方设置第二电路板；下入防粘轮沿推进套筒轴向设置，便于扶正器入井。
11、刚性扶正片的数量为4个。
12、伸缩支撑短杆与伸缩支撑长杆沿周向均匀分布4对。
13、每组下入防粘轮的数量为15个。
14、下入防粘轮沿推进套筒的周向排列4组。
15、一种振动固井式可变径刚性扶正器的使用方法，在油气井固井作业前，将振动固井式可变径刚性扶正器安装在油气井套管上并随套管下入至预定位置，循环钻井液时投入携带激活第二电路板信息的第一rfid信标芯片，钻井液作用于旋转储能组件中的偏心式动力叶片使其旋转，进而带动卷簧和动力叶片连筒组合，此时卷簧通过动力叶片连筒缠绕到中间层的筒壁上，随着卷簧圈数逐渐增加，能量逐渐储存，待到卷簧缠绕到卷簧原长的3/8时，卷簧上的阻挡凸起块于开口处卡死，旋转储能组件停止旋转储能，再将第二rfid信标芯片随水泥浆一块下入；
16、rfid阅读器天线接收信号进而接通第二电路板，解锁第二高温电机进行旋转，球形接通阀旋转接通外界与气缸管；活塞推进杆在下支撑套组件的支持下，通过两端压差推动自身运动并由强力磁铁固定，使刚性扶正片及扶正片铰接杆展开，对刚性扶正片实行第一级固定，在展开过程中，伸缩支撑短杆随之展开，对刚性扶正片实行第二级固定，从而实现对套管的支撑；
17、携带激活第一电路板信息的第二rfid信标芯片随水泥浆泵入套管，rfid阅读器天线接收信息，进而接通第一电路板，第一高温电机动作，带动圆柱滑槽旋转，使得棘爪相对棘轮下移，单向限制作用取消，振动释放组件被解锁，扶正器在偏心式动力叶片的旋转带动下进行振动，达到振动提高固井质量的作用。
18、本专利技术的有益效果在于：
19、1、本专利技术振动固井式可变径刚性扶正器在随套管下入井内过程中，刚性扶正片处于闭合状态，能够保证扶正器顺利下入，减小与井壁的摩阻。
20、2、本专利技术振动固井式可变径刚性扶正器随套管下入井内预设位置后，随循环钻井液投放的rfid信标芯片能够准确控制扶正片展开，从而使套管保持适宜居中度。
21、3、循环钻井液时，使振动储能装置储存机械能，进行水泥浆固井时，下放的rfid信标芯片控制振动能量释放，带动偏心式动力叶片旋转产生振动进行固井，很大程度上提高了固井质量。
22、4、扶正器下端安放沿周向均匀排布的防粘轮，防粘轮采用两半轮差动设计，在下入过程中也能够减小扶正器与井壁的摩阻，同时能够防止传统扶正器下入轮粘附泥饼影响正常工作的问题。
23、5、扶正器各组件联系密切同时采用模块化设计，制造、运载、装配简单。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种振动固井式可变径刚性扶正器，包括旋转储能组件(1)、振动释放组件(2)、扶正片组件(3)、上支撑套组件(4)、下支撑套组件(5)、推进组件(6)和套管(7)，其特征在于，所述旋转储能组件(1)包括偏心式动力叶片(101)、卷簧(102)、卷簧套筒(103)、动力叶片连筒(104)、轴承(105)、动力叶片连筒端盖(106)；
2.根据权利要求1所述的振动固井式可变径刚性扶正器，其特征在于，所述刚性扶正片(301)的数量为4个。
3.根据权利要求1所述的振动固井式可变径刚性扶正器，其特征在于，所述伸缩支撑短杆(402)与伸缩支撑长杆(403)沿周向均匀分布4对。
4.根据权利要求1所述的振动固井式可变径刚性扶正器，其特征在于，每组下入防粘轮(608)的数量为15个。
5.根据权利要求1或4所述的振动固井式可变径刚性扶正器，其特征在于，所述下入防粘轮(608)沿推进套筒(603)的周向排列4组。
6.一种权利要求1所述振动固井式可变径刚性扶正器的使用方法，其特征在于，在油气井固井作业前，将振动固井式可变径刚性扶正器安
...【技术特征摘要】
1.一种振动固井式可变径刚性扶正器，包括旋转储能组件(1)、振动释放组件(2)、扶正片组件(3)、上支撑套组件(4)、下支撑套组件(5)、推进组件(6)和套管(7)，其特征在于，所述旋转储能组件(1)包括偏心式动力叶片(101)、卷簧(102)、卷簧套筒(103)、动力叶片连筒(104)、轴承(105)、动力叶片连筒端盖(106)；
2.根据权利要求1所述的振动固井式可变径刚性扶正器，其特征在于，所述刚性扶正片(301)的数量为4个。
3.根据权利要求1所述的振动固井式可变径刚性扶正器，其特征在于，所述伸缩支撑短杆(402)与伸缩支撑长杆(403)沿周向均匀分布4对。
4.根据权利要求1所述的振动固井式可变径刚性扶正器，其特征在于，每组下入防粘轮(608)的数量为15个。
5.根据权利要求1或4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹宜勇，刘国栋，齐林山，李君，梁栋，贺磊，綦新凯，曲从锋，于永金，刘斌辉，夏修建，白翰钦，柳沙，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。