專利名稱：大斜度井及水平井用套管扶正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型應(yīng)用于石油、地質(zhì)鉆探技術(shù)領(lǐng)域的固井作業(yè)中，是一種注水泥固井過程中使用的套管附件。將套管扶正器安裝在套管的外部，其作用是扶正套管，使數(shù)千米的套管盡可能處于井眼中心位置。在油氣井固井注水泥過程中，為了防止套管偏到井壁一邊，使套管處于井眼中心位置，提高固井質(zhì)量，通常的做法是在套管串上，每隔一段距離安裝一個套管扶正器，這樣使套管中心和井眼中心保持基本一致，可以提高井眼環(huán)空水泥漿的頂替效率，保證套管與井眼之間獲得均勻的水泥環(huán)，并防止水泥漿竄槽，預(yù)防套管受壓差作用造成卡套管事故。
目前，鉆井現(xiàn)場使用的套管扶正器，按其作用形式可分為彈性套管扶正器和鋼性套管扶正器兩種。
彈性套管扶正器一般為燈籠式結(jié)構(gòu)。它的兩端有筒體，兩筒體中間固定有向外彎曲的彈簧鋼板，形似燈籠。彈性套管扶正器的最大外徑難確定。由于井眼直徑多變，對套管扶正器的扶正力大小要求不一樣，又由于加工材料、工藝等原因，制作套管扶正器的最大外徑的尺寸很難確定。套管扶正器的外徑偏小，扶正力不足，起不到扶正器的作用；若外徑偏大，上提、下放套管時，套管扶正器刮削井壁，增加阻力，容易造成固井事故。目前在大斜度井和水平井中，套管經(jīng)常緊貼井壁，套管扶正器必需有足夠的扶正力，使套管處于井眼中心位置，才能保證在套管與井壁之間得到均勻的水泥環(huán)，另一方面大斜度井和水平井往往要求套管串能旋轉(zhuǎn)。因此燈籠式結(jié)構(gòu)的套管扶正器一般適用于普通直井，不適用于大斜度井或水平井的固井作業(yè)。
鋼性套管扶正器的最大外徑是按鉆頭的規(guī)格大小確定的。克服了彈性套管扶正器外徑尺寸難確定的缺點，有足夠的扶正力，保證套管的中心與井眼的中心基本一致，從這點看，鋼性套管扶正器可以適用于大斜度井和水平井的固井要求。但是，現(xiàn)場應(yīng)用的鋼性套管扶正器的結(jié)構(gòu)為鋼性結(jié)構(gòu)的圓筒，圓筒外圓有條狀凸起。使用時將套管扶正器套裝在套管串上，在大斜度井和水平井中，套管緊貼扶正器內(nèi)壁。如果需要多個套管扶正器配合入井，同時要求上提下放或旋轉(zhuǎn)套管時，會產(chǎn)生巨大的摩擦阻力，使施工難以進行。
為了克服彈性套管扶正器的最大外徑難以確定和扶正力不足，克服現(xiàn)有的鋼性套管扶正器條狀凸起結(jié)構(gòu)不適應(yīng)套管上提下放或旋轉(zhuǎn)的缺點，減少入井后產(chǎn)生的摩擦力，達到適應(yīng)目前鉆井中的大斜度井和水平井固井需要。
本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是，在套管扶正器的筒體外表面延軸向有條狀弧形凸起，條狀弧形凸起的數(shù)量在5～18排之間，筒體和條狀弧形凸起的壁厚均在5～10毫米之間，條狀弧形凸起的高度在10～80毫米之間，長度在200～1000毫米之間。套管扶正器的橫截面有兩種基本形式，條狀單面弧形凸起或條狀雙面弧形凸起。
采用雙面弧形凸起的目的是為了解決單面弧形凸起與筒體相連接的交線上，產(chǎn)生應(yīng)力集中的問題。
本申請附


圖1是條狀單面弧形凸起套管扶正器軸側(cè)圖，筒體(1)、弧形凸起(2)。附圖2是單面弧形凸起套管扶正器的橫截面圖。附圖3所示的是雙面弧形凸起的套管扶正器橫截面圖。
本實用新型的套管扶正器由于條狀弧形凸起(2)是弧形，套管轉(zhuǎn)動時，扶正器不轉(zhuǎn)動，扶正器內(nèi)弧形起到滾動軸承作用減少摩擦，不會刮削井壁，減少了套管轉(zhuǎn)動時扶正器與井壁的摩擦力。克服了現(xiàn)有的鋼體套管扶正器刮削井壁，套管轉(zhuǎn)動摩擦力大的缺點，也克服了彈性套管扶正器的外徑難以確定的缺點。
實施例1以178毫米扶正器為例，套管扶正器筒體(1)的內(nèi)徑180毫米，在筒體(1)的外表面延軸向有六排條狀弧形凸起(2)，條狀弧形凸起的高度為18毫米，長度為500毫米，筒體(1)和條狀弧形凸起(2)的厚度均為5毫米，套管扶正器的橫截面為條狀單弧形凸起(2)，如附圖2所示，條狀弧形凸起(2)的兩端呈球面狀。制作過程采用厚5毫米，寬500毫米的鋼板，沖壓出長400毫米，寬30毫米，高18毫米的弧形凸起6條，每個凸起的兩端呈球面狀，凸起之間留有一定的距離。然后，將沖壓好的鋼板倦成圓筒，對接的地方用電焊焊接牢固，就完成了一個本實用新型所述的套管扶正器。
實施例2以245毫米扶正器為例，與實施例1基本相同，不同的地方是有八排條狀弧形凸起(2)每排中有兩個不相連的條狀弧形凸起(2)，也就是把一個條狀弧形凸起(2)做成兩個不相連的短條狀弧形凸起(2)。
實施例3所用的材料和制作過程與實施例1、2相同，沖壓的模具為雙面弧形，沖壓后焊接成的套管扶正器橫截面為圖3所示，制成條狀雙面弧形凸起(2)的套管扶正器。條狀雙弧形凸起(2)應(yīng)直通到套管扶正器的兩端，有可能刮削井壁，為了防止下套管時條狀雙弧形凸起套管扶正器刮削井壁，在雙弧面套管扶正器的兩端設(shè)倒角。
權(quán)利要求1.一種套管扶正器，由筒體(1)所組成，其特征在于在筒體(1)的外表面延軸向有條狀弧形凸起(2)，條狀弧形凸起(2)的數(shù)量為3～18排之間，筒體(1)和條狀弧形凸起(2)的壁厚均為3～10毫米之間，條狀弧形凸起(2)的高度在10～80毫米之間，長度為200～2000毫米之間，套管扶正器的橫截面有兩種基本形式，一種是條狀單弧面形凸起(2)，一種是條狀雙弧面形凸起(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的套管扶正器其特征在于條狀弧形凸起(2)是單弧面形凸起。
3.如權(quán)利要求1所述的套管扶正器其特征在于條狀弧形凸起(2)是雙弧面形凸起，雙弧面形套管扶正器兩端設(shè)有倒角。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的套管扶正器其特征在于每排條狀弧形凸起(2)是由兩個以上的短條狀弧形凸起(2)所組成。
5.如權(quán)利要求4所述的套管扶正器其特征在于每排條狀弧形凸起(2)或短條狀弧形凸起(2)的兩端是球面狀。
專利摘要本實用新型應(yīng)用于石油，地質(zhì)鉆探工程的固井技術(shù)領(lǐng)域，是一種能保證井下數(shù)千米套管處于井眼中心位置的套管扶正器。主要特點是扶正器筒體外表面延軸向有條狀弧形的凸起，克服了燈籠式套管扶正器外徑不好確定，扶正力不好控制的缺點，也克服了鋼性套管扶正器刮削井壁，與井壁摩擦力大的缺點?？梢詽M足上提下放套管作業(yè)和套管串旋轉(zhuǎn)的固井工藝要求，適用于大斜度井和水平井的固井作業(yè)。
文檔編號E21B17/10GK2118810SQ91228898
公開日1992年10月14日 申請日期1991年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月23日
發(fā)明者劉文占 申請人:劉文占