專利名稱：定向井套管扶正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在石油、地質(zhì)鉆井工程中完井時使用的套管扶正器，屬井下工具類。
應用套管扶正器主要是為了在完井過程中使套管在井筒里保持居中，以獲得均勻的水泥環(huán)，達到優(yōu)質(zhì)固井的目的。尤其是在定向井中，使用性能可靠的套管扶正器更為重要，因為較之普通直井、定向井固井中保持套管居中具有更大的難度。目前，國內(nèi)外使用的套管扶正器，無論是用于直井，還是用于定向井，都是按API SPec 10D制作的套管扶正器，即常規(guī)套管扶正器，其主要工作部件彈簧片為等曲率圓弧狀。此類套管扶正器能夠保證在直井中的套管居中，但因其復位力較小，故對于定向井、特別是斜度變化在的定向井，則難以滿足相應的要求。鑒于上述問題，現(xiàn)場上通常采用的補救方法是縮小套管扶正器安放的間距，由此帶來固井成本增加，套管上下活動困難及水泥漿上返阻力增大等一系列問題，而且使固井質(zhì)量受到一定程度的影響。
本實用新型的目的在于提出一種具有起動力小、或在起動力不變的情況下復位力大的套管扶正器，因而更能使定向井套管順利下入井內(nèi)，并滿足套管居中的要求，提高定向井的固井質(zhì)量。
本實用新型的套管扶正器包括安裝定位部分和扶正部分。由圓套、改形彈簧片、銷釘、上、下合頁片及開口銷組成。圓套為兩半圓體，半圓體的邊緣上焊有裝配用的上、下合頁，工作時用銷釘嵌合，銷釘上裝有開口銷，以防其脫落。圓套的外圓周上等距離焊有4至8個彈簧片，彈簧片的形狀為變曲率的相切圓弧及相切的直線段組成。這種幾何形狀從根本上改變了傳統(tǒng)的套管扶正器彈簧片的幾何形狀，具有優(yōu)良的受力特性，即在載荷逐漸增加的過程中，彈簧片各處的撓度也相應增加，進而彈簧片從兩端圓套的支點(接觸點)開始逐漸與套管接觸，使得彈簧片支點(接觸點)間的跨距逐漸縮小，由此而得到的結(jié)果是彈簧片的承載能力逐漸增強。經(jīng)三維受力計算分析，其承載能力的增加呈指數(shù)趨勢上升。如果在工程使用中需要更大的復位力，則可在該種彈簧片的適當跨度處對稱地焊兩片速強墊片。
本實用新型的套管扶正器與常規(guī)套管扶正器相比，具有起動力小、復位力大，能以相對較少的個數(shù)滿足定向井中套管居中的要求，并且上下活動套管的阻力小、套管下入順利、對水泥漿上返流動阻力小等優(yōu)點，能有效地降低定向井固井的成本，提高固井的質(zhì)量。
以下結(jié)合附


圖1至附圖5所給出的實施例對本實用新型做進一步描述。
圖1是定向井套管扶正器沿軸線的縱向剖視圖；圖2是定向井套管扶正器沿與軸線相垂直的平面的橫向剖視圖；圖3是合頁部位的局部視圖；圖4是改形彈簧片與圓套相焊部位的局部視圖；圖5是定向井套管扶正器與常規(guī)套管扶正器的壓力與撓度曲線比較的示意圖。
圖1至圖4中的定向井套管扶正器由2個圓套(1)、5個改形彈簧片(2)、4個銷釘(3)、4個上合頁片(4)、4個下合頁片(5)、4個開口銷(6)、10個速強墊片(7)組成。圓套(1)、銷釘(3)、上合頁片(4)和下合頁片(5)由碳素結(jié)構(gòu)鋼制造，改形彈簧片(2)和速強墊片(7)由彈簧鋼制造。開口銷選用標準件，改形彈簧片(2)的形狀為三段不等曲率的圓弧和兩條線段相切連結(jié)而成，每個彈簧片上有兩個速強墊片，對稱地焊在彈簧片兩端的四分之一跨距處。
權(quán)利要求1.一種定向井套管扶正器，包括安裝定位部分和扶正部分，其特征在于該定向井套管扶正器由圓套、改形彈簧片、銷釘、上、下合頁片及開口銷組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定向井套管扶正器，其特征在于該扶正器上的改形彈簧片為4至8片，其形狀為變曲率的相切圓弧及相切的直線段組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的定向井套管扶正器，其特征在于如果工程使用中需要更大的復位力，則可以在該種彈簧片的適當跨距處對稱地焊上速強墊片。
專利摘要本實用新型的定向井套管扶正器是一種通過改變扶正器彈簧片的形狀達到改變彈簧片受力結(jié)構(gòu)和受力特點的新型套管扶正器。它具有起動力小、復位力大的特點、能滿足定向井、特別是斜度大的定向井固井時套管居中的要求。還具有使套管下井順利、上下活動套管阻力小、水泥漿上返流動阻力小以及相同條件下使用扶正器個數(shù)比常規(guī)扶正器少的優(yōu)點。現(xiàn)場使用表明本實用新型的定向井套管扶正器能有效地降低定向井固井的成本并提高固井的質(zhì)量。
文檔編號E21B17/00GK2071701SQ90219420
公開日1991年2月20日 申請日期1990年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月11日
發(fā)明者張兆銀, 劉坤芳 申請人:遼河石油勘探局鉆采工藝研究院