[实用新型]偏心式滚轮套管刚性扶正器

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油钻采行业所用套管扶正器技术领域，是一种偏心式滚轮套管刚性扶正器。 

背景技术

目前在用的一类滚轮套管刚性扶正器(其中一种专利申请号：200820103420.2，授权公开号：CN201196035)主要针对减小水平井套管入井阻力而设计，该类扶正器扶正棱外侧的包罗圆与圆筒内圆为同心圆(各扶正棱高度相同)。由于扶正器与套管之间、扶正棱与井眼之间均存在间隙，套管因重力作用会靠近井眼下侧，如图6所示，此时套管(7)的中心(O₃)在井眼(8)的中心(O)下侧，使得井眼(8)内套管(7)在上侧间隙大于下侧间隙，在洗井时，沉积在井眼(8)底侧的岩屑(10)不易被钻井液带出；在固井时，水泥浆因不易填充底侧间隙而降低固井质量。为了消除套管(7)在水平井眼(8)内的偏心现象，目前还有一种自动定位偏心式套管刚性扶正器(专利申请号：92213763.3，授权公开号：CN2119494)，但该种扶正器因扶正棱倾斜角度较大，且扶正棱与井壁之间为滑动摩擦，随套管入井阻力很大，基本没有实际应用价值。 

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服现有技术的不足，同时解决水平井套管不能可靠居中，套管入井阻力大的问题，提供一种偏心式滚轮套管刚性扶正器，该扶正器不仅能够在使用时自动转动并调整扶正方位，确保套管在水平井眼内上下间隙相同，而且能够大幅度减小水平井套管入井阻力。 

本实用新型由筒体和分布在其外侧的若干条直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱，以及镶在扶正棱矩形方孔内的滚轮轴和滚轮组成。其特征在于：各条直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱的高度不完全相同，其中一条直条扶正棱高度最低，其余各条扶正棱的高度则根据其距该直条扶正棱的距离，由近至远而依次增高，距离相同则高度相同：左旋扶正棱和右旋扶正棱对称分布在直条扶正棱两侧，且同侧旋向相同；直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱的横切面均呈矩形或等腰梯形，每条上开有数个矩形方孔，方孔内容纳滚轮及滚轮轴；扶正棱总数量≥3条，其中直条扶正棱数量为1～2条，左旋扶正棱数量＝右旋扶正棱数量≥直条扶正棱数量；当直条扶正棱数量为2条时，它们的位置应对称分布在筒体内圆柱轴线两侧。 

滚轮为鼓状结构，其轴线位置开有圆形通孔，通孔内串过滚轮轴后固定在直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱上的矩形孔内，滚轮的滚动方向与其所在扶正棱的倾斜方向一致。滚轮轴为圆柱状结构，其两端固定在直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱上矩形孔内的两侧，滚轮轴中间串连滚轮。筒体为管状结构，其外圆柱面上周向均匀分布各条直条扶正棱、左旋扶正棱和右旋扶正棱，各扶正棱外侧包罗圆柱轴线与筒体内圆柱轴线不重合且相互平行，并且共同处在左旋扶正棱和右旋扶正棱的对称平面内；筒体内 圆柱轴线始终位于扶正棱外侧包罗圆柱轴线与直条扶正棱之间。 

因扶正器各条扶正棱高度不同，其中一条直扶正棱高度最低，该直条扶正棱两侧的螺旋扶正棱高度依次增高，且对称的两条高度相同，离该直条扶正棱最远的扶正棱高度则最高；扶正器在井眼内移动时会因螺旋扶正棱受到井壁摩擦力而发生转动，但因扶正器上左旋和右旋的扶正棱数量相同且对称分布，所以使扶正器正向和反向旋转的分力最终总能达到一个平衡状态，并使得高度最高的扶正棱能够始终处于井眼下侧，如图5所示，从而使套管(7)轴心(O₃)与井眼中心(O)重合为一条轴线，由此确保套管(7)上侧间隙与下侧间隙相同，从而便于沉积在井眼(8)下侧的岩屑被泥浆带出，固井时水泥浆能够均匀充填环形空间。 

本实用新型的有益效果是：结构简单，功能可靠，既能自动转动调整扶正位置，确保套管在井眼内不发生偏心，又能大大降低套管入井阻力，提高下套管作业效率，保障固井施工质量。 

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步说明 

图1：偏心式滚轮套管刚性扶正器立体图 

图2：偏心式滚轮套管刚性扶正器径向剖视图 

图3：偏心式滚轮套管刚性扶正器轴向半剖图 

图4：偏心式滚轮套管刚性扶正器轴向展开图 

图5：偏心式滚轮套管刚性扶正器工作原理图 

图6：现有技术中套管滚轮扶正器与套管的结构图