[发明专利]一种套管居中定位器及其工作方法

说明书

本发明公开了一种油井套管居中定位器及其工作方法，包括套管本体和翼板控制系统，翼板控制系统由液压锁紧机构、翼板驱动装置和扶正翼板构成。本发明设置有自保护设计，采用液压控制翼板张开的方式，通过套管内的液体压力作用触动翼板驱动装置，推动翼板张开，使套管在油井内稳定、准确定位。且本发明设置有自锁紧机构，当套管内压力释放时，锁紧机构因压力作用封闭液体通道，有效防止翼板回缩，达到持续、稳定的固井效果。本发明扶正翼板外形采用弧度设计，使本发明与套管一同入井的过程中不会受阻，不会发生井下事故，且极大程度的提高固井的稳定性和作用力，从而提高固井的质量和采油率。

技术领域

本发明涉及一种石油工业中的完井装置，属于石油开采井下工具技术领域，具体的说涉及一种在石油完井过程中使用的套管居中定位器及其工作方法。

背景技术

目前，油田已进入精细开发阶段，细分层注采需要较高的固井质量，在石油钻井完井后下套管的过程中，需要对套管进行定位，使套管位于油井的中心，套管居中度会严重影响固井质量，套管居中度越好，固井的顶替效率越高，特别是水平井和定向井中，由于套管处于倾斜或水平状态，使套管偏离油井的中心，影响了固井质量，在进行射孔后，一部分孔道容易被泥沙等物质堵塞，影响采油率。

目前，油田通常采用弹性扶正器加直棱的刚性扶正器交叉使用，现在所使用的弹性扶正器和刚性扶正器的外径是一定的，与裸眼井的直径相当或大于裸眼井的直径，在水平井和定向井下入套管的过程中容易受阻，下入困难，影响固井施工且易发生井下事故。并且，由于弹性扶正器的扶正力太小，刚性扶正器的菱角直径和面积小，所以两者的扶正效果较差。套管柱会因自重和井眼的弯曲，会贴近一侧井壁，影响了水泥和泥浆的顶替环境，不能实现平板流的顶替效果，影响了固井质量。

发明内容

本发明要解决的问题，是针对以上问题，提供一种在套管下入过程中不会发生井下事故、对套管进行准确定位、具有良好扶正效果，提高固井质量和采油率的套管居中定位器及其工作方法。

为解决上述问题，本发明所使用的技术方案是：

一种套管居中定位器，其特征在于，包括套管本体和翼板控制系统，所述套管本体一端设置有内螺纹、另一端设置有外螺纹；所述翼板控制系统包括液压锁紧机构、翼板驱动装置和扶正翼板，液压锁紧机构和翼板驱动装置之间设置有液体通道；所述翼板控制系统嵌装在套管本体外侧，翼板控制系统与套管本体内腔之间设置有径向通孔； 所述扶正翼板与翼板驱动装置之间通过螺钉相连接。

作为一种优选的方案，所述液压锁紧机构包括液压控制阀、液压控制阀腔、进液通道和回液通道；所述径向通孔设置于液压控制阀腔与套管本体之间；所述进液通道和回液通道分别与翼板驱动装置之间通过液体通道相连接。

一种具体优化的方案，所述液压控制阀可更换。

作为一种优选的方案，所述翼板驱动装置包括液压活塞和液压活塞腔；所述液压活塞腔与液体通道间设有径向中心通孔；所述液压活塞上设置有与扶正翼板相连接的螺钉。

一种具体优化的方案，所述翼板控制系统外侧设置有扶正翼板座。

一种具体优化的方案，所述扶正翼板被收复在扶正翼板座内，通过液压活塞受到的压力推动扶正翼板向外张开。

作为一种优选的方案，所述扶正翼板为外侧为弧形的长条状刚性结构，其外侧弧度与套管本体的外侧弧度一样。

一种套管居中定位器的工作方法，其特征如上所述的一种套管居中定位器，两端与套管柱相连接，套管柱内高压泥浆通过径向通孔推开液压控制阀进入液压控制阀腔，之后通过进液通道进入液体通道内，继而通过液压活塞腔与液体通道间设有的径向中心进入液压活塞腔中，推动液压活塞，将扶正翼板支出，与井壁相接触，完成套管居中定位；当套管柱内释放压力，高压泥浆通过回液通道快速进入控制阀腔内，推动液压控制阀，关闭径向通孔，完成自锁紧工作。