[发明专利]一种液压套管扶正器

说明书

一种液压套管扶正器，用于固完井工艺中套管的居中扶正，包括：本体，具有中心孔的管状结构件，连接在所述套管上；驱动机构，包括活塞和活塞缸套，所述活塞缸套套装在所述本体上并与所述本体固定连接，所述活塞缸套与所述本体之间具有一容置腔，所述活塞安装在所述本体上并位于所述容置腔内，所述本体上设置有进液孔，所述进液孔分别与所述中心孔和所述容置腔连通；以及扶正机构，安装在所述本体上，包括扶正器和锥套，所述扶正器的一端与所述活塞连接，所述扶正器的另一端与所述锥套抵接，所述锥套固定在所述本体上，所述扶正器能沿所述锥套的外锥面爬坡上行。

技术领域

本发明涉及一种用于石油钻采的固完井工具，特别是一种液压套管扶正器。

背景技术

随着定向井(如大斜度井、水平井)技术的不断发展，固井质量已是影响定向井技术发展的关键技术问题之一，在很大程度上，固井质量取决于套管或井下工具在井眼中的居中程度。在井斜角度较小的定向井内，因套管自身重量所产生的径向分力较小，甚至可以忽略不计，但是，在大斜度和水平定向井内，由于井斜角度较大(水平井井斜角度接近90°)，从而导致因套管自身重量所产生的径向分力很大，当移动套管时，由径向力产生的摩擦阻力也会很大，继而造成管柱上提或下放困难，甚至发生卡死的情况。在裸眼井段的固井工程中，套管在实际井眼轨迹中的扶正问题更是亟需解决的技术难题。

目前，各大油田实际生产中，在固井套管居中定位技术解决方案中所采用的方法均为在适度间距的管柱上安装扶正器，而居中度的实现程度与扶正器的类型、结构、性能、安放间距等因素密切相关。其中，扶正器的类型选择便是第一要素，当前主要采用的扶正器类型为刚性扶正器或弹性扶正器。

这两种扶正器在使用时均有各自的特点，如刚性扶正器具有如下特点：

⑴低下放力；⑵低起动力；⑶高复位力；⑷管柱居中效果好；⑸流线型结构使管柱容易旋转和下入，不易磨损；⑹扰流或旋流结构改善水泥浆流体流动性能，提高水泥浆顶替效率；⑺具有很高的屈服强度、抗拉强度和冲击吸收功，不易损坏；⑻适用各种井型等。

而弹性扶正器则具有如下特点：

⑴具有弹性绕曲变形能力的弹性扶正条可以实现不规则井段对管柱的扶正作用；⑵下放力较大；⑶启动力较大；⑷复位力有限且较小；⑸扰流或旋流结构改善水泥浆流体流动性能，提高水泥浆顶替效率等特点；⑹常规井应用效果较好，在大斜度井和水平井中应用性较差等。

这两种扶正器在裸眼井内使用时，特别是大斜度井和水平井段内使用时，虽然也可以产生一定的扶正居中作用，但是由于裸眼井本身存在如下问题：

⑴井眼轨迹不规则；⑵井眼方位角不断变化，导致管串全角不断变化；⑶井眼内壁是脆性岩石砂质界面，而非套管内壁光滑圆整的刚性金属界面,在外力作用下极易剥落、坍塌；⑷井眼对管串产生很大的摩擦阻抗等性质，使得无论采用刚性扶正器，还是弹性扶正器都存在很大的缺点，如刚性扶正器具有：⑴外径固定，在井径不规则井段中扶正能力差；⑵扶正突出部分嵌入井壁界面，刮刺井眼，造成井壁剥落、坍塌；⑶扶正器扶正部分与井壁界面相互作用，使得摩擦阻抗更大，管串上提或下入更加困难等缺点；而弹性扶正器则具有：⑴板条型弹性扶正条嵌入井壁界面，刮刺井眼，造成井壁剥落、坍塌；⑵下放力相较于套管内更大；⑶启动力相较于套管内更大⑷原本较小并有限的复位力进一步降低；⑸承载力不足；⑹无法旋转；⑺在大斜度和水平裸眼井内相较于套管内更加不具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液压套管扶正器，以克服现有技术的上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种液压套管扶正器，用于固完井工艺中套管的居中扶正，其中，包括：

本体，具有中心孔的管状结构件，连接在所述套管上；