[实用新型]弹性扶正器

说明书

技术领域

本实用新型属于石油天然气钻井、煤层气钻井、地质勘探、矿山钻探工具领域，主要涉及一种弹性扶正器。

背景技术

我国油气资源勘探开发领域，在长水平段水平井、大位移井等复杂结构井中，套管柱由于自重位于井眼下井壁，套管柱与井眼严重偏心，造成套管柱下部钻井液顶替效率低，固井质量差，影响了复杂结构井的安全生产。针对套管柱居中度的改善，国内外主要采用套管扶正器，主要包括刚性扶正器、弹性扶正器。刚性扶正器具有强度高、不易变形等特点，但成本较高，环空水泥浆过流面积较小，应用范围有限；现有弹性扶正器具有成本低、加工制造便捷等特点，但容易变形，改善套管柱居中度不理想，然而由于成本很低，因此现场应用相对较多。为了克服上述两种扶正器的不足，进一步提高套管柱在井眼中的居中度，国内相继研发设计了多种类型的弹性扶正器（如: 201520243358.7、201510178334.2、201620519321.7、201320160987.4、200620118961.3、201320609357.0、201220610771.9、201520114671.0、201620519511.9），通过分析可以看出，现有弹性扶正器中的弹片均是单片结构，为了提高弹性力，虽然由原有的单弓形改进为双弓形或螺旋弓形，但这种改进设计对于套管居中度改善效果并不显著。

发明内容

针对上述国内外现有弹性扶正器存在的问题，为了进一步提高套管柱居中度、提高水泥浆顶替效率、改善固井质量、确保我国油气井的安全高效生产，降低开发成本，提供一种安装在套管外部，既能跟随套管顺利下入井内，又具有足够的弹性力，能够将套管柱抬离下井壁，提高套管柱在井眼中的居中度，还要具有较大的过流面积，减小固井过程中钻井液或水泥浆的流动阻力，同时还要结构简单，性能可靠，维护操作方便、成本低廉的弹性扶正器。这对于进一步提高水泥浆顶替效率、改善固井质量、确保我国油气井的安全高效生产，降低开发成本具有重要的经济价值和社会价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

弹性扶正器，主要由挡圈、弹片组、固定销组成；其中：所述弹片组的多个弹片长度由外到内依次缩短，并用固定销锁紧在一起，所述弹片组最外层弹片固定在挡圈上。

上述方案进一步包括：

所述弹片组沿周向均匀分布，且数量不少于3组。

所述弹片组的弹片数量为2-5片，且具有相同的弧度角。

所述弹片组的弹片数量为2-5片，且由外到内的弧度角依次增大。

弹性扶正器安装在套管外部，即套管穿过两个挡圈，弹性扶正器随套管柱下入井内，由于弹片组仍是弓形结构，且最外层弹片表面光滑，因此不会增加套管柱下入时与井壁之间的摩擦阻力，便于套管柱顺利下入，当套管柱下至设计井深时，弹片组的支撑力远大于单个弹片的支撑力，从而能够将套管柱抬离下井壁，保持套管柱在井眼里的居中度，克服了常规弹性扶正器因支撑力不足而无法有效抬起套管柱的问题。现场试验结果表明，弹性扶正器能够将复杂结构井的固井质量由目前合格等级提高至优秀等级，安全生产周期平均延长28%以上，节省了大量开发成本，为我国油气资源的高效开发提供了有力技术支撑。

同时，弹性扶正器还具有结构设计简单，性能可靠，成本低等特点。

附图说明

图1是本实用新型的弹性扶正器结构示意图。

图中1、挡圈，2、弹片组，3-固定销。

具体实施方式

下面结合附图来详细描述本实用新型。

参照附图1，弹性扶正器主要由挡圈1、弹片组2、固定销3组成。弹片组2由3个不同长度的弹片叠拼而成，由外到内依次缩短，并用固定销3锁紧，最外层弹片固定在挡圈1上。

进一步所述弹片组沿周向均匀分布，且数量为5组。

进一步所述弹片组的弹片数量为3片，且具有相同的弧度角。

或者弹片组的弹片数量为3片，且由外到内的弧度角依次增大。

上述实施例中的弹性扶正器安装在套管外部，即套管穿过两个挡圈1，弹性扶正器随套管柱下入井内，由于弹片组仍是弓形结构，且最外层弹片表面光滑，因此不会增加套管柱下入时与井壁之间的摩擦阻力，便于套管柱顺利下入，当套管柱下至设计井深时，弹片组2的支撑力远大于单个弹片的支撑力，从而能够将套管柱抬离下井壁，保持套管柱在井眼里的居中度，克服了常规弹性扶正器因支撑力不足而无法有效抬起套管柱的问题。