[发明专利]具有用于弓形弹簧的闩锁的可部署套管扶正器

说明书

一种用于井筒中的扶正器，包括：第一套环和第二套环；至少一个弹性装置，其在第一套环和第二套环之间延伸；以及锁定环，其用于将管接收在沿径向位于弹性装置内侧且沿轴向位于第一套环与第二套环之间的位置中，该弹性装置在径向方向上远离锁定环被弹性偏置，该锁定环具有至少一个扣锁装置，该扣锁装置适于与处于径向受限构型中的至少一个弹性装置接合，并且当扣锁装置与弹性装置接合时，该扣锁装置适于阻止弹性装置远离锁定环的径向运动；以及至少一个固定件，其位于至少一个扣锁装置和锁定环之间，并由适于在井筒环境下降解的牺牲材料制成。

公开背景

公开的领域

本公开总体上涉及一种扶正器组件(centraliser assembly)，例如用于在油井、气井或水井的井筒中使管居中的弹簧式扶正器。

现有技术的描述

在油气钻井生产领域，扶正器是众所周知的。扶正器用于在井筒中的管的外表面和井筒的内表面之间保持一致的径向间距或间隔(stand-off)，使得细长构件和井筒之间的环形空间(annulus)具有大体一致的径向尺寸。通常，井筒可以衬有例如管状套管或衬管，并且管或管柱在套管或衬管的孔内居中，但是扶正器也可以用在无衬管的井筒中。

出于多种原因，在管柱和井筒内表面之间保持一致的径向间距或间隔是合意的。在使用扶正器的某些作业中，例如在完井作业中，管柱和井筒内表面之间的环形空间填充有水泥，并且希望环绕管柱的水泥层沿着管柱的长度具有大致一致的径向尺寸。因此，扶正器沿着管柱相隔一定距离地在管柱的外表面和井筒的内表面之间部署，以保持间隔，从而使得环形空间中形成的水泥层沿管柱长度具有大致一致的径向深度。

通常，扶正器具有围绕管安装的主体，并且该主体通常远离管柱径向延伸，使得管柱与井筒壁隔开。将扶正器安装到扶正器打算使其居中的管柱上，然后将管柱和扶正器的整个组件下入孔眼内。

不同类型的扶正器是已知的。扶正器可以是铸造或以其他方式形成为单件的实心体类型。这种类型的扶正器的一个示例在我们较早授权的专利US5797455中有所描述。扶正器也可以是弹簧类型的，具有带弹性金属条的端部套环，弹性金属条在套环之间以弓形件形式径向向外延伸。通常，当带有扶正器的管柱下入井筒时，弓形件被径向压缩并被弹性蓄能，并且被设计成当在井筒中时抵靠井筒的内表面变形，以将管柱保持在井筒的中心内或中心附近。这种类型的示例在我们较早授权的专利US9470047中有所描述，其公开内容通过引用并入本文。在弹簧式扶正器的其他示例中，当管柱下入井筒时，弓形件被约束在收缩构型中，并且当管柱已经到达井筒中的期望轴向位置时，弓形件扩张。这种类型的示例在US5261488、US20150034336、US20170234082、US7878241和US8701783中有所描述，这些文献的公开内容也通过引用并入本文，并且有助于理解本公开。美国专利2016/0024619，其公开内容也通过引用并入本文，并且有助于理解本公开。

本公开的概述

根据本发明，提供了一种用于油井、气井或水井的扶正器组件，该扶正器组件包括：扶正器，该扶正器具有主体，该主体包括第一套环和第二套环以及在第一套环和第二套环之间延伸的至少一个弹性装置，并且该主体具有孔，该孔具有轴线，该孔适于接收待居中的管；以及锁定环，其用于将管接收在沿径向位于弹性装置内侧且沿轴向位于所述第一套环与所述第二套环之间的位置中；该弹性装置在径向方向上远离锁定环朝向径向延伸构型被弹性偏置，并且可相对于锁定环从径向延伸构型径向移动到径向受限构型，弹性装置在该径向受限构型中比在径向延伸构型中更靠近锁定环；该锁定环具有至少一个扣锁装置(catch device)，该扣锁装置适于在弹性装置的径向受限构型中与至少一个弹性装置接合，并且其中当扣锁装置与弹性装置接合时，扣锁装置适于阻止弹性装置远离锁定环的径向运动；和至少一个固定件，其位于至少一个扣锁装置和锁定环之间；该至少一个固定件包括牺牲材料，在井筒条件下，该牺牲材料适于比锁定环或至少一个扣锁装置的材料更快地降解。