[发明专利]一种两级可变径式扶正装置及使用方法

说明书

本发明涉及石油固井施工装置及方法，特别涉及一种两级可变径式扶正装置及使用方法。其技术方案是：上接头的下侧设有弹性扶正臂，且弹性扶正臂的下端固定安装在上卡瓦推套上，上卡瓦推套通过上剪切销钉连接在上活塞缸上，通过上环形活塞推动上卡瓦推套移动；扶正器管体的中下部设有刚性扶正臂，刚性扶正臂的下端与下卡瓦推套接触配合，通过下环形活塞推动下卡瓦推套移动。有益效果是：本发明形成了一级扶正系统和二级扶正系统，通过弹性扶正臂和刚性扶正臂在打开后会贴近并支撑在裸眼井壁，保证套管串在裸眼井壁中居中，最终在套管与裸眼井壁之间的环空处，形成厚度均匀的水泥环，保证了固井质量，提高了固井优质率。

技术领域

本发明涉及石油固井施工装置及方法，特别涉及一种两级可变径式扶正装置及使用方法。

背景技术

石油固井施工中，在水平井和斜度很大的井中，因为重力的原因，套管会下沉处于井眼下部，这样就使得套管下端环空的水泥环很薄，严重的情况甚至没有水泥环，影响水泥与第二界面的胶结质量，降低了固井优质率。为了提高固井施工的优质率，在下入井眼的套管上都装有扶正器，扶正器是固井施工中的一种常备工具，可提高套管在井眼中的居中度；目前使用的扶正器主要可分为两大类，分别是弹性扶正器和刚性扶正器，其中，在弹性扶正器中最为常用的是弓形套管扶正器，弓形套管扶正器由圆箍和弓形弹簧片组成，是通过其弓形弹簧片在井眼中扶正，来保证套管居中；但在实际的水平井及大位移井中，竖直井段并不需要扶正器扶正，真正需要扶正器进行居中作用的是在斜井段和水平井段，而在使用弓形套管扶正器时会发现，弓形套管扶正器的弓形弹簧片从入井开始就始终顶在井眼内壁上，无论是在竖直井段、斜井段还是在水平井段，这种通过弓形弹簧片居中支撑的状态下，随着套管下入，还会产生较大的摩阻，摩阻会影响套管下入速度，如果钻井液粘稠，摩阻会更大，套管串下入将更加困难，从而进一步影响固井的效率；刚性扶正器虽然也存在弓形套管扶正器的上述问题，即使滚珠刚性扶正器能降低部分摩擦阻力，但因其外径较大，容易使整体套管串显得很僵硬，使用不够灵活，套管串下入困难，可适用的井眼范围不够广泛，还是难以从根本上解决问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种两级可变径式扶正装置及使用方法，既可以容易的进入井内，又可以提高套管居中度，从而有效提高固井优质率。

本发明提到的一种两级可变径式扶正装置，其技术方案是：包括扶正器管体、上接头、下接头，扶正器管体的上端设有上接头，下端设有下接头，其中，还包括弹性扶正臂、上卡瓦推套、上剪切销钉、上活塞缸、上环形活塞、上进液孔、刚性扶正臂、下卡瓦推套、下剪切销钉、下活塞缸、下环形活塞、下进液孔，所述的上接头的下侧设有弹性扶正臂，且所述弹性扶正臂的下端固定安装在上卡瓦推套上，所述上卡瓦推套通过上剪切销钉连接在上活塞缸上，所述上活塞缸安装在扶正器管体的上侧外壁，在上活塞缸与扶正器管体之间设有上环形活塞，且扶正器管体的上侧设有上进液孔，通过上环形活塞推动上卡瓦推套移动；所述扶正器管体的中下部设有刚性扶正臂，所述刚性扶正臂的下端与下卡瓦推套接触配合，所述下卡瓦推套的下端通过下剪切销钉连接到下活塞缸上，所述下活塞缸安装在扶正器管体的下侧外壁，在下活塞缸与扶正器管体之间设有下环形活塞，且扶正器管体的下侧设有下进液孔，通过下环形活塞推动下卡瓦推套移动。

优选的，上述刚性扶正臂上设有四组V型槽形成薄弱点，其中，中间两组V型槽位于刚性扶正臂的内侧，两端的V型槽位于刚性扶正臂的外部，在下活塞缸在压差作用下，通过下环形活塞推动下卡瓦推套上移，带动刚性扶正臂沿着中间的两组V型槽向外伸出，形成梯形结构。

优选的，上述上环形活塞的两侧设有上O型密封圈，所述下环形活塞的两侧设有下O型密封圈。

优选的，上述上活塞缸的下部的扶正器管体外壁设有一圈扶正块。

优选的，上述扶正块的外壁嵌有多个滚珠。

优选的，上述上活塞缸的中部内壁设有上卡槽，所述上环形活塞的外壁安装上卡簧，上环形活塞上移时，在上卡簧移动到上卡槽处时锁住上环形活塞，从而锁住弹性扶正臂。