CN203296716U - 液压式套管扶正器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压式套管扶正器，包括上接头、扶正块、活塞、固定套、轨道接头和下接头，所述上接头与下接头固定连接，上接头上设置有连通孔，扶正块和活塞均套接在上接头上，轨道接头固定套设在上接头上，扶正块与活塞固定连接，轨道接头与扶正块配合使扶正块伸出，活塞连接有用于对伸出后的扶正块进行限位的自锁机构，固定套固定在下接头上，自锁机构与固定套通过定压剪钉连接。本实用新型和套管一起被下入，到达设计位置后，憋压至设定值扶正块伸出并自锁，使其与井筒内壁接触，使连接在其上的套管在井筒内居中，使水泥环均匀，从而保证水平井固井质量。

Description

液压式套管扶正器

技术领域

本实用新型涉及水平井下套管作业设备，尤其涉及一种液压式套管扶正器，使连接在其上的套管在井筒内居中，来提高固井质量。

背景技术

水平井开发已经成为目前油气开发的主流。水平井的固井质量关系着后期压裂施工和试油试气的成败。然而影响水平井固井质量的主要因素之一是水平段的套管不居中。目前在下套管作业中一般采用套管刚性扶正器以及滚轮扶正器等。例如，中国专利号“CN201220337888.4”公开了一种液压扶正器，是为提高套管居中度及强化固井质量的目的而设计的，即在扶正器筒体内壁设有带中心通孔的扶正腔，扶正腔内壁连接密封胶垫，扶正腔内设置扶正臂，扶正臂尾端穿出扶正腔中心通孔，且扶正臂尾端设有销钉。本液压扶正器入井时扶正臂呈收缩状态，套管串下入阻力小，下至预定位置后，顶替水泥后碰压，套管内压切断销钉，使扶正臂受力后向外扩展至扶正套管管壁，达到提高固井质量的效果。

但为了保证下管柱时顺利，刚性扶正器的最大外径往往比井壁尺寸小6－8毫米，因此在刚性扶正器和井壁之间会存在一定的间隙，所以同样存在水平段的套管不居中的问题，对套管不能很好的起到扶正的作用，往往造成固井缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有水平井用套管扶正器存在的上述问题，提供一种液压式套管扶正器，本实用新型和套管一起被下入，到达设计位置后，憋压至设定值扶正块伸出并自锁，使其与井筒内壁接触，使连接在其上的套管在井筒内居中，使水泥环均匀，从而保证水平井固井质量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种液压式套管扶正器，其特征在于：包括上接头、扶正块、活塞、固定套、轨道接头和下接头，所述上接头与下接头固定连接，上接头上设置有连通孔，扶正块和活塞均套接在上接头上，轨道接头固定套设在上接头上，扶正块与活塞固定连接，轨道接头与扶正块配合使扶正块伸出，活塞连接有用于对伸出后的扶正块进行限位的自锁机构，固定套固定在下接头上，自锁机构与固定套通过定压剪钉连接。

所述自锁机构包括锁爪和与锁爪配合的锁套，所述锁爪固定在下接头上，锁套通过护套与活塞固定连接，锁套与固定套通过定压剪钉连接。

所述锁套内部设置有锯齿扣，锁爪表面对应设置有锯齿扣，锁套锯齿扣与锁爪锯齿扣配合自锁。

所述下接头上还设置有保险装置，所述保险装置为用于对锁爪进行限位的限位环，所述限位环固定套设在下接头上且位于锁爪下方。

所述轨道接头表面设置有斜面轨道，扶正块内表面对应设置有斜面轨道，当扶正块伸出时，扶正块的斜面轨道在轨道接头的斜面轨道上运动。

采用本实用新型的优点在于：

    一、本实用新型中，上接头上设置有连通孔，使高压液体从上接头的连通孔进入，扶正块和活塞均套接在上接头上，轨道接头固定套设在上接头上，扶正块与活塞固定连接，轨道接头与扶正块配合使扶正块伸出，活塞连接有用于对伸出后的扶正块进行限位的自锁机构，固定套固定在下接头上，自锁机构与固定套通过定压剪钉连接，采用此结构，当工具内外压差值达到定压剪钉的设定值，定压剪钉剪断，使扶正块上行，在上行的同时扶正块向外伸出使其与井筒内壁接触，起到了扶正套管的作用，同时自锁机构实现了机械式自锁，即使工具内外没有压差，扶正块也不会缩回，使连接在其上的套管在井筒内居中，使水泥环均匀，从而保证水平井固井质量。

二、本实用新型中，所述自锁机构包括锁爪和与锁爪配合的锁套，所述锁爪固定在下接头上，锁套通过护套与活塞固定连接，锁套与固定套通过定压剪钉连接，采用此结构，定压剪钉剪断时，扶正块、活塞、护套以及锁套一起上行，保证了扶正块向外伸出，和定压剪钉剪断的可靠性。

三、本实用新型中，所述锁套内部设置有锯齿扣，锁爪表面对应设置有锯齿扣，锁套锯齿扣与锁爪锯齿扣配合自锁，采用此结构提高了机械自锁的可靠性。

四、本实用新型中，所述下接头上还设置有保险装置，所述保险装置为用于对锁爪进行限位的限位环，所述限位环固定套设在下接头上且位于锁爪下方，限位环作为二次保险装置，可以对锁爪进行二次机械自锁，确保扶正块伸出后不再缩回。

五、本实用新型中，所述轨道接头表面设置有斜面轨道，扶正块内表面对应设置有斜面轨道，当扶正块伸出时，扶正块的斜面轨道在轨道接头的斜面轨道上运动，采用此结构，使扶正块在向上运动的同时能够伸出，完成对井筒内壁接触。

六、本实用新型可以适当的减小下套管摩阻，开启动作灵活，采用液压居中，扶正力大，扶正效果好；适用于水平井下套管作业，固井前居中井内套管。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2为图1中的局部放大图

图中标记为：1、上接头；2、轨道接头；3、扶正块；4、活塞；5、连通孔；6、护套；7、锁爪；8、限位环；9、锁套；10、定压剪钉；11、固定套；12、下接头。

具体实施方式

实施例1

一种液压式套管扶正器，包括上接头1、扶正块3、活塞4、固定套11、轨道接头2和下接头12，所述上接头1与下接头12固定连接，上接头1上设置有连通孔5，扶正块3和活塞4均套接在上接头1上，轨道接头2固定套设在上接头1上，扶正块3与活塞4固定连接，轨道接头2与扶正块3配合使扶正块3伸出，活塞4连接有用于对伸出后的扶正块3进行限位的自锁机构，固定套11固定在下接头12上，自锁机构与固定套11通过定压剪钉10连接。

本实用新型中，所述自锁机构包括锁爪7和与锁爪7配合的锁套9，所述锁爪7固定在下接头12上，锁套9通过护套6与活塞4固定连接，锁套9与固定套11通过定压剪钉10连接。

本实用新型中，所述锁套9内部设置有锯齿扣，锁爪7表面对应设置有锯齿扣，锁套锯齿扣与锁爪锯齿扣配合自锁。

本实用新型中，所述下接头12上还设置有保险装置，所述保险装置为用于对锁爪7进行限位的限位环8，所述限位环8固定套设在下接头12上且位于锁爪7下方。

本实用新型中，所述轨道接头2表面设置有斜面轨道，扶正块3内表面对应设置有斜面轨道，当扶正块3伸出时，扶正块3的斜面轨道在轨道接头2的斜面轨道上运动。

实施例2

液压式套管扶正器，其外径小于刚性扶正器，方便管柱的下入，下入设计位置后经过憋压使扶正块伸出并自锁，实现对套管的扶正使套管在井眼内居中。包括上接头1、轨道接头2、扶正块3、活塞4、护套6、锁爪7、限位环8、锁套9、定压剪钉10、固定套11、下接头12。设有连通孔5的上接头1与下接头12连接；轨道接头2被固定在上接头1上；扶正块3与活塞4的开口槽连接后将扶正块3插入轨道接头2的燕尾槽斜面轨道；护套6是连接活塞4和锁套9的，其中锁套9内部有锯齿扣；锁爪7和固定套11被固定在下接头12上，其中锁爪7铣有若干个开槽，前端外圆有锯齿扣；锁套9和固定套11之间只用定压剪钉10连接；限位环8是一个保险装置。

本实用新型的工作原理为：高压液体从上接头1的连通孔5进入，并且工具内外压差达到定压剪钉10的剪断压力值后，定压剪钉10被剪断；扶正块3、活塞4、护套6以及锁套9一起向轨道接头2的大端运动，在轨道接头2的燕尾槽斜面轨道的作用下扶正块3伸出；同时锁爪7向内收并进入锁套9，锁套和锁爪的锯齿扣相咬合实现了机械式自锁，即使工具内外没有压差，扶正块也不会缩回。如果自锁机构失效，限位环可以对锁爪进行二次机械自锁，确保扶正块伸出后不再缩回。

Claims (5)

1.一种液压式套管扶正器，其特征在于：包括上接头（1）、扶正块（3）、活塞（4）、固定套（11）、轨道接头（2）和下接头（12），所述上接头（1）与下接头（12）固定连接，上接头（1）上设置有连通孔（5），扶正块（3）和活塞（4）均套接在上接头（1）上，轨道接头（2）固定套设在上接头（1）上，扶正块（3）与活塞（4）固定连接，轨道接头（2）与扶正块（3）配合使扶正块（3）伸出，活塞（4）连接有用于对伸出后的扶正块（3）进行限位的自锁机构，固定套（11）固定在下接头（12）上，自锁机构与固定套（11）通过定压剪钉（10）连接。

2.根据权利要求1所述的液压式套管扶正器，其特征在于：所述自锁机构包括锁爪（7）和与锁爪（7）配合的锁套（9），所述锁爪（7）固定在下接头（12）上，锁套（9）通过护套（6）与活塞（4）固定连接，锁套（9）与固定套（11）通过定压剪钉（10）连接。

3.根据权利要求2所述的液压式套管扶正器，其特征在于：所述锁套（9）内部设置有锯齿扣，锁爪（7）表面对应设置有锯齿扣，锁套锯齿扣与锁爪锯齿扣配合自锁。

4.根据权利要求3所述的液压式套管扶正器，其特征在于：所述下接头上还设置有保险装置，所述保险装置为用于对锁爪（7）进行限位的限位环（8），所述限位环（8）固定套设在下接头（12）上且位于锁爪（7）下方。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的液压式套管扶正器，其特征在于：所述轨道接头（2）表面设置有斜面轨道，扶正块（3）内表面对应设置有斜面轨道，当扶正块（3）伸出时，扶正块的斜面轨道在轨道接头的斜面轨道上运动。

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