一種頁巖氣水平井套管扶正器的製造方法
2023-05-02 19:37:26
一種頁巖氣水平井套管扶正器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種頁巖氣水平井套管扶正器，包括：本體，設於本體一端的接箍；套設於本體上的缸筒，活動套設於本體上的活塞、止退母扣、止退公扣、扶正彈簧片；一剪釘一端設於活塞內，另一端設於本體內；所述本體的外壁上設有擋環，缸筒的一端與接箍的一端相接觸，另一端與擋環的一側壁相接觸；止退母扣一端與活塞相接觸，而另一端與扶正彈簧片的一端相接觸；扶正彈簧片的另一端與止退公扣相接觸，止退公扣的另一端與擋環上與缸筒相接觸的側壁相接觸；缸筒與接箍接觸的端部內壁上設有內擋環，內擋環與本體外壁相接觸；同現有技術相比，可有效提高套管居中度，提高固井質量，尤其是對於水平井固井效果明顯；可調節彈簧片長度實現與井壁的緊密貼合；本體和缸筒之間安裝多套密封圈，可靠性高；本體和缸筒之間設有單向鎖緊結構，有效防止鬆動。
【專利說明】一種頁巖氣水平井套管扶正器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於石油天然氣固井作業的頁巖氣水平井套管扶正器，其採用液壓動力，能實現平穩撐開彈簧片，緊貼井壁，使套管居中度得到保證。
【背景技術】
[0002]近年來隨著對石油需求的增加，固井質量的好壞關係重大，特別是頁巖氣儲層多為低孔低滲，需要採取壓裂等增產措施溝通天然裂縫，所以對固井質量的要求很高，使用常規扶正器進行套管固井時，存在著居中度不高，固井時水泥環厚薄不均，固井質量低劣；扶正器外徑較大，嚴重影響著套管的下入安全。因此，扶正器的使用嚴重製約著套管固井的固井質量和套管的下入安全。使用什麼樣的扶正器，怎樣才能使套管居中，從而提高固井質量，成為了研究課題。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種便於提高套管的居中度、採用液壓提供動力的頁巖氣水平井套管扶正器，其既能夠套管減小下入阻力，有效防止普通扶正器推砂造成砂堵，無法開泵的問題，又能夠實現彈簧片的平穩變徑，使套管居中得到保證。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案實現:一種頁巖氣水平井套管扶正器，包括:本體，設於本體一端的接箍；套設於本體上的缸筒,活動套設於本體上的活塞、止退母扣、止退公扣、扶正彈簧片；一剪釘一端設於活塞內，另一端設於本體內；所述活塞、止退母扣、止退公扣、扶正彈簧片位於缸筒內壁與本體外壁之間，缸筒上設有條形孔，扶正彈簧片受擠壓變形時從所述條形孔伸出；所述本體的外壁上設有擋環，缸筒的一端與接箍的一端相接觸，另一端與擋環的一側壁相接觸；止退母扣一端與活塞相接觸，而另一端與扶正彈簧片的一端相接觸；扶正彈簧片的另一端與止退公扣相接觸，止退公扣的另一端與擋環上與缸筒相接觸的側壁相接觸；缸筒與接箍接觸的端部內壁上設有內擋環，內擋環與本體外壁相接觸；本體與接箍相連接的端部內設有液壓孔，所述液壓孔在本體外壁上的出口位於內擋環、缸筒、本體以及活塞四者形成的環形空間內。
[0005]進一步，所述內擋環及活塞內均嵌設有二內密封圈，所述內密封圈均與本體的外壁相接觸；所述活塞外壁內還嵌設有二外密封圈，所述外密封圈的外壁與缸筒的內壁相接觸。
[0006]所述扶正彈簧片包括二圈體，在二圈體之間至少設有二彈簧片，所述彈簧片與圈體的連接處均為該圈體的等分點；所述二圈體套設於本體上，安裝時，彈簧片位於缸筒上的條形孔位置處，條形孔的數目與彈簧片的數目相同。
[0007]所述彈簧片為六片，相鄰兩根彈簧片每端與圈體的連接處位於該圈體側壁的六等分位置處，設於缸筒上的條形孔為六個。
[0008]所述止退母扣由一母扣圈體及三連接條一體成型而成，所述三連接條分別設於母扣圈體側壁的三等分位置處；所述連接條內設有U型缺口，U型缺口的內側邊上均設有鋸齒段。
[0009]止退公扣由一公扣圈體及三公扣連接條一體成型而成，所述三公扣連接條分別設於公扣圈體側壁的三等分位置處，在每根公扣連接條的兩側邊上設有與止退母扣的U型缺口上鋸齒段相配合的鋸齒段。
[0010]所述止退公扣與止退母扣通過公扣連接條與連接條實現可分離連接。
[0011]所述擋環與本體一體成型，且擋環的外徑與缸筒的外徑相同。
[0012]所述液壓孔為三個，三者的開口分布在本體的外壁上，且每個開口的中心位於本體的同一圓周上的三等分處。
[0013]本實用新型較現有技術相比具有以下優點及有益效果:
[0014](I)、套管與接箍固定，整體長度不變，依靠打壓的壓力把彈簧片撐開，直徑變大，從而使套管在水平方向上居中；可有效提高套管居中度，提高固井質量，尤其是對於水平井固井效果明顯；(2)、可調節彈簧片長度實現與井壁的緊密貼合；(3)、本體和缸筒之間安裝多套密封圈，可靠性高；本體和缸筒之間設有由止退公扣、止退母扣、扶正彈簧片組成單向鎖緊結構，有效防止鬆動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的主視圖的局部剖視圖。
[0016]圖2為本實用新型的彈簧片被壓縮變形時的局部剖視圖。
[0017]圖3為圖2的A-A視圖。
[0018]圖4為本實用新型的本體設置液壓孔處的截面圖。
[0019]圖5為本實用新型的缸體截面圖。
[0020]圖6為本實用新型的止退母扣局部剖視圖。
[0021]圖7為本實用新型的止退母扣左視圖。
[0022]圖8為本實用新型的止退公扣局部剖視圖。
[0023]圖9為本實用新型的止退公扣左視圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。
[0025]實施例
[0026]如圖1-3所示一種頁巖氣水平井套管扶正器，包括:本體1，設於本體一端的接箍2 ;套設於本體上的缸筒3，活動套設於本體I上的活塞4、止退母扣5、止退公扣6、扶正彈簧片7 ;—端設於活塞4內、另一端設於本體I內的剪釘11 ;其中:
[0027]如圖4所示，所述本體I中空，其兩端部均設有外螺紋，接箍2為一筒體，其與本體的連接端設有內螺紋，二者之間通過螺紋連接，所述本體I的外壁上設有擋環101 ;本體I與接箍2的連接端內設有三個液壓孔102，三者的開口分布在本體I的外壁上，且每個開口的中心位於本體的同一圓周上的三等分處。
[0028]如圖2、圖5所不,所述缸筒3為一圓筒,其套設於本體I上,缸筒3 —端與接箍2相接觸，缸筒3在該端部的內壁上設有與其一體成型的內擋環301，內擋環301與本體外壁相接觸，缸筒3的另一端與擋環101的一側壁相接觸；設於缸筒3上的條形孔302為六個。
[0029]如圖2所示，所述內擋環301及活塞4內均嵌設有二內密封圈9，所述內密封圈9均與本體I的外壁相接觸；所述活塞外壁內還嵌設有二外密封圈10,所述外密封圈10的外壁與缸筒的內壁相接觸。
[0030]缸筒外徑、擋環外徑、接箍外徑相同，擋環與本體一體成型而成。
[0031]如圖6-7所示，所述止退母扣5由一母扣圈體501及三連接條502 —體成型而成，所述三連接條502分別設於母扣圈體側壁的三等分位置處；所述連接條內設有U型缺口503，U型缺口的內側邊上均設有鋸齒段504。
[0032]如圖8-9所示，止退公扣6由一公扣圈體601及三公扣連接條602 —體成型而成，所述三公扣連接條602分別設於公扣圈體側壁的三等分位置處，在每根公扣連接條的兩側邊上設有與止退母扣的U型缺口上鋸齒段504相配合的鋸齒段603，公扣連接條602與母扣的U型缺口 503相結合，鋸齒段用於二者相結合時單向鎖緊。
[0033]如圖2所示，本實施例中，所述扶正彈簧片7包括二圈體701，在二圈體之間設有六根彈簧片702，所述彈簧片與圈體的側壁連接處均為該圈體的六等分點；所述二圈體701均套設於本體上，安裝時，彈簧片位於缸筒上的條形孔位置處，條形孔302的數目與彈簧片702的數目相同。
[0034]剪釘11呈圓柱狀，一端設於活塞4內、另一端設於本體I內。
[0035]所述活塞4、止退母扣5、止退公扣6、扶正彈簧片7均活動套設於本體I上且均位於缸筒3與本體I之間；本實施例中，止退母扣的母扣圈體501 —端與活塞4相接觸，另一端與扶正彈簧片7的其中一圈體701相接觸；很顯然，作為替代的實施方式，也可將止退公扣6放於該位置，即止退公扣6的公扣圈體601 —端與活塞4相接觸，另一端與扶正彈簧片7的其中一圈體701相接觸；而連接條502與扶正彈簧片上的的一端相接觸；扶正彈簧片7的另一圈體701與止退公扣的公扣圈體601相接觸，止退公扣的公扣圈體601另一端與擋環101上與缸筒3相接觸的側壁相接觸；所述止退公扣6與止退母扣5通過公扣連接條602與連接條502實現可分離連接。
[0036]所述液壓孔102在本體外壁上的出口位於內擋環301、缸筒3與本體1、活塞4四者之間形成的空間內，液壓孔102開口位於內擋環301與活塞4之間。工作時，通過液壓孔102向該空間加壓，活塞4受到所加壓力後在本體I上滑動，剪釘11被剪斷，從而推動與之相接觸的母扣圈體501在本體上滑動，此時連接條502向前移動，與母扣圈體501相接觸的扶正彈簧片7的其中一圈體701被推動,此時彈簧片6被壓縮並變形,從設於缸筒上對應位置處的條形孔302處伸出，此時相當於增加了缸筒的直徑；連接條502與公扣連接條602繼續相對移動，直至二者上的鋸齒段503、603相結合，即停止移動並實現單向鎖定。
[0037]進行固井作業時，套管12與接箍2使用螺紋連接。
【權利要求】
1.一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，包括:本體，設於本體一端的接箍；套設於本體上的缸筒，活動套設於本體上的活塞、止退母扣、止退公扣、扶正彈簧片；一剪釘一端設於活塞內，另一端設於本體內；所述活塞、止退母扣、止退公扣、扶正彈簧片位於缸筒內壁與本體外壁之間，缸筒上設有條形孔，扶正彈簧片受擠壓變形時從所述條形孔伸出；所述本體的外壁上設有擋環，缸筒的一端與接箍的一端相接觸，另一端與擋環的一側壁相接觸；止退母扣一端與活塞相接觸，而另一端與扶正彈簧片的一端相接觸；扶正彈簧片的另一端與止退公扣相接觸，止退公扣的另一端與擋環上與缸筒相接觸的側壁相接觸；缸筒與接箍接觸的端部內壁上設有內擋環，內擋環與本體外壁相接觸；本體與接箍相連接的端部內設有液壓孔，所述液壓孔在本體外壁上的出口位於內擋環、缸筒、本體以及活塞四者形成的環形空間內。
2.如權利要求1所述的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，所述內擋環及活塞內均嵌設有二內密封圈，所述內密封圈均與本體的外壁相接觸；所述活塞外壁內還嵌設有二外密封圈，所述外密封圈的外壁與缸筒的內壁相接觸。
3.如權利要求1所述的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，所述扶正彈簧片包括二圈體，在二圈體之間至少設有二彈簧片，所述彈簧片與圈體的連接處均為該圈體的等分點；所述二圈體套設於本體上，安裝時，彈簧片位於缸筒上的條形孔位置處，條形孔的數目與彈簧片的數目相同。
4.如權利要求3所述的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，所述彈簧片為六片，相鄰兩根彈簧片每端與圈體的連接處位於該圈體側壁的六等分位置處，設於缸筒上的條形孔為六個。
5.如權利要求1所述的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，所述止退母扣由一母扣圈體及三連接條一體成型而成，所述三連接條分別設於母扣圈體側壁的三等分位置處；所述連接條內設有U型缺口，U型缺口的內側邊上均設有鋸齒段。
6.如權利要求1或5所述的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，止退公扣由一公扣圈體及三公扣連接條一體成型而成，所述三公扣連接條分別設於公扣圈體側壁的三等分位置處，在每根公扣連接條的兩側邊上設有與止退母扣的U型缺口上鋸齒段相配合的鋸齒段；止退公扣和止退母扣之間通過公扣連接條與連接條實現可分離連接。
7.如權利要求6所示的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，所述止退公扣與止退母扣通過公扣連接條與連接條實現可分離連接。
8.如權利要求1所述的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，所述擋環與本體一體成型，且擋環的外徑與缸筒的外徑相同。
9.如權利要求1所述的一種頁巖氣水平井套管扶正器，其特徵在於，所述液壓孔為三個，三者的開口分布在本體的外壁上，且每個開口的中心位於本體的同一圓周上的三等分處。
【文檔編號】E21B17/10GK203835289SQ201420107156
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月11日 優先權日:2014年3月11日
【發明者】高世勇, 趙建國 申請人:成都康普威能源技術有限公司