剛性螺旋滾輪扶正器的製作方法

2024-02-23 23:18:15 1

專利名稱：剛性螺旋滾輪扶正器的製作方法
技術領域：
本發明涉及鑽井設備技術領域，特別是涉及一種剛性螺旋滾輪扶正器。
背景技術：
套管在井眼中的居中度是油氣井固井質量好壞的決定因素之一，而扶正器安放又是套管居中與否的基礎。目前，常規的是彈性扶正器，是根據彈簧的可收縮原理設計的，然而這種扶正器會產生較大的下入力，影響套管的正常下入。油田上多數使用剛性扶正器，它的扶正件多採用 塑料或尼龍材料。在井下高溫作業中很容易磨損，另外它在周向與管壁接觸時是滑動摩擦，加快了扶正件的磨損程度，降低了使用壽命。為了解決這一問題，設計出了剛性扶正器，現有的剛性扶正器主要有半鋼性、直條式和螺旋式。其中，剛性螺旋式扶正器具有較大的優越性，在井壁不規則時能減輕遇阻衝力，水泥漿穿過螺旋時會產生旋流，從而提高水泥漿的頂替效率。然而現有的這類扶正器上的扶正件多為平頭結構，下入時泥漿阻力大，下入速度慢。

發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種剛性螺旋滾輪扶正器，能夠減少泥漿的流動阻力，促進泥漿旋流速度，提高耐磨性能及固井質量。為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是提供一種剛性螺旋滾輪扶正器，包括本體、若干個剛性扶正徑和導流槽，所述剛性扶正徑為平行四邊形結構，兩頭削尖成一扶正筋倒角，所述剛性扶正徑在所述本體外側圓周方向成一螺旋角度均勻分布，且所述剛性扶正筋上設有滾動體嵌入槽，所述滾動體嵌入槽內設置有滾動體，所述滾動體凸出於所述剛性扶正徑的外表面，所述導流槽與所述剛性扶正徑間隔設置於所述本體外側。在本發明一個較佳實施例中，所述剛性扶正徑的數量為4-6個。在本發明一個較佳實施例中，每個剛性扶正徑上的滾動體嵌入槽數量為2-3個。在本發明一個較佳實施例中，所述滾動體為滾輪或鋼球。在本發明一個較佳實施例中，所述扶正徑倒角為25° -35°，所述螺旋角度為70。-80。。在本發明一個較佳實施例中，所述扶正徑倒角為30°，所述螺旋角度為75°。本發明的有益效果是本發明揭示了一種剛性螺旋滾輪扶正器，採用螺旋大倒角扶正徑，能夠最大程度有效地促進泥漿旋流速度；扶正徑兩頭倒角削尖，能夠最大程度地減少泥漿的流動阻力和下套管阻力；採用寬徑導流槽及扶正徑上裝設滾動體，可提高耐磨性能，減小套管與井壁的摩擦力，提高使用壽命；且整體採用合金鋼鑄造成型，扶正強度及固井質量高。適合在定向井或者水平井中使用。


圖I是本發明剛性螺旋滾輪扶正器的結構示意 圖2是圖I所示的正面示意 附圖中各部件的標記如下1、本體，2、剛性扶正徑，21、扶正徑倒角，22、螺旋角度，3、導流槽，4、滾動體嵌入槽，5、滾動體。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖I，本發明實施例包括
一種剛性螺旋滾輪扶正器，包括本體I、若干個剛性扶正徑2和導流槽3，所述剛性扶正徑2為平行四邊形結構，兩頭削尖成一扶正徑倒角21，所述剛性扶正徑2在所述本體I的外側圓周方向成一螺旋角度22均勻分布，且所述剛性扶正筋2上設有滾動體嵌入槽4，所述滾動體嵌入槽4內設置有滾動體5，所述滾動體5凸出於所述剛性扶正徑2的外表面，所述導流槽3與所述剛性扶正徑2間隔設置於所述本體I的外側。其中，所述剛性扶正徑的數量為4-6個，根據本體外徑的大小選取適當的扶正徑數量，保證相隔兩扶正徑之間的間隙(導流槽)合理，每個剛性扶正徑上均設有2-3個滾動體嵌入槽，每個滾動體嵌入槽內均設有滾動體，使裝有本發明剛性螺旋滾輪扶正器的套管進入斜井段或水平井段時，扶正器跟井眼的摩擦由滑動摩擦變為滾動摩擦，從而大大減小了套管與井壁之間的摩擦力。所述扶正徑倒角為25° -35°，本實施例中優選為30°，所述螺旋角度為70° -80°，本實施例中優選為75°。當井壁不規則時，下套管過程中井壁對扶正器會產生一定的橫向分力，而採用大角度螺旋扶正徑可減輕遇阻衝擊，且可提高水泥漿穿過導流槽時的旋流速度，使井液循環流暢。本發明揭示了一種剛性螺旋滾輪扶正器，採用螺旋大倒角扶正徑，能夠最大程度有效地促進泥漿旋流速度；扶正徑兩頭倒角削尖，能夠最大程度地減少泥漿的流動阻力和下套管阻力；採用寬徑導流槽及扶正徑上裝設滾動體，可提高耐磨性能，減小套管與井壁的摩擦力，提高使用壽命；且整體採用合金鋼鑄造成型，扶正強度及固井質量高。適合在定向井或者水平井況中使用。以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種剛性螺旋滾輪扶正器，其特徵在於，包括本體、若干個剛性扶正徑和導流槽，所述剛性扶正徑為平行四邊形結構，兩頭削尖成一扶正筋倒角，所述剛性扶正徑在所述本體外側圓周方向成一螺旋角度均勻分布，且所述剛性扶正筋上設有滾動體嵌入槽，所述滾動體嵌入槽內設置有滾動體，所述滾動體凸出於所述剛性扶正徑的外表面，所述導流槽與所述剛性扶正徑間隔設置於所述本體外側。
2.根據權利要求I所述的剛性螺旋滾輪扶正器，其特徵在於，所述剛性扶正徑的數量為4-6個。
3.根據權利要求I所述的剛性螺旋滾輪扶正器，其特徵在於，每個剛性扶正徑上的滾動體嵌入槽數量為2-3個。
4.根據權利要求I所述的剛性螺旋滾輪扶正器，其特徵在於，所述滾動體為滾輪或鋼球。
5.根據權利要求I所述的剛性螺旋滾輪扶正器，其特徵在於，所述扶正徑倒角為25° -35°，所述螺旋角度為70° -80°。
6.根據權利要求5所述的剛性螺旋滾輪扶正器，其特徵在於，所述扶正徑倒角為30°，所述螺旋角度為75°。
全文摘要
本發明公開了一種剛性螺旋滾輪扶正器，包括本體、若干個剛性扶正徑和導流槽，所述剛性扶正徑為平行四邊形結構，兩頭削尖成一扶正徑倒角，所述剛性扶正徑在所述本體外側圓周方向成一螺旋角度均勻分布，且所述剛性扶正徑上設有滾動體嵌入槽，所述滾動體嵌入槽內設置有滾輪或鋼球，所述滾輪或鋼球凸出於所述剛性扶正徑的外表面，所述導流槽與所述剛性扶正徑間隔設置於所述本體外側。本發明扶正器結構簡單，設計合理，能夠減少套管與井壁的摩擦力、降低泥漿的流動阻力和下套管阻力，促進泥漿旋流速度，增加扶正器的耐磨度，提高油、氣井的固井質量。
文檔編號E21B17/10GK102635316SQ201210140089
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者居響科, 居建江, 田巋, 馬勝利 申請人:常熟市石油固井工具有限公司