專利名稱：套管熱力扶正器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種扶正器，尤其是一種應(yīng)用于油田稠油吞吐水平井及SA⑶雙水平井的水平井完井中，能將整個(gè)的水平井段完井管串支撐起來并扶正居中的套管熱力扶正器。
背景技術(shù)：
利用水平井提高油井產(chǎn)能和采收率，已成為油田一種經(jīng)濟(jì)有效的挖潛手段和途徑。目前，隨著油田的開發(fā)，水平井的數(shù)量逐年增加，需要注汽開采的水平井也是增加迅速。 對(duì)于注汽水平井來說，由于其采用篩管完井，注汽過程中采用籠統(tǒng)方式注汽，受油層非均質(zhì)及周邊采出影響，造成蒸汽局部突進(jìn)、水平段動(dòng)用不均。為了解決上述問題，目前提出了水平井分段完井分段注汽技術(shù)，即在完井時(shí)使用套管外封隔器將水平井段分成若干段，注汽時(shí)使用蒸汽傘將各段分開，然后通過分段注汽閥對(duì)各段進(jìn)行注汽的技術(shù)，該技術(shù)從完井開始著手，從根源抓起，以解決水平井段動(dòng)用不均問題。然而，水平井完井固井質(zhì)量差一直是目前一個(gè)嚴(yán)重制約水平井優(yōu)勢(shì)發(fā)揮的瓶頸， 其主要原因在于，水平段套管在重力作用下往往偏向下井壁，居中度差，嚴(yán)重影響完井質(zhì)量。因此如何提高水平井套管居中度是提高水平井完井質(zhì)量的關(guān)鍵，而扶正器是提高套管居中度的最有效的方法，但是目前使用的剛性扶正器或者彈性扶正器普遍存在外徑尺寸大、下入困難、居中效果不佳、容易破壞井壁等缺陷，給水平井作業(yè)帶來很大的困難。有鑒于此，本設(shè)計(jì)人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，研制出本實(shí)用新型的套管熱力扶正器。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供一種套管熱力扶正器，其利用高溫蒸汽使液缸外套內(nèi)的膨脹劑受熱膨脹，推動(dòng)扶正塊座撐開整體撐管柱使其居中，有利于管外封隔器順利坐封。為此，本實(shí)用新型提出一種套管熱力扶正器，其包含有一中心管、一液缸外套及一扶正塊機(jī)構(gòu)，所述中心管的上端連接一接箍，其下端螺接于一下接頭上，所述液缸外套及扶正塊機(jī)構(gòu)依次套設(shè)在所述中心管的中間段，所述液缸外套的上端與所述中心管相固接，其內(nèi)壁與所述中心管的外壁間形成一環(huán)空部，所述環(huán)空部中填充有膨脹劑，并設(shè)置有一能沿所述中心管的軸向移動(dòng)的活塞，所述活塞位于所述膨脹劑下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套的下端，并抵接于所述扶正塊機(jī)構(gòu)。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述套管熱力扶正器還包括一雙向鎖緊裝置， 該雙向鎖緊裝置包含有鎖緊環(huán)、剪切銷釘及擋環(huán)，所述鎖緊環(huán)及擋環(huán)依次套設(shè)在所述活塞上，其中，所述擋環(huán)位于所述液缸外套的下端處，所述剪切銷釘穿置并固定所述液缸外套、 擋環(huán)及活塞，所述鎖緊環(huán)的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套的內(nèi)壁、活塞的外壁間分別形成有相匹配的止退牙。[0008]如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述扶正塊機(jī)構(gòu)包含有一扶正塊座及一整體扶正塊，所述扶正塊座能移動(dòng)的套置在所述中心管上，所述整體扶正塊套設(shè)在所述扶正塊座上，所述活塞抵接在所述扶正塊座上端形成的凹槽中。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述套管熱力扶正器還包含有一調(diào)節(jié)環(huán)，所述調(diào)節(jié)環(huán)套設(shè)在所述中心管上，并位于所述整體扶正塊的下側(cè)，其兩端分別與所述整體扶正塊及下接頭相接觸。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述調(diào)節(jié)環(huán)的上端與所述整體扶正塊的下端相抵接，其下端螺接在所述下接頭的上端。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述整體扶正塊的外表面上沿軸向開設(shè)有多個(gè)開口槽，所述開口槽沿所述整體扶正塊的周向均布。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述中心管上還套接固定有一壓緊環(huán)，所述液缸外套的上端套置在所述壓緊環(huán)外側(cè)，并通過一防轉(zhuǎn)銷釘與所述壓緊環(huán)、中心管相固接。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述中心管的外壁于靠近所述壓緊環(huán)的下端處環(huán)設(shè)有一凸部，一第二壓緊環(huán)、一密封環(huán)及一第二活塞依次套設(shè)在所述中心管上，并位于所述壓緊環(huán)與凸部之間，所述第二壓緊環(huán)的上端與所述壓緊環(huán)的下端相接觸，所述第二活塞的下端抵接于所述凸部。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述第二活塞與凸部的相接處為兩相匹配的斜面，所述凸部及第二密封圈的斜面間設(shè)置有一銅環(huán)。如上所述的套管熱力扶正器，其中，所述活塞上端的內(nèi)外表面及所述第二活塞外表面分別設(shè)置有硅膠圈及氟膠圈。本實(shí)用新型提出的套管熱力扶正器，能應(yīng)用在油田稠油吞吐水平井及SA⑶雙水平井的水平井完井中，其采用熱力扶正的工作原理，利用高溫蒸汽使液缸外套內(nèi)的膨脹劑受熱膨脹，推動(dòng)扶正塊座撐開整體扶正塊支撐管柱使其居中，有利于管外封隔器順利坐封，以協(xié)助管外封隔器將水平井段分隔成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)層；本實(shí)用新型與完井管串的套管、管外封隔器相配合，可以容納較大外徑的生產(chǎn)管柱，能提高油井的生產(chǎn)能力，達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中H處的局部放大圖。主要元件標(biāo)號(hào)說明1中心管11壓緊環(huán)[0021]12防轉(zhuǎn)銷釘13凸部[0022]14第二壓緊環(huán)15密封環(huán)[0023]16第二活塞17銅環(huán)[0024]2液缸外套3扶正塊機(jī)構(gòu)[0025]31扶正塊座311凹槽[0026]32整體扶正塊321開口槽[0027]41接箍42下接頭[0028]5 活塞61 鎖緊環(huán)
62擋環(huán)
7調(diào)節(jié)環(huán)
9氟膠圈
B膨脹劑
6 雙向鎖緊裝置 63 剪切銷釘8 硅膠圈A 環(huán)空部
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中H處的局部放大圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提出的套管熱力扶正器，包含有一中心管1、一液缸外套 2及一扶正塊機(jī)構(gòu)3，所述中心管1的上端連接一接箍41，其下端螺接于一下接頭42上，所述液缸外套2及扶正塊機(jī)構(gòu)3依次套設(shè)在所述中心管1的中間段，所述液缸外套2的上端與所述中心管1相固接，所述液缸外套2的內(nèi)壁與所述中心管1的外壁間形成一環(huán)空部A， 所述環(huán)空部A中填充有膨脹劑B，并設(shè)置有一能沿所述中心管1的軸向移動(dòng)的活塞5，所述活塞5位于所述膨脹劑B下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套2的下端，并抵接于所述扶正塊機(jī)構(gòu)其中，所述套管熱力扶正器還包括一雙向鎖緊裝置6，該雙向鎖緊裝置6包含有鎖緊環(huán)61、擋環(huán)62及剪切銷釘63，所述鎖緊環(huán)61及擋環(huán)62依次套設(shè)在所述活塞5上，其中， 所述擋環(huán)62位于所述液缸外套2的下端處，所述剪切銷釘63穿置并固定所述液缸外套2 的下端、擋環(huán)62及活塞5，所述鎖緊環(huán)61的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套2的內(nèi)壁、活塞5的外壁間分別形成有相匹配的止退牙。在扶正過程中，通過鎖緊環(huán)與活塞的止退牙相鎖合，能最大程度的減小鎖緊產(chǎn)生的阻力，并可避免活塞回復(fù)而影響扶正塊座對(duì)整體扶正塊的頂撐作用，使整體扶正塊在撐開后始終處于扶正狀態(tài)。參見圖2，所述扶正塊機(jī)構(gòu)3包含有一扶正塊座31及一整體扶正塊32，所述扶正塊座31能移動(dòng)的套置在所述中心管1上，所述整體扶正塊32套設(shè)在所述扶正塊座31上， 所述活塞5抵接在所述扶正塊座31上端形成的凹槽311中。當(dāng)扶正塊座31受到活塞5的推動(dòng)沿中心管1的軸向移動(dòng)時(shí)，其能頂撐整體扶正塊32向外擴(kuò)張，并與水平井裸眼內(nèi)壁相卡接，其中，該扶正塊座與整體扶正塊的相互配合結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。進(jìn)一步地，所述套管熱力扶正器還包含有一調(diào)節(jié)環(huán)7，所述調(diào)節(jié)環(huán)7套設(shè)在所述中心管1上，并位于所述整體扶正塊32的下側(cè)，其兩端分別與所述整體扶正塊32及下接頭42 相接觸。其中，所述調(diào)節(jié)環(huán)7的上端與所述整體扶正塊32的下端相抵接，其下端螺接在所述下接頭42的上端。通過設(shè)置調(diào)節(jié)環(huán)，可對(duì)整體扶正塊進(jìn)行限位，以防止整體扶正塊受到扶正座的頂撐時(shí)向下竄動(dòng)，進(jìn)而影響扶正效果。一個(gè)可行的實(shí)施方式是，所述整體扶正塊32上沿軸向開設(shè)有多個(gè)開口槽321，所述開口槽321沿所述整體扶正塊32的周向均布，以保證整體扶正塊能擴(kuò)張到最大的外徑。 其中，對(duì)于該開口槽的具體數(shù)量，可根據(jù)實(shí)際需要而定，比如設(shè)置成30個(gè)。為了使整體扶正塊32在高溫情況下能長(zhǎng)期保持支撐作用，其優(yōu)選采用耐高溫的金屬材料制造而成。在上述各可行的實(shí)施例中，所述中心管1上還套接固定有一壓緊環(huán)11，所述液缸外套2的上端套置在所述壓緊環(huán)11外側(cè)，并通過一防轉(zhuǎn)銷釘12與所述壓緊環(huán)11、中心管1 相固接。更進(jìn)一步地，所述中心管1的外壁于靠近所述壓緊環(huán)11的下端處環(huán)設(shè)有一凸部 13，一第二壓緊環(huán)14、一密封環(huán)15及一第二活塞16依次套設(shè)在所述中心管1上，并位于所述壓緊環(huán)11與凸部13之間。其中，所述第二壓緊環(huán)14的上端與所述壓緊環(huán)11的下端相接觸，所述第二活塞16的下端抵接于所述凸部13。其中，所述第二活塞16與凸部13的相接處為兩相匹配的斜面，所述凸部13及第二活塞16的斜面間設(shè)置有一銅環(huán)17。為了提高環(huán)空部中的膨脹劑的密封性，使其受熱膨脹后能更好的推動(dòng)活塞5位移，優(yōu)選在所述活塞5的內(nèi)外表面及所述第二活塞16外表面分別設(shè)置有硅膠圈8及氟膠圈 9，使活塞5與中心管1的外壁及液缸外套2的內(nèi)壁、第二活塞16與液缸外套2的內(nèi)壁相接處分別有更佳的密封效果，該硅膠圈8、氟膠圈9可間隔交替設(shè)置。其中，對(duì)于該硅膠圈、氟膠圈的具體數(shù)量，在此不做限定，可根據(jù)實(shí)際需要而定。本實(shí)用新型的套管熱力扶正器，其工作原理在于，將所述套管熱力扶正器通過完井管柱下入到指定位置，隨后注入高溫蒸汽，所述中心管的側(cè)壁將高溫傳導(dǎo)至環(huán)空部A中的膨脹劑，使膨脹劑受熱膨脹，并推動(dòng)活塞5剪斷剪切銷釘63，并沿中心管的軸向下移以推動(dòng)扶正塊座31，使扶正塊座31頂推整體扶正塊32撐開并與水平井裸眼內(nèi)壁相卡接，以將完井管柱固定于油井內(nèi)壁的中心，有利于管外封隔器順利坐封。另外，通過所述鎖緊環(huán)61的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套2的內(nèi)壁、活塞5的外壁間分別形成的止退牙，使鎖緊環(huán)61與活塞5、液缸外套2分別相鎖合，在本實(shí)用新型的扶正過程中，可避免活塞5回復(fù)而影響扶正塊座對(duì)整體扶正塊的頂撐作用，使整體扶正塊在撐開后始終處于扶正狀態(tài)，提高了本實(shí)用新型在使用中的可靠性。另外，本實(shí)用新型的套管熱力扶正器與完井管串的套管、管外封隔器相配合的最大內(nèi)徑可達(dá)159. 4mm，能容納較大外徑的生產(chǎn)管柱，提高油井的生產(chǎn)能力，達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種套管熱力扶正器，其特征在于，所述套管熱力扶正器包含有一中心管、一液缸外套及一扶正塊機(jī)構(gòu)，所述中心管的上端連接一接箍，其下端螺接于一下接頭上，所述液缸外套及扶正塊機(jī)構(gòu)依次套設(shè)在所述中心管的中間段，所述液缸外套的上端與所述中心管相固接，其內(nèi)壁與所述中心管的外壁間形成一環(huán)空部，所述環(huán)空部中填充有膨脹劑，并設(shè)置有一能沿所述中心管的軸向移動(dòng)的活塞，所述活塞位于所述膨脹劑下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套的下端，并抵接于所述扶正塊機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述套管熱力扶正器還包括一雙向鎖緊裝置，該雙向鎖緊裝置包含有鎖緊環(huán)、剪切銷釘及擋環(huán)，所述鎖緊環(huán)及擋環(huán)依次套設(shè)在所述活塞上，其中，所述擋環(huán)位于所述液缸外套的下端處，所述剪切銷釘穿置并固定所述液缸外套、擋環(huán)及活塞，所述鎖緊環(huán)的內(nèi)、外側(cè)壁與所述液缸外套的內(nèi)壁、活塞的外壁間分別形成有相匹配的止退牙。
3.如權(quán)利要求1或2所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述扶正塊機(jī)構(gòu)包含有一扶正塊座及一整體扶正塊，所述扶正塊座能移動(dòng)的套置在所述中心管上，所述整體扶正塊套設(shè)在所述扶正塊座上，所述活塞抵接在所述扶正塊座上端形成的凹槽中。
4.如權(quán)利要求3所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述套管熱力扶正器還包含有一調(diào)節(jié)環(huán)，所述調(diào)節(jié)環(huán)套設(shè)在所述中心管上，并位于所述整體扶正塊的下側(cè)，其兩端分別與所述整體扶正塊及下接頭相接觸。
5.如權(quán)利要求4所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述調(diào)節(jié)環(huán)的上端與所述整體扶正塊的下端相抵接，其下端螺接在所述下接頭的上端。
6.如權(quán)利要求5所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述整體扶正塊的外表面上沿軸向開設(shè)有多個(gè)開口槽，所述開口槽沿所述整體扶正塊的周向均布。
7.如權(quán)利要求1、2、4、5或6所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述中心管上還套接固定有一壓緊環(huán)，所述液缸外套的上端套置在所述壓緊環(huán)外側(cè)，并通過一防轉(zhuǎn)銷釘與所述壓緊環(huán)、中心管相固接。
8.如權(quán)利要求7所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述中心管的外壁于靠近所述壓緊環(huán)的下端處環(huán)設(shè)有一凸部，一第二壓緊環(huán)、一密封環(huán)及一第二活塞依次套設(shè)在所述中心管上，并位于所述壓緊環(huán)與凸部之間，所述第二壓緊環(huán)的上端與所述壓緊環(huán)的下端相接觸，所述第二活塞的下端抵接于所述凸部。
9.如權(quán)利要求8所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述第二活塞與凸部的相接處為兩相匹配的斜面，所述凸部及第二密封圈的斜面間設(shè)置有一銅環(huán)。
10.如權(quán)利要求9所述的套管熱力扶正器，其特征在于，所述活塞上端的內(nèi)外表面及所述第二活塞外表面分別設(shè)置有硅膠圈及氟膠圈。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種套管熱力扶正器，其包含有一中心管、一液缸外套及一扶正塊機(jī)構(gòu)，所述中心管的上端連接一接箍，其下端螺接于一下接頭上，所述液缸外套及扶正塊機(jī)構(gòu)依次套設(shè)在所述中心管的中間段，所述液缸外套的上端與所述中心管相固接，其內(nèi)壁與所述中心管的外壁間形成一環(huán)空部，所述環(huán)空部中填充有膨脹劑，并設(shè)置有一能沿所述中心管的軸向移動(dòng)的活塞，所述活塞位于所述膨脹劑下側(cè)，其凸伸出所述液缸外套的下端，并抵接于所述扶正塊機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型能利用高溫蒸汽使液缸外套內(nèi)的膨脹劑受熱膨脹，推動(dòng)扶正塊座撐開整體扶正塊支撐管柱使其居中，有利于管外封隔器順利坐封。
文檔編號(hào)E21B17/10GK202140040SQ201120237749
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者何傳興, 何妮娟, 關(guān)仲, 劉明濤, 常鵬梅, 李奕緣, 楊凱, 楊淑英, 王麗莉, 王斌, 王顯榮, 趙旭亮, 鄧宏, 郭玉強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司