[發明專利]螺旋半剛性扶正器

在審

• 申請號: 201510372271.4
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105041234A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 蔣本強;吳玉勝;韓振強;張京華;周冀;劉新哲;王志剛;宋劍鳴;馬淼;曹博;古青;茍旭東
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 劉美甜

技術領域

本發明涉及一種固井施工用工具，特別是涉及一種螺旋半剛性扶正器。

背景技術

各種形式與規格的扶正器是目前固井施工中最常用的工具之一，其主要功用是保證套管在井筒內居中，提高固井質量。螺旋扶正器具有紊流效果，可以改變流體在井筒內的流動方式，對提高固井質量有一定的好處。但在小環隙井身結構的固井施工中，由于現有扶正器減小了環空的循環通道，產生固井施工中泵壓高，頂替效率差的問題。研究表明，旋流扶正器的旋流肋片截面積越小其旋流效果也越好，當旋流肋片的截面積低于環空截面積10％時，旋流長度變化較小。但目前的各類旋流扶正器無法達到這個參數指標。旋流扶正器的旋流效果隨旋流肋片長度的增大而增大，現有的各類扶正器受本身重量等很多設計因素影響，無法加長其旋流肋片的長度。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種螺旋半剛性扶正器，能在保證扶正效果的同時提升環空流通截面積，降低扶正器重量，提高頂替效率。

為此，本發明的技術方案如下：

一種螺旋半剛性扶正器，包括扶正本體和多個旋流肋條，所述扶正本體為圓管狀，用于將扶正器固定于套管之上；所述多個旋流肋條彼此平行沿周向設置于所述扶正本體上，相鄰旋流肋條之間為空腔；單個旋流肋條均呈螺旋狀設置，其結構為由所述扶正本體徑向突出的U形或類U形凸起。所述U形或類U形凸起的中間凹槽部分為旋流槽。為了將該螺旋半剛性扶正器固定于套管上，旋流肋條位于扶正本體中部。

所述旋流肋條的螺旋升角為30～45°。

所述扶正本體和多個旋流肋條為鑄鋼一體式澆鑄成型的。

所述螺旋半剛性扶正器的各處橫截面的面積均相等。

所述U形或類U形凸起的結構按照高度分為矮部和高部，所述高部的橫截面為梯形，所述矮部上方與高部內側形成旋流槽。矮部的高度為5～8mm，高部的高度為10～15mm。

所述多個旋流肋條為4～8個，優選4個。

該螺旋半剛性扶正器解決現有扶正器大幅減小環空流通截面積的缺陷，并且能實現較長的旋流長度，減輕了重量，降低了鉆機負荷。

附圖說明

圖1為本發明提供的螺旋半剛性扶正器的結構圖；

圖2為本發明提供的螺旋半剛性扶正器的A-A向截面視圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式對本發明的具體結構進行描述。

如圖1，2所示，一種螺旋半剛性扶正器，包括扶正本體1和多個旋流肋條2，扶正本體1為圓管狀，其作用為將扶正器固定于套管上；多個旋流肋條2彼此平行沿周向設置于扶正本體1中部，相鄰旋流肋條2之間為空腔4，最大限度的增大了流通截面積，減輕扶正器質量，降低鉆機負荷；單個旋流肋條2均呈螺旋狀設置，其結構為由所述扶正本體1徑向突出的U形或類U形凸起。所述U形或類U形凸起的中間凹槽部分為旋流槽3。U形具有很強的連接強度，支撐強度大，相應的占用環空截面積較小。多個旋流肋條2為4～8個。

在本發明的一個實施例中，旋流肋條2的螺旋升角為30～45°，最大效率增大了旋流長度，具有很好的紊流效果。

在本發明的一個實施例中，螺旋半剛性扶正器各處橫截面的面積均相等，即，多個旋流肋條2截面積的面積和與扶正本體1的截面積相同。最大限度增大了環空流通截面積。

在本發明的一個實施例中，旋流肋條2的橫截面U形或類U形凸起的具體結構按照高度分為矮部和高部，高部的橫截面為梯形，矮部上方與高部內側形成旋流槽3。矮部的高度為5～8mm，高部的高度為10～15mm。

在本發明的一個實施例中，旋流肋條2有4個。

在本發明的一個實施例中，扶正本體1和多個旋流肋條2為鑄鋼一體式澆鑄成型的，扶正器本體1的外徑與套管接箍相同，不會降低流通通道；相鄰兩條旋流肋條2之間為空腔4，用于增加旋流肋條部位的流通截面積。

以上所述僅為本發明的優選實施方式，但本發明保護范圍并不局限于此，任何本領域技術人員在本發明公開的技術范圍內，可容易地進行改變或變化，而這種改變或變化都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以權利要求書的保護范圍為準。