本發(fā)明屬于油田開發(fā)固井作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種套管外壁防腐用剛性扶正器及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

油田生產(chǎn)套管由于地層腐蝕環(huán)境復(fù)雜，套管損壞現(xiàn)象嚴(yán)重。因腐蝕問題造成的套損井?dāng)?shù)量逐年增多，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響油田正常生產(chǎn)，隨著石油天然氣開采量的日益擴(kuò)大，油氣田井管的腐蝕及防護(hù)也越來越受到重視。研究表明，油井套管腐蝕以外腐蝕為主。由于腐蝕造成的套損原因主要是：（1）生產(chǎn)套管長期浸泡在高礦化度地下水中；（2）高溫高壓條件下，h2s、co2、高礦化度地層水及垢下腐蝕成為了套損發(fā)生的重要誘因。

目前，油田采用大多采用防腐涂層隔絕套管外部腐蝕介質(zhì)與犧牲陽極極化給套管提供保護(hù)電流這兩種防腐技術(shù)結(jié)合，即環(huán)氧冷纏帶加鋅犧牲陽極聯(lián)合防腐。但該技術(shù)存在現(xiàn)場運(yùn)輸或吊裝時(shí)易劃傷防腐涂層與犧牲陽極，涂層與犧牲陽極易脫落等缺陷，導(dǎo)致防腐效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的套管外壁防腐涂層存在現(xiàn)場運(yùn)輸或吊裝時(shí)易劃傷防腐涂層與犧牲陽極，涂層與犧牲陽極易脫落等問題，同時(shí)保證固井施工中套管的居中度，提高固井質(zhì)量，又能在投產(chǎn)后有效延緩套管腐蝕，增加油氣井使用壽命。

為此，本發(fā)明提供了一種套管外壁防腐用剛性扶正器，包括防腐筒體、上螺旋扶正夾持端頭和下螺旋扶正夾持端頭，所述的上螺旋扶正夾持端頭和下螺旋扶正夾持端頭分別套設(shè)在防腐筒體兩個(gè)端部的外壁上，防腐筒體采用復(fù)合犧牲陽極材料制成。

所述上螺旋扶正夾持端頭和下螺旋扶正夾持端頭的結(jié)構(gòu)相同，均是由弧形的左半螺旋扶正體和右半螺旋扶正體卡合形成的圓筒狀結(jié)構(gòu)；

所述左半螺旋扶正體和右半螺旋扶正體的一端通過多個(gè)螺釘插合連接，另外一端通過多個(gè)合頁活動(dòng)連接，合頁的一端連接于銷軸，銷軸安裝在左半螺旋扶正體或右半螺旋扶正體上，左半螺旋扶正體和右半螺旋扶正體通過合頁開合180°。

所述防腐筒體兩個(gè)端部的外壁上沿周向設(shè)有弧形凸臺(tái)，左半螺旋扶正體和右半螺旋扶正體的內(nèi)壁沿周向開設(shè)有圓弧槽，上螺旋扶正夾持端頭和下螺旋扶正夾持端頭分別夾持在防腐筒體端部時(shí)，圓弧槽與弧形凸臺(tái)卡合。

所述上螺旋扶正夾持端頭和下螺旋扶正夾持端頭外壁上開設(shè)有多條螺旋槽，且螺旋槽為開放型寬入口。

所述防腐筒體的兩個(gè)端部均開設(shè)有兩個(gè)相對的缺口。

所述防腐筒體的外壁上沿軸向開設(shè)有通槽。

一種套管外壁防腐用剛性扶正器的安裝應(yīng)用，套管外壁防腐用剛性扶正器在作業(yè)現(xiàn)場安裝時(shí)，將防腐筒體套在套管外壁上，然后將上螺旋扶正夾持端頭和下螺旋扶正夾持端頭套在防腐筒體的兩個(gè)端部上，防腐筒體上的弧形凸臺(tái)與左半螺旋扶正體和右半螺旋扶正體的圓弧槽卡合，左半螺旋扶正體和右半螺旋扶正體通過合頁和螺釘夾持抱死防腐筒體，直至防腐筒體的內(nèi)曲面完全貼合在套管外壁上，完成套管外壁防腐用剛性扶正器的安裝。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種套管外壁防腐用剛性扶正器及其安裝應(yīng)用，既能保證固井施工中套管的居中度，提高固井質(zhì)量，又能在投產(chǎn)后有效延緩套管腐蝕，增加油氣井使用壽命。通過對扶正器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對防腐材料的有效夾持緊固作用，將扶正器與防腐材料有機(jī)結(jié)合起來，形成套管外壁防腐用剛性扶正器。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是套管外壁防腐用剛性扶正器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是上螺旋扶正夾持端頭或下螺旋扶正夾持端頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是防腐筒體的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、上螺旋扶正夾持端頭；2、合頁；3、銷軸；4、套管；5、防腐筒體；6、下螺旋扶正夾持端頭；7、螺釘；8、左半螺旋扶正體；9、右半螺旋扶正體；10、缺口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

為了克服現(xiàn)有的套管外壁防腐涂層存在現(xiàn)場運(yùn)輸或吊裝時(shí)易劃傷防腐涂層與犧牲陽極，涂層與犧牲陽極易脫落等問題，本實(shí)施例提供了一種如圖1所示的套管外壁防腐用剛性扶正器，包括防腐筒體5、上螺旋扶正夾持端頭1和下螺旋扶正夾持端頭6，所述的上螺旋扶正夾持端頭1和下螺旋扶正夾持端頭6分別套設(shè)在防腐筒體5兩個(gè)端部的外壁上，防腐筒體5采用復(fù)合犧牲陽極材料制成。

需要說明的是，防腐筒體5采用復(fù)合犧牲陽極材料制成，復(fù)合犧牲陽極材料具有電化學(xué)性能優(yōu)良，驅(qū)動(dòng)電位大、電流效率高，防腐保護(hù)效果好等特點(diǎn)。復(fù)合犧牲陽極材料可市購，例如復(fù)合式鎂包鋅犧牲陽極材料。

本實(shí)施例提供的套管外壁防腐用剛性扶正器通過上螺旋扶正夾持端頭1和下螺旋扶正夾持端頭6將防腐筒體5緊固在套管4外壁上，解決了涂層與犧牲陽極易脫落等缺陷；且該扶正器既能保證固井施工中套管的居中度，提高固井質(zhì)量，又能在投產(chǎn)后有效延緩套管腐蝕，增加油氣井使用壽命。

實(shí)施例2：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖2所示，所述上螺旋扶正夾持端頭1和下螺旋扶正夾持端頭6的結(jié)構(gòu)相同，均是由弧形的左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9卡合形成的圓筒狀結(jié)構(gòu)；所述左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9的一端通過多個(gè)螺釘7插合連接，另外一端通過多個(gè)合頁2活動(dòng)連接，合頁2的一端連接于銷軸3，銷軸3安裝在左半螺旋扶正體8或右半螺旋扶正體9上，左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9通過合頁2開合180°。

需要說明的是，上螺旋扶正端頭1由左半螺旋扶正體8、右半螺旋扶正體9、合頁片2和銷軸3組成，左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9由同一個(gè)完整的螺旋扶正體加工而成，通過在完整的螺旋扶正體上加工相對的一條5mm的沿軸線方向的豎直線和5mm的斜線，將螺旋扶正體分為左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9，左半螺旋扶正體8的豎直端的端面開有三個(gè)合頁槽，斜向的端面開設(shè)有三個(gè)螺釘孔，右半螺旋扶正體9的豎直端上開有三個(gè)合頁槽，斜向的端面加工有三個(gè)螺釘孔，安裝時(shí)，三個(gè)合頁片2將左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9通過銷軸3連接在一起，銷軸3的安裝孔頂端焊死，左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9可實(shí)現(xiàn)180°的開合，螺釘7將左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9連接成環(huán)形整體，通過螺釘7的緊固作用，實(shí)現(xiàn)上螺旋扶正端頭1的夾持作用；上螺旋扶正端頭1與下螺旋扶正端頭2結(jié)構(gòu)功能均相同，可互換。

如圖2所示，左半螺旋扶正體8、右半螺旋扶正體9的展開平面為直角梯形，兩者均呈弧形，可卡合為圓筒狀，將防腐筒體5夾持在套管4上。

實(shí)施例3：

在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，如圖1所示，所述防腐筒體5兩個(gè)端部的外壁上沿周向設(shè)有弧形凸臺(tái)，左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9的內(nèi)壁沿周向開設(shè)有圓弧槽，上螺旋扶正夾持端頭1和下螺旋扶正夾持端頭6分別夾持在防腐筒體5端部時(shí)，圓弧槽與弧形凸臺(tái)卡合。左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9的內(nèi)壁上的未貫通的圓弧槽卡住防腐本體5的弧形凸臺(tái)，對防腐本體5進(jìn)行限位和夾持。

實(shí)施例4：

在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，所述上螺旋扶正夾持端頭1和下螺旋扶正夾持端頭6外壁上開設(shè)有多條螺旋槽，且螺旋槽為開放型寬入口。開放型寬入口的螺旋槽可以保證固井水泥漿流體順利進(jìn)入螺旋槽，形成高速螺旋流，增強(qiáng)固井水泥漿的紊流狀態(tài)，提高固井質(zhì)量。

需要說明的是，上螺旋扶正端頭1由左半螺旋扶正體8、右半螺旋扶正體9、合頁片2和銷軸3組成，左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9由同一個(gè)完整的螺旋扶正體加工而成，該螺旋扶正體上共有8條均勻分布的螺旋槽，通過在對向的螺旋棱上分別加工一條5mm的沿軸線方向的豎直槽和5mm的沿螺旋棱中心線的螺旋槽，將螺旋扶正體分為左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9，左半螺旋扶正體8的內(nèi)壁上開有未貫通的圓弧槽，豎直端上沿螺旋棱切面在徑向開有三個(gè)合頁槽，螺旋端上沿螺旋棱底部的切線上徑向加工有三個(gè)螺釘孔，右半螺旋扶正體9的內(nèi)壁上開有未貫通的圓弧槽，豎直端上沿螺旋棱切面在徑向開有三個(gè)合頁槽，螺旋端上沿螺旋棱底部的切線上徑向加工有三個(gè)螺釘孔。安裝時(shí)，三個(gè)合頁片2將左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9通過銷軸3連接在一起，銷軸3的安裝孔頂端焊死，左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9可實(shí)現(xiàn)180°的開合，螺釘7將左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9連接成環(huán)形整體，通過螺釘7的緊固作用，實(shí)現(xiàn)上螺旋扶正端頭1的夾持作用；上螺旋扶正端頭1與下螺旋扶正端頭2結(jié)構(gòu)功能均相同，可互換。

實(shí)施例5：

在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖3所示，所述防腐筒體5的兩個(gè)端部均開設(shè)有兩個(gè)相對的缺口10，缺口10的開設(shè)使為了使組裝的上螺旋扶正夾持端頭1的內(nèi)徑持續(xù)收縮，從而使防腐本體5的內(nèi)徑持續(xù)收縮，防腐本體5的抱死在被保護(hù)套管4的外壁上，直至防腐本體5的內(nèi)曲面完全貼合在被保護(hù)套管4的外壁上。

所述防腐筒體5的外壁上沿軸向開設(shè)有通槽。防腐本體5的內(nèi)徑持續(xù)收縮時(shí)，軸線方向的5mm通槽變窄，防腐本體5抱死在被保護(hù)套管4的外壁上，通槽是為了確保防腐筒體5的徑向收縮。

實(shí)施例6：

本實(shí)施例提供了一種套管外壁防腐用剛性扶正器的安裝應(yīng)用，套管外壁防腐用剛性扶正器在作業(yè)現(xiàn)場安裝時(shí)，將防腐筒體5套在套管4外壁上，然后將上螺旋扶正夾持端頭1和下螺旋扶正夾持端頭6套在防腐筒體5的兩個(gè)端部上，防腐筒體5上的弧形凸臺(tái)與左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9的圓弧槽卡合，左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9通過合頁2和螺釘7夾持抱死防腐筒體5，直至防腐筒體5的內(nèi)曲面完全貼合在套管4外壁上，完成套管外壁防腐用剛性扶正器的安裝。

在作業(yè)現(xiàn)場安裝時(shí)，將圓筒體的防腐本體5沿軸向套在被保護(hù)套管4的外壁上，上螺旋扶正加持端頭1扣合在防腐本體5上端的弧形凸臺(tái)部位，左半螺旋扶正體8和右半螺旋扶正體9的內(nèi)壁上的未貫通的圓弧槽卡住防腐本體5的弧形凸臺(tái)，進(jìn)行限位和加持，螺釘7將左半螺旋扶正體8與右半螺旋扶正體9連接成環(huán)形整體，通過螺釘7的緊固作用，使組裝的上螺旋扶正加持端頭1的內(nèi)徑持續(xù)收縮，從而使防腐本體5的內(nèi)徑持續(xù)收縮，防腐本體5的抱死在被保護(hù)套管4的外壁上，直至防腐本體5的內(nèi)曲面完全貼合在被保護(hù)套管4的外壁上。

以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。