低摩阻壓裂管柱剛性扶正器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及井下工具領(lǐng)域中的一種壓裂施工過程中壓裂管柱扶正裝置，特別涉及一種低摩阻壓裂管柱扶正器。
技術(shù)背景
[0002]在海洋油氣和非常規(guī)油氣開發(fā)過程中，水平井、大位移井或多分支井得到了廣泛的應(yīng)用。水平井分段壓裂技術(shù)在提高油氣開采效率方面發(fā)揮了重要的作用，它可以大大增加油氣藏接觸面積，是目前比較高效的壓裂方法。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，壓裂施工中壓裂管柱扶正裝置主要采用的是剛性螺旋扶正器。但在實際應(yīng)用中，剛性螺旋扶正器主要還存在如下不足:1.剛性螺旋扶正器在管柱起出或下入時由于摩擦力的作用，會對管柱產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩，易造成管柱之間的連接螺紋松動，而造成管柱落井事故；2.當液體通過剛性螺旋扶正器時，液體不但要在軸向流動也得在周向旋轉(zhuǎn)一個角度，增加了對液體流動的阻力；3.剛性螺旋扶正器會產(chǎn)生周向的分力從而會產(chǎn)生卸扣扭矩。
[0004]川慶鉆探工程有限公司在中國專利號“201120125174.2”公開了一種油管用剛性扶正器。它的扶正條呈直線型分布，解決了旋轉(zhuǎn)扭矩問題，但扶正條與套管或裸眼井壁仍然為滑動摩擦，并沒有大大降低管柱摩阻。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于以上的原因，本實用新型提出了一種低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，它不但可以避免旋轉(zhuǎn)扭矩的產(chǎn)生，也可以使壓裂管柱在施工過程中的摩阻力大大減小，更有利于壓裂施工順利進行。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0007]低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，包括扶正條和扶正器本體、滾軸和滾輪，滾輪套裝在滾軸上，每個扶正條上均開有一個順著軸向分布的凹槽，在扶正條的凹槽中安放滾軸和滾輪，扶正條之間是液體流動通道。
[0008]上述方案進一步包括:
[0009]所述扶正條呈直線型，凹槽所在的外表面成圓弧形，與扶正器本體形成一個同心圓。
[0010]所述兩端的扶正條分為上下兩層，每層周向均勻布置四個，間隔90度呈周向均勻布置；下層與上層呈45度間隔布置。
[0011]所述滾輪與滾軸分為上下兩組并排安裝在扶正條的凹槽里，滾輪采用紡錘形，且紡錘形形成的外圓直徑和套管內(nèi)徑或者裸眼井徑大致相同。
[0012]滾軸通過焊接或壓塊鎖定方式固定在扶正條的凹槽里。
[0013]本實用新型的扶正器現(xiàn)場施工流程如下:
[0014]扶正器安裝在壓裂管柱表面，隨著壓裂管柱入井，其滾軸與滾輪、滾輪與套管內(nèi)壁或裸眼井壁成滾動摩擦。
[0015]壓裂液從一端的相鄰兩扶正條之間形成的液體通道流入，經(jīng)過與通道相對的另一端的扶正條分流后，從該扶正條兩側(cè)的通道流出。
[0016]本實用新型的優(yōu)點:
[0017]1.該新型扶正器扶正條成直線型，在壓裂施工過程中不會產(chǎn)生周向分力，從而不會產(chǎn)生卸扣扭矩，且其本身的結(jié)構(gòu)較小，在液體循環(huán)和起下管柱時摩阻力較小。
[0018]2.該新型扶正器一端扶正條位于另一端相鄰兩扶正條之間相對的扶正器本體上，不會產(chǎn)生周向的分力，從而不會產(chǎn)生卸扣力矩，而且對環(huán)空中液體的循環(huán)阻力較小，用于不旋轉(zhuǎn)的管串扶正。
[0019]3.該新型扶正器每一端相鄰兩直扶正條之間的間距相同，且兩端的扶正條均為四個，成交叉分布，從而保證了壓裂管柱的360°扶正。
[0020]4.該扶正器滾輪與滾軸、滾輪與套管內(nèi)壁或裸眼井壁為滾動摩擦，可以大大減小壓裂管柱下入或上提摩阻力。
[0021]5.滾輪采用紡錘形，且紡錘形形成的外圓直徑和套管內(nèi)徑或者裸眼井徑大致相同，使得滾輪與套管內(nèi)壁或裸眼井壁接觸更好，避免應(yīng)力集中現(xiàn)象。
[0022]6.滾輪紡錘形曲率半徑可以改變，其根據(jù)套管內(nèi)徑或裸眼井徑不同而作出相應(yīng)調(diào)整，適用范圍廣。
[0023]7.扶正器任意截面的滾輪所形成的外輪廓外徑略大于扶正器扶正條所形成外輪廓的外徑，這樣可使?jié)L輪與套管內(nèi)壁或者裸眼井壁更好的接觸，使降阻效果更好。
[0024]8.該扶正器扶正條上的滾軸和滾輪尺寸可以在有限的空間內(nèi)盡量加大，保證壓裂工況的強度。
[0025]9.該新型扶正器結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，有助于壓裂施工順利進行，從而減少井下事故，節(jié)約成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0026]實用新型的有益效果:
[0027]本實用新型的設(shè)計是為了避免旋轉(zhuǎn)扭矩的產(chǎn)生，減小壓裂管柱下入過程中的摩阻力，使壓裂施工順利進行。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實用新型的扶正器正視圖。
[0029]圖2為本實用新型的扶正器A-A剖視圖。
[0030]圖中:1、扶正條；2、滾軸；3、滾輪；4、壓裂液通道；5、扶正器本體。
【具體實施方式】
[0031]本實用新型的二維圖見說明書附圖1、附圖2。
[0032]1、由圖1所示，本實用新型由扶正條1、滾軸2、滾輪3、液體流動通道4、扶正器本體5組成。
[0033]2、兩端的扶正條I均為四個，且成45度交叉對稱分布。
[0034]3、滾輪3設(shè)計成紡錘形，且紡錘形縱向中截面外圓弧直徑和套管內(nèi)徑或裸眼井徑大致相同。
[0035]4、扶正器安裝在壓裂管柱表面，隨著壓裂管柱入井，其滾軸2與滾輪3、滾輪3與套管內(nèi)壁或裸眼井壁成滾動摩擦。
[0036]5、壓裂液從一端的相鄰兩扶正條之間形成的液體通道4流入，經(jīng)過與通道相對的另一端的扶正條I分流后，從該扶正條I兩側(cè)的通道流出。
[0037]該扶正器結(jié)構(gòu)特征如下:
[0038]低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，包括扶正條、扶正器本體、滾軸和滾輪，滾輪套裝在滾軸上，每個扶正條上均開有一個順著軸向分布的凹槽，在扶正條的凹槽中安放滾軸和滾輪，扶正條之間是液體流動通道。扶正條呈直線型，凹槽所在的外表面成圓弧形，與扶正器本體形成一個同心圓。扶正條為四個，間隔90度呈周向均勻布置。兩端的扶正條分為上下兩層，每層周向均勻布置四個；下層與上層呈45度間隔布置。滾輪與滾軸分為上下兩層并排安裝在扶正條的凹槽里。滾軸通過焊接固定在扶正條的凹槽里。
[0039]每一層相鄰兩扶正條之間的間距相同，上下兩層的扶正條均為四個，成對稱分布。滾輪與滾軸為間隙配合，相鄰兩扶正條之間形成的液體通道提供壓裂液流動通道。
【主權(quán)項】
1.低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，包括扶正條(I)和扶正器本體(5)，其特征在于:還包括滾軸(2 )和滾輪(3 )，滾輪(3 )套裝在滾軸(2 )上，每個扶正條(I)上均開有一個順著軸向分布的凹槽，在扶正條(I)的凹槽中安放滾軸(2 )和滾輪(3 )，扶正條之間是液體流動通道
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，其特征在于:所述扶正條(I)呈直線型，凹槽所在的外表面成圓弧形，與扶正器本體(5)形成一個同心圓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，其特征在于:所述兩端的扶正條(I)分為上下兩層，每層周向均勻布置四個，間隔90度呈周向均勻布置；下層與上層呈45度間隔布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，其特征在于:所述滾輪(3)與滾軸(2)分為上下兩組并排安裝在扶正條(I)的凹槽里，滾輪采用紡錘形，且紡錘形形成的外圓直徑和套管內(nèi)徑或者裸眼井徑大致相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低摩阻壓裂管柱剛性扶正器，其特征在于:滾軸通過焊接或壓塊鎖定方式固定在扶正條(I)的凹槽里。
【專利摘要】本實用新型涉及一種低摩阻裂管柱剛性扶正器。主要包括：扶正條、滾軸、滾輪、液體流動通道、扶正器本體。每個扶正條上均開有一個順著軸向分布的凹槽，扶正條上安放滾軸，滾軸通過焊接固定在扶正條上，在扶正條的凹槽中安放滾輪，滾輪套裝在滾軸上，扶正條之間是液體流動通道。本實用新型的扶正器結(jié)構(gòu)相對簡單，易于操作，有助于壓裂施工順利進行，從而減少井下事故，節(jié)約成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】E21B17-10
【公開號】CN204326997
【申請?zhí)枴緾N201420707672
【發(fā)明人】魏羲, 劉川福, 龐華, 任紅偉, 徐松森, 張愛恩, 蒙占彬, 崔青, 尹慧敏, 崔希君, 周凱旋
【申請人】中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年11月21日