一种整体式弹性旋流扶正器的制作方法

1.本实用新型涉及钻井工程固井工具技术领域，尤其是涉及一种整体式弹性旋流扶正器。


背景技术：

2.在石油固井工程中，扶正器对于确保井眼内套管的居中度有着重要作用，为了确保固井质量，通常都会在套管外加装扶正器，有关研究结果表明，当套管与井眼之间环形空间的流体能达到紊流状态时，有利于提高固井质量。
3.现有螺旋刚性扶正器虽然具有扰流功能，但是因其刚性较大，当遇到缩径井段时无法顺利通过，现有的弹性扶正器虽然具有较强的通过缩径井段的能力，但是却不具有扰流功能。
4.因此，如何确保套管在井眼内居中的同时，既能确保扶正器具有较强通过缩径井段的能力，又能确保扶正器具有扰流功能，进而促进固井质量的提高，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是：提供一种整体式弹性旋流扶正器，即能确保套管在井眼内居中，又能防止扶正器在缩径井段阻卡，同时还能实现扰流功能，进而促进固井质量的提高。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.一种整体式弹性旋流扶正器，包括：上箍环、下箍环和弹性扶正片，上箍环和下箍环等径同轴设置，所述弹性扶正片的两端分别与所述上箍环和所述下箍环固定相连；所述弹性扶正片为螺旋片状结构，且其中部两侧还设置有导流片；所述弹性扶正片的数量不少于3个，且在所述上箍环和所述下箍环之间沿周向均匀分布，其最大外径大于所述上箍环和下箍环的外径。
8.在一个具体实施方案中，所述导流片为螺旋片状结构，位于所述弹性扶正片内侧并与其垂直。
9.在另一个具体实施方案中，所述导流片与所述弹性扶正片之间一体相连。
10.在另一个具体实施方案中，所述导流片内侧最小内切圆直径大于所述上箍环和下箍环的内径。
11.在另一个具体实施方案中，所述弹性扶正片的螺旋角介于5
°
～45
°
之间。
12.在另一个具体实施方案中，所述弹性扶正片与所述上箍环和下箍环之间设置有过渡圆角。
13.在另一个具体实施方案中，所述导流片的两端为圆角结构。
14.在另一个具体实施方案中，所述弹性扶正片为弹簧片。
15.按照本实用新型的各个实施方案可以根据需要进行任意组合，这些组合之后所得
的实施方案也在本实用新型保护范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。
16.在本实用新型的一个具体实施例中，当使用本实用新型公开的整体式弹性旋流扶正器时，将扶正器套装在套管的外部进行下套管作业，由于弹性扶正片的最大外径大于上箍环和下箍环的外径，因此弹性扶正片上最外侧会最先与井壁发生接触，并驱离套管离开井壁，确保套管在井眼内的居中度；当扶正器通过缩径井段时，由于弹性扶正片具有一定弹性，可以发生弹性变形以缩小最大外径，从而可顺利通过缩径井段，防止发生阻卡；由于弹性扶正片为螺旋片状结构，且其中部两侧还设置有导流片，因此可对环空流体实现螺旋扰流功能，促使流体达到紊流状态，进而有利于水泥浆冲刷清洗井壁滤饼，提高水泥石与井壁之间的胶结质量，促进固井质量的提高。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
18.图1为本实用新型提供的整体式弹性旋流扶正器的三维结构示意图；
19.图2为本实用新型提供的整体式弹性旋流扶正器的剖视结构示意图(剖切面位于扶正器轴线中垂面)；
20.图3为本实用新型提供的整体式弹性旋流扶正器的俯视结构示意图；
21.图中：1
‑
上箍环、2
‑
下箍环、3
‑
弹性扶正片、4
‑
导流片。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出新颖性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例一
24.如图1
‑
3所示，本实用新型提供了一种整体式弹性旋流扶正器，其中扶正器包括：上箍环1、下箍环2和弹性扶正片3。
25.上箍环1和下箍环2等径同轴设置，弹性扶正片3的两端分别与所述上箍环1和所述下箍环2固定相连，具体地，上箍环1位于弹性扶正片3的顶端，下箍环2位于弹性扶正片3的底端，弹性扶正片3具有一定的弹性，可以发生弹性变形以缩小最大外径。
26.弹性扶正片3为螺旋片状结构，且其中部两侧还设置有导流片4，弹性扶正片3的数量不少于3个，且在上箍环1和所述下箍环2之间沿周向均匀分布，其最大外径大于上箍环1和下箍环2的外径。需要说明的是，弹性扶正片3的最大外径是指弹性扶正片3的外侧面到上环箍1和下箍环2的轴心线的垂直距离的最大值。
27.当使用本实用新型公开的整体式弹性旋流扶正器时，将扶正器套装在套管的外部进行下套管作业，由于弹性扶正片3的最大外径大于上箍环1和下箍环2的外径，因此弹性扶正片3上最外侧会最先与井壁发生接触，并驱离套管离开井壁，确保套管在井眼内的居中
度；当扶正器通过缩径井段时，由于弹性扶正片3具有一定弹性，可以发生弹性变形以缩小最大外径，从而可顺利通过缩径井段，防止发生阻卡；由于弹性扶正片3为螺旋片状结构，且其中部两侧还设置有导流片4，因此可对环空流体实现螺旋扰流功能，促使流体达到紊流状态，进而有利于水泥浆冲刷清洗井壁滤饼，提高水泥石与井壁之间的胶结质量，促进固井质量的提高。
28.实施例二
29.在本实用新型提供的第二实施例中，本实施例中的扶正器和实施例一中的扶正器的结构类似，对相同之处不再赘述，仅介绍不同之处。
30.在本实施例中，本实用新型具体公开了导流片4为螺旋片状结构，位于弹性扶正片3内侧并与其垂直，由此可在实现扰流功能的同时进一步增大导流片4与环形空间流体接触面积，增强扰流效果。
31.进一步地，本实用新型公开了导流片4与弹性扶正片3之间一体相连，加大了二者之间的连接强度；需要说明的是，导流片4与弹性扶正片的连接也可以是焊接或者铆接。
32.进一步地，本实用新型公开了导流片4内侧最小内切圆直径大于上箍环1 和下箍环2的内径，由此可确保弹性扶正片3在遇到缩径井段时有足够的弹性收缩空间，进而确保不被阻卡。
33.进一步地，本实用新型公开了弹性扶正片3的螺旋角介于5
°
～45
°
之间；需要说明的是，也可以根据需要调整弹性扶正片3的螺旋角。
34.进一步地，本实用新型公开了弹性扶正片3与上箍环1和下箍环2之间设置有过渡圆角，由此可降低弹性扶正片3与上箍环1的连接处的应力集中，增强了连接强度；需要说明的是，也可以设置倒斜角代替过渡圆角。
35.进一步地，本实用新型公开了导流片4的两端为圆角结构，由此可减小应力集中；需要说明的是，也可以设置斜角代替圆角。
36.进一步地，本实新型公开了弹性扶正片3为弹簧片；需要说明的是，弹性扶正片3也可以是其它具有弹性的弹性片。
37.综上所述，本实用新型提供的扶正器能够确保套管在井眼内居中的同时，既能确保扶正器具有较强通过缩径井段的能力，又能确保扶正器具有扰流功能，进而促进固井质量的提高。
38.需要说明的是，本文中的表示方位的词，例如顶端、底端、上、下等均是以说明书附图1的方向进行的设定，仅为了表述的方便，并不具有其它特定含义。
39.还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
40.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。