一种万向轮套管扶正器的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井用套管扶正器技术领域，特别是涉及一种万向轮套管扶正器。


背景技术：

2.随着大位移井、长水平井的应用越来越广泛，井内套管位移距离不断延伸，下套管过程中，与井壁的摩擦阻力值越来越大，同时，套管环空偏心越来越严重，因此，需要下套管时需要使用扶正器扶正。但是不同的扶正器效果相差较大，现有扶正器可分为螺旋刚性扶正器，滚珠扶正器、滚柱扶正器。例如，申请号为201320008223.3，多翼式刚性套管扶正器，刚性旋翼，与井壁之间摩擦力较大，下套管时减阻效应差。申请号为201720561118.0，套管滚珠式旋流扶正器，在扶正器本体的设置螺旋滚珠架，利用螺旋滚珠架上端面上开设的滚珠安装槽安装滚珠，滚珠安装槽是开口槽，导致滚珠易被泥沙卡死和泥包，导致滚珠不能滚动，没有减摩阻效果，在使用中有掉落滚珠的风险，影响下套管安全。而滚柱扶正器采用滚柱作为减阻部件，只在轴向上有一定减摩阻作用，降摩阻效力低，并且，扶正器载荷较大时，其轴容易变形断裂，影响减摩阻效果。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述情况，提供一种万向轮套管扶正器。
4.一种万向轮套管扶正器，包括本体，所述本体呈圆筒状，所述本体外侧壁上均匀设置有若干条楞条，所述楞条上间隔设置有若干个滚珠槽，所述滚珠槽内安装有万向珠与安装座，所述安装座包括圆环与若干滚珠，所述圆环安装在所述滚珠槽底部，所述圆环端面设置有凹槽，所述滚珠活动安装在所述凹槽内，所述万向珠一端与所述滚珠抵接，所述万向珠另一端与所述滚珠槽的槽口抵接，所述万向珠部分球面凸出所述滚珠槽的槽口。
5.优选的，所述楞条呈螺旋状排布在所述本体的外侧壁上。
6.优选的，所述楞条的数量为6条。
7.优选的，所述滚珠槽内设置有挡止环，所述万向珠凸出所述挡止环。
8.优选的，所述滚珠槽侧壁上还设置有竖直向的排气通道。
9.优选的，所述挡止环通过胶水粘粘在所述滚珠槽内，所述挡止环内圈为弧形面。
10.优选的，相邻两条所述楞条之间还设置有导流片，所述导流片的高度低于所述楞条的高度。
11.优选的，所述圆环外侧设置有凸起，所述凸起卡接在所述排气通道内。
12.优选的，所述万向珠凸出所述挡止环三分之一个球面。
13.本实用新型的有益之处在于：1、利用安装座将万向珠安装在滚珠槽内，万向珠可以360度自由转动，既保证了万向珠不脱落，同时又防止泥沙进入滚珠槽内，影响万向珠转动；2、万向珠均匀排布在本体的周面上，使得扶正器具有优良的减摩阻效果，确保套管受力和居中均匀，使得套管顺利下到指定位置；3、楞条与导流片均匀排布在本体上，对于泥浆有
很好的螺旋导流效果，对泥浆会产生较大的扰动，有效解决了水泥浆稠化时间长，难以调整的问题。
附图说明
14.图1为其中一实施例一种万向轮套管扶正器立体示意图；
15.图2为本体的正视示意图；
16.图3为另一实施例的一种万向轮套管扶正器立体示意图；
17.图4为万向珠、安装座与挡止环的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.如图1~4所示，一种万向轮套管扶正器，包括本体1，所述本体1呈圆筒状，所述本体1外侧壁上均匀设置有若干条楞条2，所述楞条2上间隔设置有若干个滚珠槽21，所述滚珠槽21内安装有万向珠3与安装座4，所述安装座4包括圆环41与若干滚珠42，所述圆环41安装在所述滚珠槽21底部，所述圆环41端面设置有凹槽411，所述滚珠42活动安装在所述凹槽411内，所述万向珠3一端与所述滚珠42抵接，所述万向珠3另一端与所述滚珠槽21的槽口抵接，所述万向珠3部分球面凸出所述滚珠槽21的槽口。具体的，在本实例中，套管（图中未示出）插接在本体1内，当套管携带扶正器插入井内时，楞条2上的万向珠3与井壁接触，扶正器与井壁之间的摩擦从滑动摩擦变为滚动摩擦，而且，在不规则的井内，万向珠3可以自由转动选择合适的走向，从而大大减小了套管与井壁之间的摩擦，起到减摩阻效果。需要说明的是，在本实施例中，在楞条2独立设置有若干个滚珠槽21用于安装万向珠3，具体在本实施例中，每条楞条2上设置的滚珠槽21数量为三个，在其他实施例中，还可以是其他数目，例如，4个，5个，只要滚珠槽21能够在楞条2上间隔等距设置即可，确保每条楞条2上相同位置的万向珠3是处于同一水平面上的，使得每个万向珠3都能与井壁抵接，确保本体1环向上万向珠3受力均匀。使用独立设置的滚珠槽21安放万向珠3，可以防止万向珠3从滚珠槽21内脱落出去，比如，可以将滚珠槽21内壁设置为球面，使得滚珠槽21内壁能够与万向珠3的球面贴合，滚珠槽21的槽口的直径小于万向珠3的直径，即可防止万向珠3从滚珠槽21中脱落。可以理
解的是，滚珠槽21的槽口缩径后，与万向珠3之间的间隙小，相较于现有的技术方案中，利用开口槽安装滚珠的设计，可以有效防止泥沙进入滚珠槽21内，避免因为泥沙导致万向珠3不能自由滚动，导致万向珠3卡死和泥包，不能滚动，就不能起到减摩阻效果，影响下套安全。进一步的，需要说明的是，为了提高万向珠3在滚珠槽21内的自由度，在滚珠槽21内设置有安装座4，万向珠3与滚珠42抵接，避免万向珠3与滚珠槽21侧壁以及底部接触，使得万向珠3转动更加灵活，与井壁之间的摩擦阻力更低。本技术方案中设计带有安装座的万向轮套管扶正器与现有的几种扶正器在水平井中的摩擦阻力对比如下：
22.表1
[0023] 本技术方案滚珠扶正器滚柱扶正器弹簧扶正器螺旋刚性扶正器模拟套管重量（kg）340340340340340水平拉动力（kg）3011680120130摩阻系数0.0880.3410.2350.3530.382比较摩阻1.003.8752.674.014.33
[0024]
从表1中，我们可以直观的得出，利用安装座4安装万向珠3的扶正器，在下套管时其摩阻系数最低。在使用多个扶正器串联套管下井时，可以大幅度降低下井难度，对于水平井以及斜井段具有极强的实用性。
[0025]
如图1~2所示，所述楞条2呈螺旋状排布在所述本体1的外侧壁上。具体的，在本实施例中，将所述楞条2设计为螺旋状攀附在本体1上，下泥浆时，螺旋状的楞条2能使流体产生涡流，利于泥浆顶替，增大循环面积，使得泥浆与井壁充分接触，从而使得扶正器扶正的套管居中，防止套管在井中偏移。具体的，所述楞条2的数量为6条，因为楞条2是均匀设置在本体1周面上的，每条楞条2之间的圆心角为60
°
，即使得每条楞条2与井壁接触，进而居中套管，又使得两条楞条2之间的间隙适中，便于泥浆通过，不会发生堵塞现象。
[0026]
如图1~4所示，所述滚珠槽21内设置有挡止环22，所述万向珠3凸出所述挡止环22。具体的，在本实施例中，为了便于卡住万向珠3，防止万向珠3从滚珠槽21中滚出，在滚珠槽21的槽口处设置有挡止环22，组装时，首先将安装座4放置在直筒式的滚珠槽21内，再将万向珠3放入滚珠槽21内，最后使用挡止环22安装在滚珠槽21的端口，挡止环22内圈与万向珠3球面抵接，防止万向珠3从滚珠槽21内脱落，生产组装时，极为方便。具体的的，在本实施例中，所述万向珠3凸出所述挡止环22三分之一个球面，在其他实施例中，万向珠3还可以凸出其他数量级的球面，例如四分之一，五分之一，可以理解的是，万向珠3不能凸出挡止环22一半以上的球面，避免万向珠3脱落，影响扶正器整体的减阻。
[0027]
如图1~4所示，所述滚珠槽21侧壁上还设置有竖直向的排气通道211。具体的，在本实施例中，当万向珠3与滚珠42滚动摩擦时，会产生热量，使得滚珠槽21内温度升高，为了将这些热气排出，在滚珠槽21侧壁设置排气通道211，排气通道211直达滚珠槽21的底部，使得滚珠槽21能够顺畅的排气。
[0028]
具体的，所述挡止环22通过胶水粘粘在所述滚珠槽21内，所述挡止环22内圈为弧形面。为了提高挡止环22与滚珠槽21之间的连接强度，使用胶水粘粘，具体可以将胶水注入排气通道211内。在其他实施例中，还可以直接焊接挡止环22与滚珠槽21。并且，需要说明的是，挡止环22是具有一定厚度的，将挡止环22内圈设置为弧形面，使得挡止环22内圈与万向珠3的球面更匹配，间隙更小，避免泥沙从万向珠3与挡止环22之间的间隙进入，影响万向珠
3正常滚动。
[0029]
如图3所示，相邻两条所述楞条2之间还设置有导流片5，所述导流片5的高度低于所述楞条2的高度。具体的，在楞条2之间设置导流片5，导流片5配合楞条2对泥浆进行导流，避免下套管后，泥浆堵塞。
[0030]
如图2、4所示，所述圆环41外侧设置有凸起412，所述凸起412卡接在所述排气通道211内。具体的，利用凸起412配合排气通道211卡住圆环41，避免万向珠3转动时，圆环41被滚珠42带着同步转动，导致万向珠3转动时摩阻增大。
[0031]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0032]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。