低摩阻压裂管柱刚性扶正器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及井下工具领域中的一种压裂施工过程中压裂管柱扶正装置，特别涉及一种低摩阻压裂管柱扶正器。
技术背景
[0002]在海洋油气和非常规油气开发过程中，水平井、大位移井或多分支井得到了广泛的应用。水平井分段压裂技术在提高油气开采效率方面发挥了重要的作用，它可以大大增加油气藏接触面积，是目前比较高效的压裂方法。
[0003]现有技术中，压裂施工中压裂管柱扶正装置主要采用的是刚性螺旋扶正器。但在实际应用中，刚性螺旋扶正器主要还存在如下不足:1.刚性螺旋扶正器在管柱起出或下入时由于摩擦力的作用，会对管柱产生旋转力矩，易造成管柱之间的连接螺纹松动，而造成管柱落井事故；2.当液体通过刚性螺旋扶正器时，液体不但要在轴向流动也得在周向旋转一个角度，增加了对液体流动的阻力；3.刚性螺旋扶正器会产生周向的分力从而会产生卸扣扭矩。
[0004]川庆钻探工程有限公司在中国专利号“201120125174.2”公开了一种油管用刚性扶正器。它的扶正条呈直线型分布，解决了旋转扭矩问题，但扶正条与套管或裸眼井壁仍然为滑动摩擦，并没有大大降低管柱摩阻。
【实用新型内容】
[0005]鉴于以上的原因，本实用新型提出了一种低摩阻压裂管柱刚性扶正器，它不但可以避免旋转扭矩的产生，也可以使压裂管柱在施工过程中的摩阻力大大减小，更有利于压裂施工顺利进行。
[0006]本实用新型的技术方案是:
[0007]低摩阻压裂管柱刚性扶正器，包括扶正条和扶正器本体、滚轴和滚轮，滚轮套装在滚轴上，每个扶正条上均开有一个顺着轴向分布的凹槽，在扶正条的凹槽中安放滚轴和滚轮，扶正条之间是液体流动通道。
[0008]上述方案进一步包括:
[0009]所述扶正条呈直线型，凹槽所在的外表面成圆弧形，与扶正器本体形成一个同心圆。
[0010]所述两端的扶正条分为上下两层，每层周向均匀布置四个，间隔90度呈周向均匀布置；下层与上层呈45度间隔布置。
[0011]所述滚轮与滚轴分为上下两组并排安装在扶正条的凹槽里，滚轮采用纺锤形，且纺锤形形成的外圆直径和套管内径或者裸眼井径大致相同。
[0012]滚轴通过焊接或压块锁定方式固定在扶正条的凹槽里。
[0013]本实用新型的扶正器现场施工流程如下:
[0014]扶正器安装在压裂管柱表面，随着压裂管柱入井，其滚轴与滚轮、滚轮与套管内壁或裸眼井壁成滚动摩擦。
[0015]压裂液从一端的相邻两扶正条之间形成的液体通道流入，经过与通道相对的另一端的扶正条分流后，从该扶正条两侧的通道流出。
[0016]本实用新型的优点:
[0017]1.该新型扶正器扶正条成直线型，在压裂施工过程中不会产生周向分力，从而不会产生卸扣扭矩，且其本身的结构较小，在液体循环和起下管柱时摩阻力较小。
[0018]2.该新型扶正器一端扶正条位于另一端相邻两扶正条之间相对的扶正器本体上，不会产生周向的分力，从而不会产生卸扣力矩，而且对环空中液体的循环阻力较小，用于不旋转的管串扶正。
[0019]3.该新型扶正器每一端相邻两直扶正条之间的间距相同，且两端的扶正条均为四个，成交叉分布，从而保证了压裂管柱的360°扶正。
[0020]4.该扶正器滚轮与滚轴、滚轮与套管内壁或裸眼井壁为滚动摩擦，可以大大减小压裂管柱下入或上提摩阻力。
[0021]5.滚轮采用纺锤形，且纺锤形形成的外圆直径和套管内径或者裸眼井径大致相同，使得滚轮与套管内壁或裸眼井壁接触更好，避免应力集中现象。
[0022]6.滚轮纺锤形曲率半径可以改变，其根据套管内径或裸眼井径不同而作出相应调整，适用范围广。
[0023]7.扶正器任意截面的滚轮所形成的外轮廓外径略大于扶正器扶正条所形成外轮廓的外径，这样可使滚轮与套管内壁或者裸眼井壁更好的接触，使降阻效果更好。
[0024]8.该扶正器扶正条上的滚轴和滚轮尺寸可以在有限的空间内尽量加大，保证压裂工况的强度。
[0025]9.该新型扶正器结构简单，易于操作，有助于压裂施工顺利进行，从而减少井下事故，节约成本，具有广阔的应用前景。
[0026]实用新型的有益效果:
[0027]本实用新型的设计是为了避免旋转扭矩的产生，减小压裂管柱下入过程中的摩阻力，使压裂施工顺利进行。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型的扶正器正视图。
[0029]图2为本实用新型的扶正器A-A剖视图。
[0030]图中:1、扶正条；2、滚轴；3、滚轮；4、压裂液通道；5、扶正器本体。
【具体实施方式】
[0031]本实用新型的二维图见说明书附图1、附图2。
[0032]1、由图1所示，本实用新型由扶正条1、滚轴2、滚轮3、液体流动通道4、扶正器本体5组成。
[0033]2、两端的扶正条I均为四个，且成45度交叉对称分布。
[0034]3、滚轮3设计成纺锤形，且纺锤形纵向中截面外圆弧直径和套管内径或裸眼井径大致相同。
[0035]4、扶正器安装在压裂管柱表面，随着压裂管柱入井，其滚轴2与滚轮3、滚轮3与套管内壁或裸眼井壁成滚动摩擦。
[0036]5、压裂液从一端的相邻两扶正条之间形成的液体通道4流入，经过与通道相对的另一端的扶正条I分流后，从该扶正条I两侧的通道流出。
[0037]该扶正器结构特征如下:
[0038]低摩阻压裂管柱刚性扶正器，包括扶正条、扶正器本体、滚轴和滚轮，滚轮套装在滚轴上，每个扶正条上均开有一个顺着轴向分布的凹槽，在扶正条的凹槽中安放滚轴和滚轮，扶正条之间是液体流动通道。扶正条呈直线型，凹槽所在的外表面成圆弧形，与扶正器本体形成一个同心圆。扶正条为四个，间隔90度呈周向均匀布置。两端的扶正条分为上下两层，每层周向均匀布置四个；下层与上层呈45度间隔布置。滚轮与滚轴分为上下两层并排安装在扶正条的凹槽里。滚轴通过焊接固定在扶正条的凹槽里。
[0039]每一层相邻两扶正条之间的间距相同，上下两层的扶正条均为四个，成对称分布。滚轮与滚轴为间隙配合，相邻两扶正条之间形成的液体通道提供压裂液流动通道。
【主权项】
1.低摩阻压裂管柱刚性扶正器，包括扶正条(I)和扶正器本体(5)，其特征在于:还包括滚轴(2 )和滚轮(3 )，滚轮(3 )套装在滚轴(2 )上，每个扶正条(I)上均开有一个顺着轴向分布的凹槽，在扶正条(I)的凹槽中安放滚轴(2 )和滚轮(3 )，扶正条之间是液体流动通道
2.根据权利要求1所述的低摩阻压裂管柱刚性扶正器，其特征在于:所述扶正条(I)呈直线型，凹槽所在的外表面成圆弧形，与扶正器本体(5)形成一个同心圆。
3.根据权利要求1或2所述的低摩阻压裂管柱刚性扶正器，其特征在于:所述两端的扶正条(I)分为上下两层，每层周向均匀布置四个，间隔90度呈周向均匀布置；下层与上层呈45度间隔布置。
4.根据权利要求3所述的低摩阻压裂管柱刚性扶正器，其特征在于:所述滚轮(3)与滚轴(2)分为上下两组并排安装在扶正条(I)的凹槽里，滚轮采用纺锤形，且纺锤形形成的外圆直径和套管内径或者裸眼井径大致相同。
5.根据权利要求4所述的低摩阻压裂管柱刚性扶正器，其特征在于:滚轴通过焊接或压块锁定方式固定在扶正条(I)的凹槽里。
【专利摘要】本实用新型涉及一种低摩阻裂管柱刚性扶正器。主要包括：扶正条、滚轴、滚轮、液体流动通道、扶正器本体。每个扶正条上均开有一个顺着轴向分布的凹槽，扶正条上安放滚轴，滚轴通过焊接固定在扶正条上，在扶正条的凹槽中安放滚轮，滚轮套装在滚轴上，扶正条之间是液体流动通道。本实用新型的扶正器结构相对简单，易于操作，有助于压裂施工顺利进行，从而减少井下事故，节约成本，具有广阔的应用前景。
【IPC分类】E21B17-10
【公开号】CN204326997
【申请号】CN201420707672
【发明人】魏羲, 刘川福, 庞华, 任红伟, 徐松森, 张爱恩, 蒙占彬, 崔青, 尹慧敏, 崔希君, 周凯旋
【申请人】中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年11月21日