[发明专利]刚性螺旋滚轮扶正器

说明书

技术领域

本发明涉及钻井设备技术领域，特别是涉及一种刚性螺旋滚轮扶正器。

背景技术

套管在井眼中的居中度是油气井固井质量好坏的决定因素之一，而扶正器安放又是套管居中与否的基础。

目前，常规的是弹性扶正器，是根据弹簧的可收缩原理设计的，然而这种扶正器会产生较大的下入力，影响套管的正常下入。油田上多数使用刚性扶正器，它的扶正件多采用塑料或尼龙材料。在井下高温作业中很容易磨损，另外它在周向与管壁接触时是滑动摩擦，加快了扶正件的磨损程度，降低了使用寿命。

为了解决这一问题，设计出了刚性扶正器，现有的刚性扶正器主要有半钢性、直条式和螺旋式。其中，刚性螺旋式扶正器具有较大的优越性，在井壁不规则时能减轻遇阻冲力，水泥浆穿过螺旋时会产生旋流，从而提高水泥浆的顶替效率。然而现有的这类扶正器上的扶正件多为平头结构，下入时泥浆阻力大，下入速度慢。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种刚性螺旋滚轮扶正器，能够减少泥浆的流动阻力，促进泥浆旋流速度，提高耐磨性能及固井质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种刚性螺旋滚轮扶正器，包括：本体、若干个刚性扶正径和导流槽，所述刚性扶正径为平行四边形结构，两头削尖成一扶正筋倒角，所述刚性扶正径在所述本体外侧圆周方向成一螺旋角度均匀分布，且所述刚性扶正筋上设有滚动体嵌入槽，所述滚动体嵌入槽内设置有滚动体，所述滚动体凸出于所述刚性扶正径的外表面，所述导流槽与所述刚性扶正径间隔设置于所述本体外侧。

在本发明一个较佳实施例中，所述刚性扶正径的数量为4-6个。

在本发明一个较佳实施例中，每个刚性扶正径上的滚动体嵌入槽数量为2-3个。

在本发明一个较佳实施例中，所述滚动体为滚轮或钢球。

在本发明一个较佳实施例中，所述扶正径倒角为25°-35°，所述螺旋角度为70°-80°。

在本发明一个较佳实施例中，所述扶正径倒角为30°，所述螺旋角度为75°。

本发明的有益效果是：本发明揭示了一种刚性螺旋滚轮扶正器，采用螺旋大倒角扶正径，能够最大程度有效地促进泥浆旋流速度；扶正径两头倒角削尖，能够最大程度地减少泥浆的流动阻力和下套管阻力；采用宽径导流槽及扶正径上装设滚动体，可提高耐磨性能，减小套管与井壁的摩擦力，提高使用寿命；且整体采用合金钢铸造成型，扶正强度及固井质量高。适合在定向井或者水平井中使用。

附图说明

图1是本发明刚性螺旋滚轮扶正器的结构示意图；

图2是图1所示的正面示意图；

附图中各部件的标记如下：1、本体，2、刚性扶正径，21、扶正径倒角，22、螺旋角度，3、导流槽，4、滚动体嵌入槽，5、滚动体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种刚性螺旋滚轮扶正器，包括：本体1、若干个刚性扶正径2和导流槽3，所述刚性扶正径2为平行四边形结构，两头削尖成一扶正径倒角21，所述刚性扶正径2在所述本体1的外侧圆周方向成一螺旋角度22均匀分布，且所述刚性扶正筋2上设有滚动体嵌入槽4，所述滚动体嵌入槽4内设置有滚动体5，所述滚动体5凸出于所述刚性扶正径2的外表面，所述导流槽3与所述刚性扶正径2间隔设置于所述本体1的外侧。

其中，所述刚性扶正径的数量为4-6个，根据本体外径的大小选取适当的扶正径数量，保证相隔两扶正径之间的间隙（导流槽）合理，每个刚性扶正径上均设有2-3个滚动体嵌入槽，每个滚动体嵌入槽内均设有滚动体，使装有本发明刚性螺旋滚轮扶正器的套管进入斜井段或水平井段时，扶正器跟井眼的摩擦由滑动摩擦变为滚动摩擦，从而大大减小了套管与井壁之间的摩擦力。

所述扶正径倒角为25°-35°，本实施例中优选为30°，所述螺旋角度为70°-80°，本实施例中优选为75°。当井壁不规则时，下套管过程中井壁对扶正器会产生一定的横向分力，而采用大角度螺旋扶正径可减轻遇阻冲击，且可提高水泥浆穿过导流槽时的旋流速度，使井液循环流畅。