[发明专利]一种自适应式井下液压扶正器及其扶正方法

权利要求书

1.一种自适应井下液压扶正器，包括由芯轴(8)连接的上接头(1)与下接头(9)，其特征在于：所述上接头(1)与下接头(9)之间设有由液力机构和弹簧机构连接构成的液压扶正动力机构，液压扶正动力机构连接扶正臂(7)构成液压扶正器。

2.根据权利要求1所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：所述液压扶正动力机构包括套接在芯轴(8)上的平衡缸(2-2)，平衡缸(2-2)上端设有端盖(2-1)，下端依次设有平衡活塞(2-4)、油箱(2-6)和通过阀体连通的液压缸(2-10)，液压缸(2-10)缸体下方通过销子铰接扶正臂(7)，扶正臂(7)上端圆弧面顶在活塞端面上。

3.根据权利要求2所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：所述平衡缸(2-2)套接的芯轴(8)上设有弹簧(2-3)。

4.根据权利要求2所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：所述平衡活塞(2-4)上设有溢流阀(2-5)，溢流阀(2-5)为单向阀，设于平衡缸(2-2)与油箱(2-6)之间。

5.根据权利要求2所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：所述油箱(2-6)中注有液压油(2-13)，油箱(2-6)上分别设有螺塞Ⅰ(2-7)和螺塞Ⅲ(2-15)；油箱(2-6)分别通过卸荷阀(2-8)和吸油阀(2-14)连通液压缸(2-10)，卸荷阀(2-8)为单向阀。

6.根据权利要求2所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：所述液压缸(2-10)中注有液压油(2-13)，液压缸(2-10)套接的芯轴(8)上设有复位弹簧(2-11)，液压缸(2-10)上设有螺塞Ⅱ(2-9)。

7.根据权利要求5或6所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：通过螺塞Ⅲ(2-15)充油孔充油，通过螺塞Ⅱ(2-9)排气孔排气。

8.根据权利要求1所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：所述端盖(2-1)上设有防砂滤网(2-16)。

9.根据权利要求1所述的一种自适应井下液压扶正器，其特征在于：所述扶正器的扶正臂是滚轮式或是弹片。

10.一种自适应井下液压扶正器的液压扶正方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)自螺塞Ⅲ(2-15)给油箱(2-6)内注油，油通过吸油阀(2-14)进入液压缸(2-10)，直至油从卸荷阀(2-8)溢出，进入油箱(2-6)；

3)继续注油直至油从螺塞Ⅰ(2-7)处孔溢出，拧紧螺塞Ⅰ(2-7)，继续注油直至油从溢流阀(2-5)溢出，停止注油；

4)扶正器下井工作时，井液从防砂滤网(2-16)进入平衡缸(2-2)，使平衡活塞(2-4)两端压力达到平衡；

5)当扶正器的扶正臂(7)收紧，张开直径变小，推动液压缸内的活塞(2-12)压缩液压缸内的液压油(2-13)，为扶正器提供扶正力；

6)当套管直径变小时，扶正臂(7)收紧，液压缸(2-10)内压强大于油箱(2-6)内的压强，且压差大于卸荷阀(2-8)的开启压力时，卸荷阀(2-8)打开，同时吸油阀(2-14)保持关闭，液压缸(2-10)内多余的油排出，油压降低，扶正力降低至设定值；

7)当套管直径变大时，扶正臂(7)张开，复位弹簧(2-11)推动活塞(2-12)复位，液压缸(2-10)内的油压减小，卸荷阀(2-8)关闭，吸油阀(2-14)打开，液压油(2-13)从油箱(2-6)内自动向液压缸(2-10)内补油，油箱(2-6)内的油减少，弹簧(2-3)推动平衡活塞(2-4)复位；液压缸(2-10)内油压升高，扶正力升高至设定值；

8)当套管直径无变化时，卸荷阀(2-8)吸油阀(2-14)均关闭，保持扶正力为设定值；

9)当井下温度升高，液压缸(2-10)内的油受热膨胀，油压随之升高，卸荷阀(2-8)打开，液压缸(2-10)内多余的油流入油箱(2-6)，当油箱(2-6)内的压强大于平衡活塞(2-4)左端井液的压强，且压差大于溢流阀(2-5)的开启压力时，油压升高致使溢流阀(2-5)打开，油箱(2-6)内多余的油流入平衡缸(2-2)内，平衡缸(2-2)通过防砂滤网(2-16)与井液相通，从而完成井下液压扶正过程。