[发明专利]螺旋半刚性扶正器

说明书

技术领域

本发明涉及一种固井施工用工具，特别是涉及一种螺旋半刚性扶正器。

背景技术

各种形式与规格的扶正器是目前固井施工中最常用的工具之一，其主要功用是保证套管在井筒内居中，提高固井质量。螺旋扶正器具有紊流效果，可以改变流体在井筒内的流动方式，对提高固井质量有一定的好处。但在小环隙井身结构的固井施工中，由于现有扶正器减小了环空的循环通道，产生固井施工中泵压高，顶替效率差的问题。研究表明，旋流扶正器的旋流肋片截面积越小其旋流效果也越好，当旋流肋片的截面积低于环空截面积10％时，旋流长度变化较小。但目前的各类旋流扶正器无法达到这个参数指标。旋流扶正器的旋流效果随旋流肋片长度的增大而增大，现有的各类扶正器受本身重量等很多设计因素影响，无法加长其旋流肋片的长度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种螺旋半刚性扶正器，能在保证扶正效果的同时提升环空流通截面积，降低扶正器重量，提高顶替效率。

为此，本发明的技术方案如下：

一种螺旋半刚性扶正器，包括扶正本体和多个旋流肋条，所述扶正本体为圆管状，用于将扶正器固定于套管之上；所述多个旋流肋条彼此平行沿周向设置于所述扶正本体上，相邻旋流肋条之间为空腔；单个旋流肋条均呈螺旋状设置，其结构为由所述扶正本体径向突出的U形或类U形凸起。所述U形或类U形凸起的中间凹槽部分为旋流槽。为了将该螺旋半刚性扶正器固定于套管上，旋流肋条位于扶正本体中部。

所述旋流肋条的螺旋升角为30～45°。

所述扶正本体和多个旋流肋条为铸钢一体式浇铸成型的。

所述螺旋半刚性扶正器的各处横截面的面积均相等。

所述U形或类U形凸起的结构按照高度分为矮部和高部，所述高部的横截面为梯形，所述矮部上方与高部内侧形成旋流槽。矮部的高度为5～8mm，高部的高度为10～15mm。

所述多个旋流肋条为4～8个，优选4个。

该螺旋半刚性扶正器解决现有扶正器大幅减小环空流通截面积的缺陷，并且能实现较长的旋流长度，减轻了重量，降低了钻机负荷。

附图说明

图1为本发明提供的螺旋半刚性扶正器的结构图；

图2为本发明提供的螺旋半刚性扶正器的A-A向截面视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明的具体结构进行描述。

如图1，2所示，一种螺旋半刚性扶正器，包括扶正本体1和多个旋流肋条2，扶正本体1为圆管状，其作用为将扶正器固定于套管上；多个旋流肋条2彼此平行沿周向设置于扶正本体1中部，相邻旋流肋条2之间为空腔4，最大限度的增大了流通截面积，减轻扶正器质量，降低钻机负荷；单个旋流肋条2均呈螺旋状设置，其结构为由所述扶正本体1径向突出的U形或类U形凸起。所述U形或类U形凸起的中间凹槽部分为旋流槽3。U形具有很强的连接强度，支撑强度大，相应的占用环空截面积较小。多个旋流肋条2为4～8个。

在本发明的一个实施例中，旋流肋条2的螺旋升角为30～45°，最大效率增大了旋流长度，具有很好的紊流效果。

在本发明的一个实施例中，螺旋半刚性扶正器各处横截面的面积均相等，即，多个旋流肋条2截面积的面积和与扶正本体1的截面积相同。最大限度增大了环空流通截面积。

在本发明的一个实施例中，旋流肋条2的横截面U形或类U形凸起的具体结构按照高度分为矮部和高部，高部的横截面为梯形，矮部上方与高部内侧形成旋流槽3。矮部的高度为5～8mm，高部的高度为10～15mm。

在本发明的一个实施例中，旋流肋条2有4个。

在本发明的一个实施例中，扶正本体1和多个旋流肋条2为铸钢一体式浇铸成型的，扶正器本体1的外径与套管接箍相同，不会降低流通通道；相邻两条旋流肋条2之间为空腔4，用于增加旋流肋条部位的流通截面积。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。