本實用新型涉及一種翼式扶正器,屬于石油鉆探領(lǐng)域,具體為定向鉆井的測井輔助零部件。
背景技術(shù):
沿著預先設(shè)計的井眼軌跡鉆達目的層的鉆井方法稱為定向鉆井。無線隨鉆測井系統(tǒng)(Measure While Drilling),以下簡稱MWD,是石油鉆采定向鉆井作業(yè)的精密基礎(chǔ)工具,井下方位探測的精度、可靠性是隨鉆測井的技術(shù)保證。
MWD儀器作業(yè)的環(huán)境惡劣,其高溫高振動的環(huán)境以及鉆井液(稱為泥漿)的流量、含沙量大對儀器沖蝕有較大影響。石油鉆井隨著鉆井深度的加深,其井眼越來越小,井下鉆具尺寸包括內(nèi)徑(泥漿通道)也越來越小。通常的鉆井井眼尺寸有17.5英寸、13.125英寸、8.5英寸、6英寸幾種,鉆具內(nèi)徑通常有3.5英寸、3.25英寸、2.81英寸、2.69英寸幾種。
本申請的扶正器是指適用于4.5寸超小井眼,鉆具內(nèi)徑只有2.2英寸時的超小井眼的扶正器。MWD儀器是筒狀的儀器,抗壓筒外徑通常是1.875英寸,扶正器是安裝在MWD儀器上用于隔離儀器與鉆具內(nèi)壁并把儀器扶正到中心位置的工具。當外徑1.875英寸的MWD儀器使用在2.2英寸的空間時,留給鉆井液通過的空間非常狹小。在狹小空間下鉆井液的流速會非常快,對于扶正器的設(shè)計和耐沖蝕質(zhì)量提出了更高的要求。
目前傳統(tǒng)的超小井眼MWD儀器所使用的扶正器有兩種,一種三翼式墊塊扶正器,一種是五翼的膠套式扶正器。墊塊式扶正器的優(yōu)點是過流面積大,但缺點是墊塊不抗振動,在高溫高振動環(huán)境下易發(fā)生破裂;五翼的膠套式扶正器優(yōu)點是抗振動性能好,缺點是過流面積小易導致沖蝕。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的發(fā)明目的在于:針對上述存在的問題,提供一種翼式扶正器,將扶正器的內(nèi)套和外套分別一體成型,然后鑲嵌連接,減小扶正器的內(nèi)外套之間的間隙,提高扶正器的抗沖蝕性。
本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
本實用新型公開了一種翼式扶正器,包括管狀的內(nèi)套、及一體成型的外套,外套嵌接于內(nèi)套外側(cè)且在嵌接處與內(nèi)套齊平。將內(nèi)套與外套分別一體成型,從而降低內(nèi)套和外套上的縫隙;采用鑲嵌連接的方式,減小內(nèi)外套之間的縫隙,并避免縫隙迎向扶正器外側(cè)的水流,從而提高扶正器的抗沖蝕性。
進一步,在嵌接處,內(nèi)套與外套粘連為一體,使內(nèi)套與外套不可拆卸。通過粘連的方式,加強內(nèi)套與外套之間的連接,進而減小內(nèi)外套之間的縫隙。
進一步,外套包括套狀部和翼狀部;套狀部嵌接在內(nèi)套上并與內(nèi)套齊平,翼狀部凸起于套狀部。其套狀部的外接圓與內(nèi)套的外接圓相接,防止在內(nèi)套與外套之間形成梯度,保證嵌接處的抗沖蝕性。
進一步,所述套狀部與翼裝部一體成型。其一體成型的方式避免了一些可避免的縫隙。
進一步,所述翼狀部呈條形并平行于內(nèi)套的軸線,翼狀部的兩端呈錐形。其錐形的結(jié)構(gòu)能夠方便于水流的引導,防止高速的水流對翼狀部的破壞。
進一步,翼狀部上設(shè)有平行于內(nèi)套軸線的導流槽,導流槽為通槽,增大水的過流量。
進一步,所述外套具有三個均勻分布的翼狀部。 采用三翼的結(jié)構(gòu),在保證扶正器穩(wěn)定的情況下,提高扶正器的過流面積;有利于扶正器的小型化和鉆孔的小型化,降低了鉆井液通過時的流速,使得扶正器的沖蝕危險大大降低。
進一步,所述內(nèi)套是由鈹銅制成的金屬套,金屬套的硬度為36-40;所述外套是由氫化丁晴橡膠制成的橡膠套,橡膠套的硬度為85。鈹銅是以鈹為主的銅合金,它是銅合金中性能最好的高級有彈性材料,有很高的強度、彈性、硬度、疲勞強度、彈性滯后小、耐蝕、耐磨、耐寒、高導電、無磁性、沖擊不產(chǎn)生火花等一系列優(yōu)良的物理、化學和力學性能。氫化丁腈橡膠具有良好耐油性能(對燃料油、潤滑油、芳香系溶劑耐抗性良好);并且由于其高度飽和的結(jié)構(gòu),使其具良好的耐熱性能,優(yōu)良的耐化學腐蝕性能(對氟利昂、酸、堿的具有良好的抗耐性),優(yōu)異的耐臭氧性能,較高的抗壓縮永久變形性能;同時氫化丁腈橡膠還具有高強度,高撕裂性能、耐磨性能優(yōu)異等特點,是綜合性能極為出色的橡膠之一。
進一步,與扶正器配合的井眼的外徑不大于4.5英寸。該扶正器正因為采用以上結(jié)構(gòu),能夠適用于更小型的井眼,降低激流對扶正器的沖蝕。
進一步,在內(nèi)套的外表面設(shè)有環(huán)形的凹槽,凹槽的深度與外套邊沿的厚度相同。其匹配嵌接的方式,有效的降低了激流對嵌接處的沖擊。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本實用新型的有益效果是:
1.將內(nèi)套與外套分別一體成型,從而降低內(nèi)套和外套上的縫隙;采用鑲嵌連接的方式,減小內(nèi)外套之間的縫隙,并避免縫隙迎向扶正器外側(cè)的水流,從而提高扶正器的抗沖蝕性;
2.采用三翼的結(jié)構(gòu),提高扶正器的過流面積;降低了鉆井液通過時的流速,使得扶正器的沖蝕危險大大降低。外套采用耐沖蝕耐腐蝕的氫化丁晴橡膠,85的硬度既保證了膠翼的強度,也保留了良好的減振性能;橡膠與金屬濤的粘接要做到牢固、渾然一體,才能在使用中擁有良好抗沖蝕性。
附圖說明
圖1是翼式扶正器的縱向剖面圖;
圖2是翼式扶正器的橫向剖面圖;
圖3是翼式扶正器的主視圖;
圖4是翼式扶正器的使用狀態(tài)圖。
圖中標記:1-內(nèi)套,2-外套,3-翼狀部,4-MWD儀器,5-井眼,6-導流槽。
具體實施方式
如圖1-3所示,本實用新型的一種翼式扶正器,內(nèi)套1和外套2,內(nèi)套1呈管狀,在內(nèi)套1的外側(cè)表面設(shè)置有環(huán)形的凹槽;外套2一體成型并包括的套狀部和三個翼狀部3;套狀部嵌接在內(nèi)套1上并與內(nèi)套1齊平,翼狀部3凸起于套狀部并均勻分布在套狀部周圍,三個翼狀部3的中心與內(nèi)套1的軸線重合。翼狀部3呈條形并平行于內(nèi)套1的軸線,翼狀部3的兩端呈錐形。內(nèi)套1是由鈹銅制成的金屬套,金屬套的硬度為36-40;外套2是由氫化丁晴橡膠制成的橡膠套,橡膠套的硬度為85。外套2邊沿的厚度與凹槽的深度相同,使外套2嵌接于內(nèi)套1外側(cè)時,在嵌接處內(nèi)套1與外套2齊平。外套2套于內(nèi)套1外側(cè)并與內(nèi)套1粘連為一體,使內(nèi)套1與外套2不可拆卸。環(huán)狀的外套2的端面與凹槽鑲嵌連接的縫隙垂直于扶正器的軸線,從而避免縫隙迎向水流,造成沖蝕。與扶正器配合的井眼5的外徑不大于4.5英寸。翼狀部上設(shè)有平行于內(nèi)套軸線的導流槽6,導流槽6為通槽,增大水的過流量。翼狀部與套狀部的錐狀的夾角為約為16度。
本裝置的扶正器為超小井眼5扶正器,適用于4.5寸超小井眼5,鉆具內(nèi)徑只有2.2英寸。將扶正器固定到筒狀的MWD儀器4的抗壓筒上,其外徑通常為1.875英寸;扶正器安裝在MWD儀器4上用于隔離儀器與鉆具內(nèi)壁并把儀器扶正到中心位置;其翼狀部3支撐于鉆井的側(cè)壁上,翼狀部3之間的空隙用于水流/鉆井液通過,由于采用三翼式的結(jié)構(gòu),增大了過流面積,降低了水流的流速,又因為采用一體式的結(jié)構(gòu),減少了縫隙,提高扶正器的抗沖蝕性。