申请/专利权人：西南石油大学

申请日：2018-09-28

公开（公告）日：2020-01-03

公开（公告）号：CN109138862B

主分类号：E21B17/10(20060101)

分类号：E21B17/10(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.01.03#授权;2019.01.29#实质审查的生效;2019.01.04#公开

摘要：本发明公开了一种用于石油开发行业中的电机驱动可调扶正器，它包括中心管1、电机3、电机轴4、螺纹柱5、同步圆环7、推杆9、螺纹弧片10、轨道弧片11、扶正杆12以及开槽圆柱头螺钉17等；通过向地下套管扶正器中电机3通电，使电机3带动螺纹柱5旋转，而螺纹柱5在邻近的一对侧边螺纹19上旋转，从而将螺纹柱5的旋转运动转化为直线运动，螺纹柱5转化而来的直线运动将推动扶正杆12向外旋转，从而实现套管扶正；本发明具有结构简单、成本低廉、创意新颖的优点；同步圆环7保证了套管的居中位置，扶正效果更好，有利于提高固井质量。

主权项：1.一种电机驱动可调扶正器，其特征在于：该扶正器主要包括中心管1、电机挡环2、电机3、电机轴4、螺纹柱5、螺纹柱端盖6、同步圆环7、推杆底座8、推杆9、螺纹弧片10、轨道弧片11、扶正杆12、扶正杆底座13、开槽圆柱头螺钉17；所述电机挡环2与中心管1通过6个沿周向均匀布置的开槽沉头螺钉216连接；所述轨道弧片11共六片，且六片轨道弧片11沿周向均匀布置在中心管1外，其内圆周与中心管1外圆周紧密贴合；所述螺纹弧片10共六片，每一螺纹弧片10一一对应外套于每一轨道弧片11外，且通过开槽沉头螺钉216将螺纹弧片10和轨道弧片11固定在中心管1上；所述电机3安装于两片轨道弧片11所形成的轨道18之中，电机轴4上套有螺纹柱5；所述螺纹柱5通过螺纹柱端盖6轴向固定于电机轴4上，螺纹柱端盖6与电机轴4通过开槽沉头螺钉114连接；所述同步圆环7外套于螺纹弧片10上，两端分别与螺纹柱端盖6和推杆底座8紧密贴合；所述推杆底座8安装于两轨道弧片11所形成的轨道18中，并与推杆9通过开槽圆柱头螺钉17铰连；所述扶正杆12上、下两端分别与推杆9和扶正杆底座13通过开槽圆柱头螺钉17铰连，扶正杆底座13外套于中心管1上，并通过开槽沉头螺钉216与中心管1连接。

全文数据：一种电机驱动可调扶正器技术领域本发明涉及油气田井下工具技术领域，是一种电机驱动可调扶正器。背景技术为了确保地下的油、气资源能快速的流回地面，必须从井底至井口创建一条稳固的流道，同时也是防止地下其它物质污染油气资源，而这些工作通常都是由固井工作实现。在水平井、大位移井固井作业中，有许多因素对固井质量产生影响，其中套管居中度是关键因素之一；套管扶正器的主要作用是保证套管在井眼中的居中度，使套管与井壁间的水泥粘结牢靠，保证良好的固井质量；传统的套管扶正器有弹性套管扶正器和刚性套管扶正器以及旋流套管扶正器等，但弹性套管扶正器在水平井段时，由于重力的影响，其扶正效果并不理想；刚性套管扶正器虽扶正效果较好，但下井阻力较大，且若水平井段存在“大肚子”井径等井眼扩张情形时，由于径向尺寸的限制，其扶正效果亦不理想。发明内容本发明的目的是：克服现有套管扶正器所存在的缺点，如扶正器扶正直径单一，扶正时间不统一以及下入困难等，提供了一种结构简单、价格低廉、操作方便的套管扶正器。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一套电机驱动可调扶正器主要由中心管、电机挡环、电机、电机轴、螺纹柱、螺纹柱端盖、同步圆环、推杆底座、推杆、螺纹弧片、轨道弧片、扶正杆、开槽圆柱头螺钉等组成；所述轨道弧片共六片，且六片轨道弧片沿周向均匀布置在中心管外，其内圆周与中心管外圆周紧密贴合；所述螺纹弧片同样共六片，每一螺纹弧片一一对应外套于每一轨道弧片外，且通过开槽沉头螺钉2将螺纹弧片和轨道弧片固定在中心管上；所述电机安装于两片轨道弧片所形成的轨道之中，电机轴上套有螺纹柱；所述螺纹柱通过螺纹柱端盖轴向固定于电机轴上，螺纹柱端盖与电机轴通过开槽沉头螺钉1连接；所述同步圆环外套于螺纹弧片上，上、下两端分别与螺纹柱端盖和推杆底座紧密贴合；所述推杆底座安装于两轨道弧片所形成的轨道中，并与推杆通过开槽圆柱头螺钉铰连；所述扶正杆上、下两端通过开槽圆柱头螺钉分别与推杆和扶正器底座铰连，扶正器底座外套于中心管上，并通过开槽沉头螺钉2与中心管连接。所述电机的电机底座下表面为一圆弧，其直径与中心管外圆周直径相等，且其下部左、右皆设有凸台，其凸台放置于两轨道弧片所形成的轨道中，对电机进行径向和周向定位。所述轨道弧片内圆周左、右边线皆设有凹槽，两片轨道弧片安装套在中心管时，相对的一对凹槽形成一轨道。所述螺纹弧片左、右面为侧边螺纹，即带螺纹的圆弧，当六片螺纹弧片外套于轨道弧片时，相对的一对侧边螺纹能与螺纹柱进行旋合。所述螺纹柱外圆周表面为螺纹，且其螺纹能与螺纹弧片上的侧边螺纹配合。所述同步圆环为一圆环，其内圆周沿周向均匀布置了6个纵向圆柱。所述推杆底座下表面为一圆弧，且其下部分左、右皆为一凸台，凸台安装在侧边轨道18中，对推杆底座进行周向和径向限位，上部分为一纵向圆柱，圆柱左、右为平面，圆柱左右平面中央贯穿一圆孔，推杆底座上部为一凹槽。本发明具有以下优点：本发明提出了一个全新的套管扶正器设计方案，可以旋转的扶正杆使得扶正器可以适应不同的井壁直径，且能克服工程中出现的“大肚子”工况，采用电机驱动，能实现所有的套管扶正器几乎同时打开。本发明具有结构简单、成本低、扶正效果好、安装容易和操作方便的优点。附图说明图1为本发明所述的一种电机驱动可调扶正器的装配示意图。图2为图1的测视图。图3为图1沿A-A截面剖视图。图4为图1沿B-B截面剖视图。图5为螺纹弧片的三维视图。图6为轨道弧片的三维视图。图7为推杆底座的三维视图。图中：1-中心管、2-电机挡环、3-电机、4-电机轴、5-螺纹柱、6-螺纹柱端盖、7-同步圆环、8-推杆底座、9-推杆、10-螺纹弧片、11-轨道弧片、12-扶正杆、13-扶正杆底座、14-开槽沉头螺钉1、15-平键、16-开槽沉头螺钉2、17-开槽圆柱头螺钉、18-侧边轨道、19-侧边螺纹、20-底座圆弧、21-底座凹槽、22-纵向圆柱1、23-纵向圆柱2。具体实施方式根据附图所示，所述一种电机驱动可调扶正器，主要由中心管、电机挡环、电机、电机轴、螺纹柱、螺纹柱端盖、同步圆环、推杆底座、推杆、螺纹弧片、轨道弧片、扶正杆、开槽圆柱头螺钉等组成，其特征在于通过向地下套管扶正器中电机通电，使电机带动螺纹柱旋转，而螺纹柱在邻近的一对侧边螺纹上旋转，从而将螺纹柱的旋转运动转化为直线运动，螺纹柱转化而来的直线运动将推动扶正杆向外旋转，从而实现套管扶正；所述轨道弧片共六片，且六片轨道弧片沿周向均匀布置在中心管外，其内圆周与中心管外圆周紧密贴合；所述螺纹弧片同样共六片，每一螺纹弧片一一对应外套于每一轨道弧片外，且通过开槽沉头螺钉2将螺纹弧片和轨道弧片固定在中心管上；所述电机安装于两片轨道弧片所形成的轨道之中，电机轴上套有螺纹柱；所述螺纹柱通过螺纹柱端盖轴向固定于电机轴上，螺纹柱端盖与电机轴通过开槽沉头螺钉1连接；所述同步圆环外套于螺纹弧片上，两端分别与螺纹柱端盖和推杆底座紧密贴合；所述推杆底座安装于两轨道弧片所形成的轨道中，并与推杆通过开槽圆柱头螺钉铰连；所述扶正杆上、下两端通过开槽圆柱头螺钉分别与推杆和扶正器底座铰连，扶正器底座外套于中心管上，并通过开槽沉头螺钉2与中心管连接。所述电机的电机底座下表面为一圆弧，其直径与中心管外圆周直径相等，且其下部左、右皆设有凸台，其凸台放置于两轨道弧片所形成的轨道中，对电机进行径向和周向定位。所述轨道弧片内圆周左、右边线皆设有凹槽，两片轨道弧片安装套在中心管时，相对的一对凹槽形成一轨道。所述螺纹弧片左、右面为侧边螺纹，即带螺纹的圆弧，当六片螺纹弧片外套于轨道弧片时，相对的一对侧边螺纹能与螺纹柱进行旋合。工作时，应首先判断套管是否到达目的地层，到达目的地层后，即可向地下扶正器内电机通电，电机旋转带动螺纹柱旋转，螺纹柱在两个侧边螺纹中旋转，将旋转运动转化为直线运动，螺纹柱带着电机向前推，其推力通过同步圆环推动推杆底座。

权利要求：1.一种电机驱动可调扶正器，其特征在于：该扶正器主要包括中心管1、电机挡环2、电机3、电机轴4、螺纹柱5、螺纹柱端盖6、同步圆环7、推杆底座8、推杆9、螺纹弧片10、轨道弧片11、扶正杆12、开槽圆柱头螺钉17；所述电机挡环2与中心管1通过6个沿周向均匀布置的开槽沉头螺钉216连接；所述轨道弧片11共六片，且六片轨道弧片11沿周向均匀布置在中心管1外，其内圆周与中心管1外圆周紧密贴合；所述螺纹弧片10共六片，每一螺纹弧片10一一对应外套于每一轨道弧片11外，且通过开槽沉头螺钉216将螺纹弧片10和轨道弧片11固定在中心管1上；所述电机3安装于两片轨道弧片11所形成的轨道18之中，电机轴4上套有螺纹柱5；所述螺纹柱5通过螺纹柱端盖6轴向固定于电机轴4上，螺纹柱端盖6与电机轴4通过开槽沉头螺钉114连接；所述同步圆环7外套于螺纹弧片10上，两端分别与螺纹柱端盖6和推杆底座8紧密贴合；所述推杆底座8安装于两轨道弧片11所形成的轨道18中，并与推杆9通过开槽圆柱头螺钉17铰连；所述扶正杆13上、下两端分别与推杆9和扶正器底座13通过开槽圆柱头螺钉17铰连，扶正器底座13外套于中心管1上，并通过开槽沉头螺钉216与中心管1连接。2.根据权利要求1所述的一种电机驱动可调扶正器，其特征在于所述电机3的底座下表面为一圆弧，其直径与中心管1外圆周直径相等，且其下部左、右皆设有凸台，其凸台放置于两轨道弧片11所形成的轨道18中，对电机3进行径向和周向定位。3.根据权利要求1所述的一种电机驱动可调扶正器，其特征在于所述轨道弧片内圆周左、右边线皆设有凹槽，两片轨道弧片11安装套在中心管1时，相对的一对凹槽形成一轨道18。4.根据权利要求1所述的一种电机驱动可调扶正器，其特征在于所述螺纹弧片10左、右面为侧边螺纹19，即带螺纹的圆弧，当六片螺纹弧片10外套于轨道弧片11时，相对的一对侧边螺纹19能与螺纹柱5进行旋合。5.根据权利要求1所述的一种电机驱动可调扶正器，其特征在于所述螺纹柱5外圆周表面为螺纹，且其螺纹能与螺纹弧片10上的侧边螺纹19配合。6.根据权利要求1所述的一种电机驱动可调扶正器，其特征在于所述同步圆环7为一圆环，其内圆周沿周向均匀布置了6个纵向圆柱223。7.根据权利要求1所述的一种电机驱动可调扶正器，其特征在于所述推杆底座8下表面为一圆弧20，其下半段左、右皆为一凸台，凸台安装在侧边轨道18中，对推杆底座进行周向和径向限位，上部分为一纵向圆柱122，圆柱左、右为平面，圆柱左、右平面中央贯穿一圆孔，推杆底座8上部为一凹槽21。8.根据权利要求1所述的一种电机驱动可调扶正器，其特征在于所述扶正杆底座13下部分为圆环，上部分沿周向均匀布置了6个圆弧凸台。

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