滚轮扶正器一体式及套管扶正器

知识点：扶正器

一、测径仪一体式滚轮扶正器研究

摘要：基于超声波测量原理，一些测井仪器在井孔中工作时要求保持良好的居中位置。一体式滚轮扶正器由压簧推动支臂对仪器进行镜像支撑，滚轮与套管内壁间为滚动摩擦。建立了多滚轮扶正器的力学模型，研究了各滚轮位于套管内壁周向任意方向以及扶正器在任意角度斜井工作时的受力情况，在此基础上设计了一种四滚轮一体式扶正器。

关键词：扶正器、滚轮、套管、力学模型、优化设计

        某些测井仪器中要求在井孔中工作时保持良好的居中位置，以保证测量结果的准确性。当井孔有一定的倾斜角度时，在不安装扶正器或扶正效果不佳的情况下，仪器会因为自重而偏向井孔一侧，导致测量准确性差。目前多使用套入式扶正器对仪器进行扶正，这种扶正器对仪器进行扶正时，由于本身结构的限制，安装到仪器上后的外径尺寸较大，当仪器工作于小于直径的井孔时，扶正器纸币处于死点位置附近，扶正力小，导致仪器的居中效果差。因此，设计研究一体式扶正器装置有一定的必要性，可确保仪器工作于小井径时也能有良好的居中性，提高测量的准确度。

 1.一体式滚轮扶正器的结构组成及工作原理

一体式扶正器主要由中心轴、弹簧压盖、圆柱螺旋压簧、弹簧套、压块、支臂、滚轮等零件组成，如图1所示，

 快旋螺母可使扶正器与仪器快速对接。工作时压簧推动支臂对仪器进行径向支撑，周向均布的滚轮紧贴套管内壁，以滚动代替滑动可减小仪器与套管壁之间的摩擦力。左、右支臂固定在弹簧套上，整体可在中心轴上自由滑动，从而避免了扶正器在井内运动时遇阻。扶正器并未进入套管处于自由状态时，在弹簧预紧力的作用下各支臂是张开的，此时弹簧套端面可贴近中心轴的限位台阶面，角度张开的大小与扶正器的结构尺寸相关。

     滚轮一体式扶正器能扶正的最大重量与弹簧力、支臂长度、套管内径、井径倾斜角度以及相关安装尺寸等参数都有联系。扶正器弹簧力的设计优化，在保证要求的前提下能最大限地减小仪器下井时的摩擦阻力，方便仪器下井的同事也可降低滚轮的磨损。

二、套管扶正器

扶正器是下部钻具和套管的结构重要组成部分，以防止井壁对钻具或套管的磨损。根据扶正器起到防斜、纠斜和稳斜的作用。濮阳市科锐机械工程技术有限公司根据这一技术要求，经过大量与反复的实验和改进生产出——套管扶正装置。

套管扶正装置适合安装在海上及陆上钻井平台的井架上、作为辅助机械，用于钻井时下套管扶正。该套管扶正系统由机械臂、主控制单元和遥控装置组成。机械臂采用液压动力源为工作动力、液压和电气控制系统设置于钻井平台上，能够满足钻井工作时下套管对扣（接口）的扶正作业需要。

套管扶正装置可以确保4〞套管居中，提高固井质量。

套管扶正装置具有结构简单，活塞灵活，密封性好，外径小，不易遇阻。

 

用途：保证套管在井眼中的对中度，使套管与井壁间的水泥粘结牢固，保证优质的固井质量。

类型：弹性限位扶正器、旋流式扶正器、螺旋式套管扶正器、刚性套管扶正器、可钻式套管扶正器等。

套管扶正器具有结构简单、使用方便、使用寿命长、相对成本低的特点 [1] 

1. 扶正套硬度：(洛氏R)85-114；

2. 扶正套压缩强度：60-90Mpa；

3. 耐 温：200℃；

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