刘丰克

（中国石油川庆钻探工程有限公司长庆固井公司，陕西西安 710200）

整体式半刚性扶正器、整体式弹性扶正器的研制与应用

刘丰克

（中国石油川庆钻探工程有限公司长庆固井公司，陕西西安 710200）

在油田开发过程中，应用套管扶正器是提高水平井、大斜度井套管居中度的重要技术措施。针对常用套管扶正器使用过程中存在的问题，急需研制出操作简单、扶正效果好的整体式半刚性扶正器和整体式弹性扶正器。通过扶正器技术分析、技术参数制定、材料优选、加工工艺分析和单件试制、室内评价实验及固井现场实验的有效开展，使得各项技术达到相关标准设计要求，从而有效解决了相关技术难题，具有很好的应用前景。

套管扶正器；半刚性；固井

目前在用的螺旋树脂扶正器、编制扶正器存在一定的使用瓶颈，无法满足套管在井眼中居中度要求，给后续完井工艺带来了一定的影响。因此，急需研制出操作简单、扶正效果好、应用范围广的整体式半刚性扶正器和整体式弹性扶正器，有针对性地解决水平井和丛式井套管居中难题，提高环空泥浆顶替效率，满足现场生产的技术需求。

1 套管扶正器使用现状及技术分析

1.1 使用现状

从目前长庆油田常规套管扶正器使用情况看，基本上分两大类：螺旋树脂扶正器和编制扶正器。

1.2 技术难题分析通过现场施工调研，上述在用套管扶正器存在如下问题：

（1）螺旋树脂扶正器外径尺寸无弹性收缩，下井阻力大；

（2）编制扶正器在套管下井过程易出现断销、脱销等情况；

为此，新型套管扶正器必须避免以上问题的出现。

2 技术参数制定及产品设计

2.1 技术参数制定

通过结合GB/T19831.1-2005《弓形套管扶正器》标准和甲方工程技术要求可知，整体式半刚性扶正器应用于水平井施工，整体式弓形套管扶正器应用于丛式井施工。

应用工况为：满足25～200℃温度使用，能应用于水平井和大斜度井等重点井型，减少焊接工艺，可自动化生产，外径尺寸具有一定收缩性，一体化结构无薄弱环节，安装使用方便简单，各个性能参数达到标准要求。

2.2 产品设计

通过借鉴国内外前沿技术，新型套管扶正器采用两部分结构——本体和止动环：

本体设计上采用一体化结构，减少连接部分；

止动环设计上采用双层摩擦环锚定结构，避免使用紧定顶丝，从而减少套管破坏作用。同时增加后端橡胶环形结构，增加本体扶正效果。根据应用的井型不同分为：

（1）整体式半刚性扶正器，主要应用于水平井施工，套管扶正效果好，循环空间大，可有效提高顶替效率。

（2）整体式弹性扶正器，主要应用于丛式井施工，一体化结构可靠性高；遇阻后下压一定载荷，弓片可收缩，便于套管下入，泥浆循环空间大。

使用时安装在对应规格套管表面，止动环上紧后锚定套管表面起到固定扶正器作用，施工操作简单。

3 材料选型

结合上述技术要求，新型套管扶正器的材料必须满足热塑性好、机械强度高、应力残余少、具有一定的弹性、易加工等特点，在满足使用性能的基础上，优选常用的冷轧钢板和热轧钢板进行性能比，表1。

表1 钢板性能对比

通过上述性能对比，热轧钢板在力学性能、伸长率等方面与冷轧钢板相当，但加工性能和原材料价格方面明显优于冷轧钢板，故新型套管扶正器的材料选择热轧钢板。

4 加工工艺制定

通过对设计图纸进行工艺分析，加工工艺安排如下：①热轧钢板、无缝钢管裁剪下料；②钢板切割裁剪（整体式半刚性扶正器无）；③卷圆焊接；④内高压管材成型；⑤止动环加工；⑥热处理消除残余应力；⑦打磨喷漆。

5 实验研究

按照GB/T19831.1-2005《弓形套管扶正器》标准中要求，制作专用工装，分别对整体式半刚性扶正器和整体式弹性扶正器各两种规格分别进行多次起动力、下放力和复位力实验。

不断改良扶正器本体成型工艺和热处理工艺，逐步提升产品性能，使各项指标均符合相关要求，并记录实验数据。

6 现场应用

2016年，川庆钻探长庆固井公司共计应用整体式半刚性扶正器实验12口井，整体式弹性扶正器现场实验10口井，套管入井顺利，固井施工全部正常，套管居中性好，现场应用效果良好，满足施工技术要求。

7 结论

1）该新型套管扶正器可有效提高套管居中度，增大循环过流面积，提高顶替效率。

2）该新型套管扶正器具有结构简单、可靠性高、适用性好、便于批量化加工等优点，有利于推广应用。

[1] 刘玉江，杨启贞，宿官礼.整体式强力编制套管扶正器的研制与应用[J].石油钻采工艺，1999，22（2）：54-61.

Development and Application of Integral Semi-Rigid Centralizer and Integral Elastic Centralizer

Liu Feng-ke

In the process of oilfield development，the application of casing stiffener is still an important technical measure to improve the middle of the horizontal well and large gradient well casing.Aiming at the problems in the process of using the conventional casing centralizer，it is urgent to develop a monolithic semi-rigid centralizer and a monolithic elastic centralizer with simple operation and good righting effect.Through the technical analysis of the centralizer，the technical parameters，the optimization of the materials，the analysis of the processing technology and the single-piece trial，the indoor evaluation test and the effective development of the cementing field test，so that the technology meets the relevant standard design requirements，so as to effectively solve the relevant technical problems，Has a good application prospects.

casing centralizer；semi-rigid；cementing

TE92

A

1003-6490（2017）01-0029-02