变径扶正器引进及其推广应用
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可变径扶正器[实用新型专利]
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(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201520853526.4(22)申请日 2015.10.30E21B 17/10(2006.01)E21B 47/00(2012.01)(73)专利权人中国石油集团西部钻探工程有限公司地址830026 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市开发区中亚南路68号西部钻探定向井技术服务公司(72)发明人李俊胜 李建忠 姜朝民 丁浩李爱民(74)专利代理机构乌鲁木齐合纵专利商标事务所 65105代理人周星莹 汤洁(54)实用新型名称可变径扶正器(57)摘要本实用新型涉及无线随钻测量仪器技术领域，是一种可变径扶正器，其包括柱状中空本体，在本体侧壁上沿圆周间隔固定有至少三个侧翼，在侧翼中部设有内外贯通的安装槽，在安装槽外部对应的侧翼上固定设有外限位凸台，在安装槽内由外向内依次设有带有密封垫的内宽外窄扶正条和压缩弹簧，在安装槽对应的本体侧壁上设有螺纹孔，在螺纹孔内固定安装有丝堵。
本实用新型结构合理，使用方便，其通过设置可调节高度的扶正条，来调节本实用新型的使用外径，以适应水眼内径变化，而且可以缓解径向振动，保证测量仪器居中放置，确保了测量结果的精确，降低仪器受损率，具有安全、方便、适应性强的特点。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 205135456 U 2016.04.06C N 205135456U1.一种可变径扶正器，其特征在于包括柱状中空本体，在本体侧壁上沿圆周间隔固定有至少三个侧翼，在侧翼中部设有内外贯通的安装槽，在安装槽对应的本体侧壁上设有螺纹孔，在安装槽的外端内壁上固定有外限位凸台，在安装槽内设有内宽外窄台阶状的扶正条，扶正条的内侧宽处与外限位凸台相配合，扶正条的外端伸出至安装槽外侧，在扶正条外壁与安装槽内壁之间安装有密封垫，在螺纹孔内固定安装有丝堵，在丝堵与扶正条之间安装有压缩弹簧。
扶正棱可变形套管扶正器研制及应用
２０１８年第 １１期
西 部探 矿工 程
６９
扶正棱 可变形套管扶正器研 制及应用
于小波 ，李 玉海 ，王春 华 ，万发 明，李迎德 ，刘 伟
（大庆 钻探 工 程公 司钻 井工 程技 术研 究 院 ，黑 龙江 大庆 １６３４１３）
摘 要 ：扶 正棱 可 变形 套 管扶 正 器是 介 于常规 刚性 扶 正 器及 弹性扶 正 器之 间的一 种 新 型套 管扶 正 器 ，其扶正棱为特种拉伸钢钣金 冲压成型的空心结构，在下套管过程 中如果发生遏阻，能够在一定阻 力作用下产生变形，扶正器最大外径收缩 ，提 高套管通过遇阻点几率。 目前在大庆油田水平井、大斜 度定向井中进行 了广泛应用，提 高套管下入效率 同时提 高了套管居 中度。 关键 词 ：扶 正 棱 ；可 变形 ；套 管扶 正 器 中 图分类 号 ：ＴＥ２ 文献 标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１００４—５７１６（２０１８）１卜 ００６９—０２
拔套管作业时 ，初期每根提至套管接箍处时遇卡 明显 ，上 提吨位 １００ｔ并循环钻井 液 ，同时上下活动套 管 ，提 出４根套管 。第 ５根时加大上提载荷 至 ｌｌ０ｔ，同 时间歇开泵冲击解卡，第 ５根提出后拔套管作业正常进 行 ，无 须进行循环 ，仍有 遇卡显示 ，但 均未超过 １００ｔ。 该 井 共 下人 常 规 刚性 扶 正 器共 计 ４４只 ，当全 部 套 管起 出后 ，发现扶正器大部分发生严重损坏 ，同时扶正器上 附有 １０ｃｍ左右井壁掉块 ，共计有 １３只扶正器已在套管 下人及起出过程 中被解体 ，全部掉落井底 ，导致井下复 杂 ，为后期事故处理增加了难度 。从下套管过程和起 出套 管 情 况分 析 ，上 提 活 动 （悬 重 正 常 ）二 次 无 阻 卡显 示 ，起 出 常规 刚性 扶 正器 多数 破 碎 ，说 明下套 管过 程 中 一 旦有遇阻情况发生时 ，来 回活动套管会对刚性扶正 器产生 冲击 ，由于刚性扶正器为铸造铝合金结构 ，其扶 正棱及本体抗拉 和抗弯强度低 ，导致扶正器碎裂成碎 块 ，随着套管 的下行 ，碎块堆积在套管接箍处 ，使井 眼 不通畅 ，从而造成下套管及拔套管作业施工困难。
西 部探 矿工 程
６９
扶正棱 可变形套管扶正器研 制及应用
于小波 ，李 玉海 ，王春 华 ，万发 明，李迎德 ，刘 伟
（大庆 钻探 工 程公 司钻 井工 程技 术研 究 院 ，黑 龙江 大庆 １６３４１３）
摘 要 ：扶 正棱 可 变形 套 管扶 正 器是 介 于常规 刚性 扶 正 器及 弹性扶 正 器之 间的一 种 新 型套 管扶 正 器 ，其扶正棱为特种拉伸钢钣金 冲压成型的空心结构，在下套管过程 中如果发生遏阻，能够在一定阻 力作用下产生变形，扶正器最大外径收缩 ，提 高套管通过遇阻点几率。 目前在大庆油田水平井、大斜 度定向井中进行 了广泛应用，提 高套管下入效率 同时提 高了套管居 中度。 关键 词 ：扶 正 棱 ；可 变形 ；套 管扶 正 器 中 图分类 号 ：ＴＥ２ 文献 标 识码 ：Ｂ 文章 编号 ：１００４—５７１６（２０１８）１卜 ００６９—０２
拔套管作业时 ，初期每根提至套管接箍处时遇卡 明显 ，上 提吨位 １００ｔ并循环钻井 液 ，同时上下活动套 管 ，提 出４根套管 。第 ５根时加大上提载荷 至 ｌｌ０ｔ，同 时间歇开泵冲击解卡，第 ５根提出后拔套管作业正常进 行 ，无 须进行循环 ，仍有 遇卡显示 ，但 均未超过 １００ｔ。 该 井 共 下人 常 规 刚性 扶 正 器共 计 ４４只 ，当全 部 套 管起 出后 ，发现扶正器大部分发生严重损坏 ，同时扶正器上 附有 １０ｃｍ左右井壁掉块 ，共计有 １３只扶正器已在套管 下人及起出过程 中被解体 ，全部掉落井底 ，导致井下复 杂 ，为后期事故处理增加了难度 。从下套管过程和起 出套 管 情 况分 析 ，上 提 活 动 （悬 重 正 常 ）二 次 无 阻 卡显 示 ，起 出 常规 刚性 扶 正器 多数 破 碎 ，说 明下套 管过 程 中 一 旦有遇阻情况发生时 ，来 回活动套管会对刚性扶正 器产生 冲击 ，由于刚性扶正器为铸造铝合金结构 ，其扶 正棱及本体抗拉 和抗弯强度低 ，导致扶正器碎裂成碎 块 ，随着套管 的下行 ，碎块堆积在套管接箍处 ，使井 眼 不通畅 ，从而造成下套管及拔套管作业施工困难。
一种可控变径扶正器[实用新型专利]
![一种可控变径扶正器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/97fe7d0e856a561253d36fc4.png)
专利名称：一种可控变径扶正器专利类型：实用新型专利
发明人：王春杰,施连海
申请号：CN03213286.7
申请日：20030523
公开号：CN2622374Y
公开日：
20040630
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种用于石油定向钻井的可控变径扶正器，由上接头1、上壳体2、下壳体7、下接头12及装在其内的驱动轴3、节流喷嘴4、滑动销5、弹簧6、9、压盖8、径向移动翼块10、销钉11组成。
该装置结构简单，工作可靠，利用它可以以钻井泥浆泵排量为信号在地面进行简单控制，在不停钻的情况下，在斜井、水平井、小井眼钻井、随钻扩孔等定向钻井施工中实现造斜、稳斜、降斜、纠方位等作业，并可连续控制井眼轨迹，提高井眼轨迹控制精度，宜于推广应用。
申请人：辽河石油勘探局工程技术研究院
地址：124010 辽宁省盘锦市兴隆台区
国籍：CN
代理机构：盘锦辽河专利代理有限责任公司
代理人：吴士华
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刀片360°旋转、可变径、扶正刮管器的研制与应用
刀片360°旋转、可变径、扶正刮管器的研制与应用摘要：本文为解决油水井在刮削过程中挂削器发生套管变形卡、垢卡、漏刮、方便入套管等，来减少或避免管柱事故的发生。
关键词：刀片360°旋转；可变径；扶正；360°；刮削；防止刀片脱落引言：随着钻修井技术的发展，修井技术也不断提高，对井筒的要求也不断提高，为此在油田开采过程中,切削工序经常发生，通过套管刮削器可以清除残留在套管内壁上的水泥块、水泥、硬蜡、各种盐类结晶或沉积物、射孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等赃物，以便畅通无阻地下入各种井下工具。
一产品的现状、存在问题与改进措施1.产品的现状（1）非旋转刮管器一般包括本体、刀片、弹簧、压块、把合螺栓等。
非旋转刮削器采用在本体上加工6处刀片槽，刀片在槽内靠弹簧弹力上下浮动，并根据刮削管体内径来确定刀片的伸缩量，每片刀片由合金钢经淬火处理加工制作，刀片在工作时随工作芯轴转动，芯轴的两端螺纹与钻具连接。
这种刀片只能随芯轴一起转动而刀片本身不能转动刮削方式的刮削器。
如图一图一1.旋转式套刮管器是指刮削刀片可以在芯轴上自由转动的一种刮削器。
其结构一般包括上、下接头，中接头刀片。
旋转刮管器与非旋转套管刮削器区别在于芯轴转动时，刀片不随芯轴转动。
结构可有多种，有一体式刀片和多把刀片固定在旋转套等结构。
在芯轴转动时，刀片不转。
如图二图二2.存在的问题（1）非旋转刮管器刀片采用螺栓把合，刀片容易脱落，实现不了360°范围全覆盖刮削。
（2）旋转刮管器刮刀片可在芯轴上自由转动，刀片压缩范围小，刀片在刮削时会产生断片。
二.刀片360°旋转、可变径、扶正刮管器结构原理1产品结构简介：旋转式刮管器一般包括上接头、下接头、扶正体、旋转套、刀片、联接套、耐磨套和推力轴承、弹簧等。
2设计特点：（1）该刮削器设计了三组刀体，三组刀体在360°范围内覆盖套管内壁；（2）刮削用刀片采用高强度合金钢碳氮共渗淬火处理，可以大大延长刀片的使用寿命；（3）三组刀体采用不同旋向设计，提高套管的刮削效率，更利于刮削干净；（4）旋转套的旋转处全部采用了TC合金衬套，两端扶正体采用高强树脂衬套，大大延长产品使用时间；（5）扶正体两个引入端采用30°大斜角设计可以方便引入套管，还起到扶正作用。
在井眼轨迹控制中螺杆扶正器的选用
在井眼轨迹控制中螺杆扶正器的选用作者：张昊宋晓健张楠张鹏宇来源：《石油研究》2019年第11期摘要：根据华北油田各区块各井型的井眼轨迹控制方案，总结优选螺杆扶正器尺寸在井眼轨迹控制过程中的作用，提供一个控制井眼轨迹的新方法;分析安装可变径扶正器对螺杆钻具防托压的作用。
关键词：轨迹控制;螺扶尺寸;防托压螺杆;可变径扶正器0前言随着材料和科技的进步，敲击式、推靠式、指向式等旋转导向钻井技术都日益成熟和广泛运用。
但许多低效区块的产能制约了开发成本，常规定向井技术依旧占据了举足轻重的份额。
影响井眼轨迹的因素包括：1、地层的交错、倾角与各向异性。
2、井眼方位与地层上倾方位之间的夹角。
3、钻具组合（钻具结构、钻头选型）。
4、钻井参数（钻压、转速、钻井液排量）。
扶正器具有控制井眼轨迹、扩眼和修整井壁的作用，通过扶正器位置与尺寸的调整可以改变钻具结构，改变其增斜、稳斜、降斜性能，从而能减少滑动定向钻进进尺，并使用更有利于节约时效的钻井参数。
螺杆钻具在各类井型中已普遍应用，其扶正器的位置、尺寸、选型由此得到广泛重视。
1 扶正器在常规钻具组合中的应用在常规钻具组合中，我们通过扶正器的组合位置与数量达到增斜、稳斜、降斜的目的。
图1是单扶正器位置使钻具在井底受力时产生的形态变化。
斜井内利用第一切点以下未被井壁支撑一段钻铤重量的横向力把钻头推向井壁下方，使之恢复垂直状态减小井斜的作用，通常称为“钟摆效应”，适用这个原理而组合的钻具即为钟摆钻具。
增斜钻具使用扶正器在近钻头位置形成支点，受力后，钻头上翘。
满眼钻具的工作原理是依据“钻头沿着钻头轴线方向或趋向于它的轴线方向钻进”的理论，钻铤弯曲和钻头的横向位移造成钻头偏斜（相对于井眼轴线）是引起井斜和井斜变化的主要原因，在钻头以上的适当位置安放三个以上与钻头直径相近的稳定器，减少钻铤弯曲变形并限制钻头的横向位移。
2 螺杆扶正器的选型对比与常规井眼螺杆配套尺寸扶正器按扶正棱形状可分为螺旋线式、直棱式和偏斜直棱式。
防泥包可变径扶正器[实用新型专利]
![防泥包可变径扶正器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/8afd4acc4b35eefdc9d33313.png)
专利名称：防泥包可变径扶正器
专利类型：实用新型专利
发明人：颜斌,鄢吉朝,李永刚,王浩,辛勇,李勇龙申请号：CN201720829104.2
申请日：20170710
公开号：CN207813517U
公开日：
20180904
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及钻井工具附件的技术领域，是一种防泥包可变径扶正器，其包括扶正器筒体、扶正块，扶正块的数量至少为两个且均布在扶正器筒体的外壁上，扶正器筒体的外壁上设置有弹簧槽和安装槽，弹簧槽内固定安装有弹簧，扶正块的一端卡嵌在弹簧槽内且弹簧的上端顶靠在扶正块上，扶正块的另一端被螺钉固定安装在扶正器筒体上的安装槽内，扶正块中部设置有凹槽，凹槽与扶正器筒体的外壁围成过流通道。
本实用新型在扶正器筒体上设置弹簧槽和弹簧，并在扶正块上设置过流通道，扶正块在受到压力之后会收缩到弹簧槽内，可以改变自身的外径，能顺利地通过井内的阻点，过流通道可减少扶正器处的泥包，从而减少钻具在旋转时扶正器处产生的径向阻力。
申请人：中国石油集团西部钻探工程有限公司
地址：830026 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市经济技术开发区中亚南路326号西部钻探钻井工程技术研究院科技管理科
国籍：CN
代理机构：乌鲁木齐合纵专利商标事务所
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液力变径扶正器[实用新型专利]
专利名称：液力变径扶正器专利类型：实用新型专利
发明人：孙志健,秦利民
申请号：CN200720025926.1申请日：20070804
公开号：CN201071687Y
公开日：
20080611
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种液力变径扶正器，包括壳体、活塞总成、心轴、回位弹簧、弹簧座、卡环总成和密封件，所述心轴安装于壳体内，其顶端的壳体内安装有卡环总成，上、下两端部分别安装有密封件，心轴与壳体之间的环空内安装有回位弹簧及弹簧座，壳体上设置有螺旋翼片，该翼片上设置有活塞总成孔，孔内安装有活塞总成，活塞总成孔的外端部设有内台阶，所述活塞总成的外端部设有外台阶，该外台阶正好顶在活塞总成孔的内台阶上。
本实用新型采用整体三螺旋翼片的一体化及活塞伸缩变径的设计结构，具有扶正效果好，强度高，摩阻小，安全系数高，控制灵活，使用操作方便等特点，广泛应用于地质勘察、石油钻井等工艺工程中。
申请人：孙志健
地址：257000 山东省东营市南二路1240号石大科技园
国籍：CN
代理机构：东营双桥专利代理有限责任公司
代理人：李夫寿
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在井眼轨迹控制中螺杆扶正器的选用
在井眼轨迹控制中螺杆扶正器的选用根据华北油田各区块各井型的井眼轨迹控制方案，总结优选螺杆扶正器尺寸在井眼轨迹控制过程中的作用，提供一个控制井眼轨迹的新方法;分析安装可变径扶正器对螺杆钻具防托压的作用。
标签：轨迹控制;螺扶尺寸;防托压螺杆;可变径扶正器0前言随着材料和科技的进步，敲击式、推靠式、指向式等旋转导向钻井技术都日益成熟和广泛运用。
但许多低效区块的产能制约了开发成本，常规定向井技术依旧占据了举足轻重的份额。
影响井眼轨迹的因素包括：1、地层的交错、倾角与各向异性。
2、井眼方位与地层上倾方位之间的夹角。
3、钻具组合（钻具结构、钻头选型）。
4、钻井参数（钻压、转速、钻井液排量）。
扶正器具有控制井眼轨迹、扩眼和修整井壁的作用，通过扶正器位置与尺寸的调整可以改变钻具结构，改变其增斜、稳斜、降斜性能，从而能减少滑动定向钻进进尺，并使用更有利于节约时效的钻井参数。
螺杆钻具在各类井型中已普遍应用，其扶正器的位置、尺寸、选型由此得到广泛重视。
1 扶正器在常规钻具组合中的应用在常规钻具组合中，我们通过扶正器的组合位置与数量达到增斜、稳斜、降斜的目的。
图1是单扶正器位置使钻具在井底受力时产生的形态变化。
斜井内利用第一切点以下未被井壁支撑一段钻铤重量的横向力把钻头推向井壁下方，使之恢复垂直状态减小井斜的作用，通常称为“钟摆效应”，适用这个原理而组合的钻具即为钟摆钻具。
增斜钻具使用扶正器在近钻头位置形成支点，受力后，钻头上翘。
满眼钻具的工作原理是依据“钻头沿着钻头轴线方向或趋向于它的轴线方向钻进”的理论，钻铤弯曲和钻头的横向位移造成钻头偏斜（相对于井眼轴线）是引起井斜和井斜变化的主要原因，在钻头以上的适当位置安放三个以上与钻头直径相近的稳定器，减少钻铤弯曲变形并限制钻头的横向位移。
2 螺杆扶正器的选型对比与常规井眼螺杆配套尺寸扶正器按扶正棱形状可分为螺旋线式、直棱式和偏斜直棱式。
目前，常规螺杆均选用固定式欠尺寸螺旋扶正器或直棱扶正器。
可变径套管扶正器[实用新型专利]
专利名称：可变径套管扶正器
专利类型：实用新型专利
发明人：李天群,周记满,朱长波,高世勇申请号：CN02240037.0
申请日：20020708
公开号：CN2550489Y
公开日：
20030514
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型属于油井里的可变径套管扶正器。
在固井前，先压入下胶塞，当替泥浆使下胶塞到达该工具的剪销7并剪断，露出液压孔，高压泥浆通过液压孔进入液压缸套5内环腔12，并推动活塞6剪断剪销11，活塞6再推动锥形套4上行，使扶正主、副臂拱起达到设计角度，其后随着活塞6继续上行使扶正臂进一步鼓起，直到扶正臂紧贴井壁为止。
当压力平衡时，液缸内的钢球14随活塞下移，通过缸体内环槽13内壁上的斜面作用实现自动销紧。
由于本工具入井前扶正臂是并拢的，具有较小的外径，与套管同外径，套管串下入阻力很小；该工具的复位力很大，特别是对水平井的套管居中有很好的扶正作用。
申请人：大庆石油管理局
地址：163453 黑龙江省大庆市让胡路区龙南
国籍：CN
代理机构：大庆知文专利代理有限公司
代理人：米万泽
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国内外遥控变径稳定器的最新进展
国内外遥控变径稳定器的最新进展
杨海波;王洪英
【期刊名称】《西部探矿工程》
【年(卷),期】2006(18)12
【摘要】遥控变径稳定器通过改变井下稳定器的直径改变井下动力组合的力学特性,能更好的控制井斜,减少井下钻具组合的起下钻次数,提高钻井效率、降低钻井成本,该文对可变径稳定器的最新进展进行了介绍.
【总页数】2页(P212-213)
【作者】杨海波;王洪英
【作者单位】大庆石油管理局钻井工程技术研究院,黑龙江,大庆,163413;大庆石油管理局钻井工程技术研究院,黑龙江,大庆,163413
【正文语种】中文
【中图分类】TD2
【相关文献】
1.钻井遥控变径稳定器的研制及应用
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4.遥控变径稳定器信号动作分析及试验研究
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变径扶正器引进及其推广应用摘要：变径扶正器是一种新颖.具有独创的新型井下工具,它是在扶正器的本体上设计若干个液压元件,利用钻柱内外钻井液在流经喷嘴时产生的压差,推动液压元件的伸出或收缩以控制扶正器外径变化的目的.当钻柱内没有泵压时, 液压元件收缩复位扶正器外径只有扶正器本体外径,在起下钻时防止遇阻或卡钻, 当钻柱内有泵压时, 推动液压元件伸出使其外径达到设计所需的尺寸要求,以满足井下施工要求. 该装置具有操作简单,磨阻小,钻进平稳,起下钻顺利等特点.从而提高钻井速度和安全系数。
关键词变径扶正器设计推广应用井下安全一引言扶正器是在钻具结构中，起着支撑和扶正的作用，根据需要改变其安装位置，以获得不同钻具结构，满足对井斜和方位的要求，达到对井身质量的控制，这些不同钻具结构可以在钻进过程中，使所钻井段的轨迹有防斜，纠斜，稳斜，增斜和控制方位的效果，可见扶正器在具体钻井中的重要作用。
但在实际钻井过程中，由于地层中的泥岩，页岩层遇水膨胀和砂岩层滤失引起泥饼增厚，都会使井段缩径，起钻时，扶正器尺寸足够，外径214mm —215mm之间的扶正器就会剐擦井壁，阻塞井眼，引起上提困难，若处理不当很容易造成卡钻，而且处理起来也很困难。
通常是用套洗筒对其套洗作业，对套洗工具和操作技术和要求都非常高，套洗到扶正器处，要用爆炸松扣，倒扣，接上震击器震击，即便这样是否能解卡还很难下结论。
且速度慢钻井周期延长，增加钻井成本。
所以现在的钻井队只在直井段使用扶正器，为了防止井下复杂尽可能的选择欠尺寸的扶正器，但在有些区块,第一趟起钻仍十分困难.所以大都在定向后直接用螺杆复合钻进控制井眼轨迹。
由此可见扶正器都失去了往日的使用频度.在我油田的油区,其中就有三个是浅井稠油区块,即井楼古城区块,新庄区块和王集杨楼区块.这些井大都在1000 m以下有的甚至只有300m左右。
所以浅井和浅钻占了我公司较大比例,但由于浅钻机的提升能力不足，泥浆性能差，失水造浆严重，再加上上部地层松软容易垮塌，所以即便是直井段也不能使用扶正器。
到了油田开发后期，对于井身质量的要求越来越苛刻，井楼区块只有5m，其他区块也仅有10m。
以井楼为例：井斜按1计算，5m 靶圈到300m就要出靶。
而井楼区块大多数井深在500左右，而且到300m以后即便是加压3吨吊打，井斜也要超出2度。
且方位衡定。
所以扭方位是一定的。
在杨楼和新庄靶心半径10m的区块。
3—5吨的站压，400多米也就到了靶心边缘，所以超出了这个井深就有脱靶的可能。
那么，多大靶圈半径不用纠斜呢？据实钻统计，靶圈半径为20m的浅探井，800m井深水平位移在17m左右。
当然与前提是钻压在5吨以内。
一般在核三段6油组达到井斜最大值2.5左右。
以后即便是加压7—8吨，井斜还有降小的趋势。
综上：靶圈半径10m井深400以内不用扭方位。
以上所述，都是浅钻光钻铤钻具结构下的统计数据，3—5吨的钻压，限制了机械钻速的提高，全井平均机械钻速15m/h左右。
而且频繁的扭方位纠斜，延长了钻井费用的无用投入。
本来投资降低就不怎么盈利，这样只要纠斜，大多就要亏损。
即以现有的小钟摆放斜技术在浅钻中使用有没有防斜，纠斜效果呢？以20503钻井队在井楼3区应用小钟摆钻具结构为例。
500m井深，同是3吨钻压。
其水平位移仅有了3m多，而同区块使用光钻铤，井深300m左右，水平位移就达到5m。
所以小钟摆钻具纠斜，防斜效果是显而易见的。
对于钻机提升能力有限的井队，浅井区块多是泥岩。
泥浆性能较差，若带扶正器入井很容易造成缩径或泥包卡钻，浅表地层，孔隙压力也低，一旦蹩漏地层，处理事故也很麻烦，所以至今这些井队所用光钻铤钻具结构。
那么如何在井下安全的前提下，把防斜效果明显的钟摆钻具结构用于这些钻井队上，特建议使用变径扶正器。
二变径扶正器的结构和原理如图：在外径200mm斜三棱基面上钻开45个27mm的通孔，三个三棱基面，每个三棱基面有15个通孔，每个孔上装有复位液压元件，自然状态下，复位弹簧作用使液压元件复位外径200mm，当钻柱有流经的泥浆有压力时，泥浆推动液压元件柱塞外移，外移后扶正器直径达到215mm，即正常扶正器的尺寸，用以满足井下各种钻具结构的使用要求，当需要起钻时，停泵，钻柱内外没有压差，复位弹簧作用使液压元件复位，扶正器复位外径200mm便可正常顺利的进行起下钻作业，如果液压元件不能正常复位，在液压元件柱塞头设计有45度的倒角，停泵后旋转钻具，液压元件柱塞头与井壁摩擦产生柱向推力，促使液压元件柱塞复位。
然后在进行起下钻作业。
图一：扶正器本体图二：液压元件三液压元件柱塞承压设计液压元件柱塞外径27mm,液压元件柱塞内径33mm，（一）单孔外承压单孔外承压面积 2.7*3.14/4=5.72平方厘米液压元件柱塞外头与地层接触,当地层极软时,钻具的自重下垂就保证井身的垂度, 钻具在井下旋转, 扶正器液压元件柱塞外头瞬间接着地层,由于井眼的直径与扶正器的直径相差无几,可以认为在高速旋转下,扶正器斜三棱基面通体都与井壁完全接触,如果地层较软抗不住液压元件柱塞外头的压力, 液压元件柱塞外头就会吃入地层,对地层产生切削,规正井壁 , 保证井身的垂度.已经产生了井斜井段的地层的硬度一定是能抗住液压元件柱塞外头的切入.所以液压元件柱塞外头切入地层承压力没有计算的必要.换尔言之,现在所述扶正器液压元件柱塞外头是不切入地层的,也就是说当钻柱内有泵压时,扶正器液压元件柱塞处的直径是合乎扶正器设计直径要求的.例如小钟摆钻具结构,虽然变径扶正器与井壁接触承压面积小于一般扶正器,但在纠斜过程中识同与地层的接触点是在变径扶正器上,以保证钟摆力的存在,使钻头对斜井眼下壁有切削能力.从而达到纠斜效果.（二）单孔内承压承压面积3.3*3.14\4=8.54平方厘米钻柱内泵压10MPa单孔内承压8.54*100=854Kg扶正器在井下, 由于井眼的直径与扶正器的直径相差无几,液压元件柱塞外头至少有2-3个瞬间接着地层,即扶正器液压元件柱塞外头被压缩力854*3=2562Kg=2.5吨假设单扶小钟摆钻具结构, 钻具受压第一次弯曲点在扶正器上，钻压8吨, 井斜4度则侧向分力是0.56吨,远远小于扶正器液压元件柱塞外头被压缩力2.5吨，如果使用多个扶正器组成的其他钻具结构，钻压都被传到钻头，这时扶正器只受钻具本身重量的侧向分力，这个侧向分力则更小。
当井斜较大与此相同即扶正器液压元件柱塞外头不能被压缩.保证在井下正常工作.四变径扶正器的结构具体参数如图11变径扶正器的长度1-1.5mm,棱长适中,钻台安装方便,安全可靠.2 液压元件柱塞外头结构设计合理,采用与钻头水眼材质相同的硬质合金碳钢,抗击,耐磨.3 液压元件柱塞外头密封处,采用与钻头水眼与钻头本体密封的设计原理密封,安全可靠,耐压40MPa.4 液压元件柱塞外头底部,采用与钻头水眼卡簧限位的设计.拆,装方便,操作简单.5 液压元件柱塞外头, 密封圈, 卡簧都与钻头的密封圈和卡簧相一致,可更换,使用寿命长,且成本底.6 变径扶正器的几何尺寸见表17 变径扶正器的参数性能见表2五变径扶正器零部件的检查1 所有螺纹（411A*410A）必需完好无损，无碰伤，变形，上扣无阻卡现象。
2 密封圈弹性好，无变形，无损伤，无老化便硬现象，3 元件柱塞在变径扶正器本体内伸缩自如。
六变径扶正器组装要求（1）先将底擦洗干净，去毛刺和棱角然后将将弹簧装入变径扶正器的通孔内。
（2）将密封圈压入变径扶正器本体槽内，（3）将元件柱塞加陨滑脂装入变径扶正器的通孔内。
元件柱塞滑动自如，伸头高度一致8mm。
（4）推入卡簧（5）组装好后放在支架上，将堵头装好进行耐压实验实验水压20MPa，3分钟无压降，强度实验40MPa，10分钟无压降，元件柱塞伸缩自如。
（6）在5MPa压力下元件柱塞外伸直径是否满足215mm的要求（7）变径扶正器压力元件柱塞的拆卸去掉卡簧，在元件柱塞处垫上木块，用锤子敲击即可。
需要注意的是变径扶正器两端螺纹连接部分，要尽可能的短如果需要的话，两端螺纹连接部分都设计为双母，即（410A*410A），便宜拆装卡簧。
七入井前的准备1变径扶正器入井前，必须保证水眼畅通。
2 按钻井设计要求处理好泥浆性能。
3 所有仪器灵敏可靠，动力设备，泥浆泵，净化设备工作正常。
4 喷嘴组合合理，保证内外压差在5MPa之上。
八井口操作1 入井前，必须进行井口压力检查。
2 将变径扶正器通过接头与钻头和方钻杆相连。
3 开泵前，变径扶正器放入转盘以下，钻台上人员远离，多次开关泵后，将变径扶正器提出转盘以上，看变径扶正器是否有漏湿现象，不得有任何漏湿现象，否则不能入井。
九井下作业1 下钻过程中遇阻，不要硬下应开泵循环，以防止水眼堵死，引起泵压生高造成密封圈失效。
2 开泵划眼过程中，应轻压钻进，待变径扶正器进入新地曾时再加压钻进。
3 钻进过程中要保持钻压均匀，钻完单根上提时，严禁猛拉猛提，猛放，宜将井底循环干净后，停泵，上提钻具遇阻不可硬拔，宜轻转盘后再上提。
4下钻过程中遇阻开泵循环后，变径扶正器元件柱塞可能会伸出，循环结束后应把钻具转动几圈，使元件柱塞缩回，再进行其他作业。
5 严禁用变径扶正器进行长段划眼工作6 井下不正常（如井漏要进行堵漏作业及井壁跨塌严重的井段），不得入井。
7 用变径扶正器钻过的井段，严禁再用同尺寸的普通扶正器进行井下作业。
十、现场配套应用：从2009年年初开始，引进的2只西安长庆石油工具制造有限责任公司生产的BWQ214液力变径扶正器在32618队投入使用，至今已使用2口井（张38井和泌364井），使用井段主要是在二开直井段，采用钟摆钻具控制井斜，井队反映其操作方便、可靠性高，根据测量数据可知其防斜效果较好，起下钻顺利，没有阻卡现象，达到了预期的目的，以实例介绍其应用情况如下：1、张38井是一口三靶大斜度井，全井设计数据和地质分层如下表：表1、张38井剖面设计数据表表2张38井地质分层及产状数据（顶部数据）设计剖面从1250米开始定向，由地层分层数据分析1250米以上井段地层倾角大于6°，在钻进过程中如果井斜控制不好很有可能造成漂移位移过大影响下部定向施工，所以上部直井段的井斜控制很关键，一开用445mm钻头，采用塔式钻具，二开从361米开始使用二根可变径扶正器小钟摆钻具，钻具结构如下：Φ215.9钻头+430*410接头+Φ165无磁钻铤+可变径扶正器+Φ177.8钻铤1根+可变径扶正器+Φ127加重钻杆+Φ127斜坡钻杆+方保钻进参数：钻压80～100kN,转速120～160转/分可变径扶正器井段多点井斜数据表：（361米～1100米）由上表可以看出在1100米井段井斜控制的效果还是不错的，平均井斜为1.57°，闭合距18米，为下部的定向施工提供了较好的保证。