專利名稱：旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于開采石油或天然氣油井外用的設(shè)備或裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于把彎曲的連續(xù)油管進(jìn)行對接焊的焊前將管口脹圓的設(shè)備或裝置。
背景技術(shù)：
連續(xù)油管(CT)是由若干段長度在百米以上的柔性管通過對焊或斜焊工藝焊接而成的無接頭油管，長度可達(dá)幾百米至幾千米，也稱為撓性油管、蛇形管或盤管。相對于用螺紋連接下井的常規(guī)油管而言，連續(xù)油管卷繞在卷筒上拉直后直接下井。連續(xù)油管技術(shù)主要應(yīng)用于修井、測井及鉆完井作業(yè)，用于修井作業(yè)的典型工藝有擠注水泥、打撈、通井?dāng)U眼、沖砂洗井、除垢、卸壓誘流、注氮試井、酸化作業(yè)(酸洗、定點注酸)、不停產(chǎn)油管防腐處理作業(yè)和連續(xù)油管分層壓裂等；用于鉆完井的典型工藝有老井重鉆加深、小井眼水平鉆井、欠平衡鉆井、氣舉完井、過油管防砂作業(yè)等；此外連續(xù)油管還能用于砂與雜質(zhì)的清洗、注水泥與井下擴眼、打撈、砂控、測井與射孔，還可用作速度管柱，在垂直井和大斜度井實施跨過完井井段的清洗和局部酸化、壓井、沖洗砂堵、負(fù)壓射孔、試井、大斜度井電測、打撈以及作為生產(chǎn)油管應(yīng)用；此外，CT用做出油管線和集輸管線也有較大的應(yīng)用潛力，尤其近年來，國外在連續(xù)油管鉆井方面的應(yīng)用得到了全面的發(fā)展。連續(xù)油管在下井過程中由于各種原因會導(dǎo)致油管斷裂或油管某段被非正常擠壓出現(xiàn)凹陷，或某段被非正常腐蝕而使連續(xù)油管質(zhì)量嚴(yán)重下降需截斷時，要將斷裂的部分和井下部分進(jìn)行焊接；另外油井深達(dá)幾千米下連續(xù)油管長度不夠要續(xù)接新一盤連續(xù)油管時， 將長度不夠的連續(xù)油管焊接加長后繼續(xù)送入井下，在連續(xù)油管焊前必須對其形狀進(jìn)行矯正，才能保證焊接質(zhì)量，因為整卷連續(xù)油管纏繞在卷軸上，彎曲變形很大，同時下井時連續(xù)油管一端通過鵝頸和柱頭強行拉直下入油井中，變形更為復(fù)雜。連續(xù)油管被截斷的斷面呈橢圓狀，要保證焊接時的對中質(zhì)量，必須對連續(xù)油管焊口斷面進(jìn)行脹圓，這是焊前準(zhǔn)備工作必不可少的一步，管口脹圓后才能保證開坡口時坡口的角度和厚薄均勻一致。而連續(xù)油管在制造過程中，油管內(nèi)壁上會留下一條連續(xù)不斷的焊接毛刺帶，該毛刺帶使傳統(tǒng)的內(nèi)滾圓式脹管器無法在油管內(nèi)滾動，給脹圓工作帶來麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有連續(xù)油管脹管器的缺點，提供一種操作方便的旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在軸體的左端設(shè)置有扳手固定頭、右端設(shè)置有圓柱體，圓柱體右端設(shè)置有沿軸線向右漸縮的錐形柱體，錐形柱體右端設(shè)置有固定螺栓，錐形柱體和固定螺栓外部設(shè)置有膨脹錐套，錐形柱體和固定螺栓的右端設(shè)置外壁加工有直凹槽d的圓形螺母。本發(fā)明所說的錐形柱體的錐角為6° 15°，膨脹錐套的錐角與錐形柱體的錐角相同，膨脹錐套的外壁軸向加工有沿軸線方向延伸的定位槽a和等分圓周的4 16道割縫
3b。本發(fā)明所說的膨脹錐套外壁上的定位槽a有1道，定位槽a的槽寬為3 5mm，割縫b為直通槽，割縫b的寬度為0. 5 1. 5mm，割縫b的頭部位于膨脹錐套的左端或右端、尾部加工有孔徑為1 2mm的應(yīng)力孔c，應(yīng)力孔c的孔心距膨脹錐套的右端或左端的距離為 10 20mm，一道割縫b與相鄰一道割縫b頭尾交錯排列。本發(fā)明所說的圓形螺母外壁上加工有1 4道沿軸線方向排列的直凹槽d，直凹槽 d的槽寬為3 5mm。本發(fā)明在軸體前部設(shè)置錐形柱體，錐形柱體前端連接固定螺栓、外部套有膨脹錐套，用于對連續(xù)油管進(jìn)行對接焊前的脹圓操作時，將套著膨脹錐套的錐形柱體放入連續(xù)油管內(nèi)并卡在連續(xù)油管內(nèi)壁上的突出筋條上，通過轉(zhuǎn)動軸體使錐形柱體轉(zhuǎn)動并向內(nèi)縱向移動，迫使膨脹錐套沿割縫均勻脹開，緊貼著連續(xù)油管內(nèi)壁從而使斷面呈橢圓狀的連續(xù)油管被膨脹錐套脹圓，提高連續(xù)油管對接焊接的質(zhì)量，本發(fā)明具有便于攜帶、易于安裝拆卸、體積小、重量輕、操作方便、控制精確等優(yōu)點，可在開采石油天然氣的油井上推廣使用。


圖1是本發(fā)明實施例1的主視圖。圖2是圖1的右視圖。圖3是圖1中膨脹錐套6的主視圖。圖4是圖3的右視圖。圖5是圖3的剖視圖。圖6是圖1中圓形螺母7的主視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和各實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。實施例1在圖1 6中，本實施例的旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器由扳手固定頭1、軸體2、圓柱體3、錐形柱體4、固定螺栓5、膨脹錐套6、圓形螺母7聯(lián)接構(gòu)成。在軸體2的左端連為一體加工有扳手固定頭1，扳手固定頭1為六棱柱體結(jié)構(gòu)，扳手可安裝在扳手固定頭1上，扳動扳手轉(zhuǎn)動時帶動軸體2轉(zhuǎn)動，軸體2的的左側(cè)加工有螺紋，在軸體2的右端連為一體加工有圓柱體3，圓柱體3的右側(cè)連為一體加工有錐形柱體4， 錐形柱體4左端的直徑與圓柱體3的直徑相同，錐形柱體4的錐角為10°，錐形柱體4沿軸線向右漸縮，錐形柱體4右側(cè)與錐形柱體4連為一體加工有固定螺栓5，固定螺栓5與錐形柱體4的右端之間加工有退刀槽。錐形柱體4外套裝有膨脹錐套6，膨脹錐套的右端固定螺栓5上通過螺紋聯(lián)接有圓形螺母7，圓形螺母7將膨脹錐套6固定在錐形柱體4的外部，圓形螺母7外壁上加工有4道沿軸線方向排列的直凹槽d，4道直凹槽d等分圓周間隔均布在圓形螺母7的外壁上，直凹槽d的槽寛為4mm。圖2、3、4給出了膨脹錐套6的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2、3、4，本實施例的膨脹錐套6為錐體管，膨脹錐套6錐角與錐形柱體4的錐角相等，膨脹錐套6的外壁上加工有1道沿軸線方向延伸的定位槽a，定位槽a的寬度為4mm，本實施例的膨脹錐套6筒壁上加工有12道從膨脹錐套6端部沿軸線向內(nèi)延伸的割縫b，割縫b為直通槽，割縫b的寬度為1mm，隔縫b的尾部加工有孔徑為1. 5mm的應(yīng)力孔c，一道隔縫b尾部應(yīng)力孔c的孔心距膨脹錐套6右端的距離為15mm，相鄰一道隔縫b尾部應(yīng)力孔c的孔心距膨脹錐套6左端的距離為15mm，12道割縫b等分圓周間隔均布在膨脹錐套6的外壁上，一道割縫b與相鄰一道割縫b之間頭尾相對，即一道割縫b從膨脹錐套6的左端面沿軸線向右延伸至膨脹錐套6的右側(cè)，相鄰的一道割縫b從膨脹錐套6的右端面沿軸線向左延伸至膨脹錐套6的左側(cè)，在膨脹錐套6的筒壁上加工割縫b可使膨脹錐套6在內(nèi)部空腔受到外力壓迫時沿割縫b脹開，而割縫b沿圓周均布在膨脹錐套6外壁上，可使脹式錐套3沿割縫b均勻地脹開。實施例2本實施例中，在軸體2的右側(cè)連為一體加工有圓柱體3，圓柱體3的右側(cè)連為一體加工有錐形柱體4，錐形柱體4左端的直徑與圓柱體3的直徑相同，錐形柱體4的錐角為 6°，錐形柱體4外套裝有膨脹錐套6，膨脹錐套的右端固定螺栓5上通過螺紋聯(lián)接有圓形螺母7，圓形螺母7將膨脹錐套6固定在錐形柱體4的外部，圓形螺母7外壁上加工有4道沿軸線方向排列的直凹槽d，4道直凹槽d等分圓周間隔均布在圓形螺母7的外壁上，直凹槽 d的槽寛為4mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實施例1相同。實施例3本實施例中，在軸體2的右側(cè)連為一體加工有圓柱體3，圓柱體3的右側(cè)連為一體加工有錐形柱體4，錐形柱體4左端的直徑與圓柱體3的直徑相同，錐形柱體4的錐角為 15°，錐形柱體4外套裝有膨脹錐套6，膨脹錐套的右端固定螺栓5上通過螺紋聯(lián)接有圓形螺母7，圓形螺母7將膨脹錐套6固定在錐形柱體4的外部，圓形螺母7外壁上加工有4道沿軸線方向排列的直凹槽d，4道直凹槽d等分圓周間隔均布在圓形螺母7的外壁上，直凹槽d的槽寛為4mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實施例1相同。實施例4在以上的實施例1 3中，錐形柱體4外套裝有膨脹錐套6，膨脹錐套6為錐體管， 膨脹錐套6錐度和錐形柱體4的錐角與相應(yīng)的實施例相等，膨脹錐套6的外壁上加工有1 道沿軸線方向延伸的定位槽a，定位槽a的寬度為3mm，膨脹錐套6筒壁上加工有16道從膨脹錐套6端部沿軸線向內(nèi)延伸的割縫b，割縫b的排列次序與實施例1相同，割縫b為直通槽，割縫b的槽寬為0. 5mm,隔縫的尾部加工有孔徑為Imm的應(yīng)力孔c，一道隔縫b尾部應(yīng)力孔c的孔心距膨脹錐套6右端的距離為10mm，相鄰一道隔縫b尾部應(yīng)力孔c的孔心距膨脹錐套6左端的距離為10mm。膨脹錐套的右端固定螺栓5上通過螺紋聯(lián)接有圓形螺母7，圓形螺母7將膨脹錐套6固定在錐形柱體4的外部，圓形螺母7外壁上加工有3道道沿軸線方向排列的直凹槽d，3道直凹槽d等分圓周間隔均布在圓形螺母7的外壁上，直凹槽d的槽寛為3mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與相應(yīng)的實施例相同。實施例5在以上的實施例1 3中，錐形柱體4外套裝有膨脹錐套6，膨脹錐套6為錐體管， 膨脹錐套6錐度和錐形柱體4的錐角與相應(yīng)的實施例相等，膨脹錐套6為錐體管，膨脹錐套 6錐度與錐形柱體4的錐度相等，膨脹錐套6的外壁上加工有1道沿軸線方向延伸的定位槽a，定位槽a的寬度為5mm，膨脹錐套6筒壁上加工有4道從膨脹錐套6端部沿軸線向內(nèi)延伸的割縫b，割縫b的排列次序與實施例1相同，割縫b為通槽，割縫b的寬度為1. 5mm, 隔縫的尾部加工有孔徑為2mm的應(yīng)力孔c，一道隔縫b尾部應(yīng)力孔c的孔心距膨脹錐套6右端的距離為20mm，相鄰一道隔縫b尾部應(yīng)力孔c的孔心距膨脹錐套6左端的距離為20mm。 膨脹錐套的右端固定螺栓5上通過螺紋聯(lián)接有圓形螺母7，圓形螺母7將膨脹錐套6固定在錐形柱體4的外部，圓形螺母7外壁上加工有1道沿軸線方向排列的直凹槽d，直凹槽d的槽寛為5mm。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實施例1相同。本發(fā)明的工作原理如下；使用本發(fā)明對連續(xù)油管8的端部進(jìn)行脹圓時，將膨脹錐套6套在錐形柱體4上后， 擰上套在固定螺栓5上的圓形螺母7，并使圓形螺母7上的任一道凹槽d與膨脹錐套6外壁上的定位槽a處于同一直線上，在同一直線上圓形螺母7的凹槽d和定位槽a與連續(xù)油管8內(nèi)壁上的突出筋條9相配合，順著連續(xù)油管8內(nèi)壁上的突出筋條9將旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器放入連續(xù)油管8中；將旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器送入至連續(xù)油管8端口內(nèi)需要脹圓的相應(yīng)位置后，用扳手順時針轉(zhuǎn)動軸體2左端的扳手固定頭1，使軸體2開始轉(zhuǎn)動，此時由于連續(xù)油管8 內(nèi)壁上的突出筋條9卡在圓形螺母7上的凹槽d和膨脹錐套6上的定位槽a內(nèi)，限制了圓形螺母7及膨脹錐套6的轉(zhuǎn)動，從而錐形柱體4在轉(zhuǎn)動中同時向內(nèi)軸向移動，錐形柱體4向內(nèi)軸向移動迫使膨脹錐套6沿割縫b均勻脹開，緊貼著連續(xù)油管8內(nèi)壁，隨著錐形柱體4在轉(zhuǎn)動中繼續(xù)向內(nèi)移動，連續(xù)油管8內(nèi)壁被膨脹錐套6脹圓；當(dāng)連續(xù)油管8的內(nèi)壁被脹圓后， 用扳手逆時針轉(zhuǎn)動軸體2后端的扳手固定頭1，使錐形柱體4逆時針轉(zhuǎn)動退出，膨脹錐套6 收縮回位，可取出旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器。根據(jù)上述原理，還可設(shè)計出另外一種具體結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器，但均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器，其特征在于在軸體O)的左端設(shè)置有扳手固定頭(1)、右端設(shè)置有圓柱體C3)，圓柱體C3)右端設(shè)置有沿軸線向右漸縮的錐形柱體，錐形柱體(4) 右端設(shè)置有固定螺栓(5)，錐形柱體(4)和固定螺栓( 外部設(shè)置有膨脹錐套(6)，錐形柱體(4)和固定螺栓(5)的右端設(shè)置外壁加工有直凹槽(d)的圓形螺母(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器，其特征在于所說的錐形柱體(4)的錐角為6° 15°，膨脹錐套(6)的錐角與錐形柱體的錐角相同，膨脹錐套(6)的外壁軸向加工有沿軸線方向延伸的定位槽(a)和等分圓周的4 16道割縫(b)。
3.按照權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器，其特征在于所說的膨脹錐套(6)外壁上的定位槽(a)有1道，定位槽(a)的槽寬為3 5mm，割縫(b)為直通槽，割縫(b)的寬度為0. 5 1. 5mm，割縫(b)的頭部位于膨脹錐套(6)的左端或右端、尾部加工有孔徑為1 2mm的應(yīng)力孔(c)，應(yīng)力孔(c)的孔心距膨脹錐套(6)的右端或左端的距離為10 20mm，一道割縫(b)與相鄰一道割縫(b)頭尾交錯排列。
4.按照權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器，其特征在于所說的圓形螺母(7)外壁上加工有1 4道沿軸線方向排列的直凹槽(d)，直凹槽(d)的槽寬為3 5mm。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)錐套式脹圓器，在軸體的左端設(shè)置有扳手固定頭、右端設(shè)置有圓柱體，圓柱體右端設(shè)置有沿軸線向右漸縮的錐形柱體，錐形柱體右端設(shè)置有固定螺栓，錐形柱體和固定螺栓外部設(shè)置有膨脹錐套，錐形柱體和固定螺栓的右端設(shè)置外壁加工有直凹槽d的圓形螺母。本發(fā)明具有便于攜帶、易于安裝拆卸、體積小、重量輕、操作方便、控制精確等優(yōu)點，可在開采石油天然氣的油井上推廣使用。
文檔編號B21D19/00GK102228923SQ20111010737
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者劉小劉, 劉振宇, 姚婷珍, 尚奇, 陳子恒 申請人:西安石油大學(xué)