專利名稱：一種新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油工業(yè)中用膨脹管技術(shù)進(jìn)行金屬密封的裝置，屬井下工具類，具體地說(shuō)，是一種新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
井下密封是油田鉆井、完井、采油、井下作業(yè)等工程中常用的作業(yè)手段，經(jīng)常遇到的環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期以來(lái)都是以橡膠作為密封結(jié)構(gòu)，但是橡膠密封件的耐油、耐磨、耐高溫、耐磨蝕性差，不足以滿足油田開(kāi)發(fā)的一些特殊要求。而金屬密封具有耐高溫耐高壓、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)、承載大等許多突出性能，作為永久性密封工具非常適合井下作業(yè)條件，正在受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。
金屬密封件的密封原理為將鋼制下到井下后，在井下通過(guò)冷擠擴(kuò)張的方法使金屬產(chǎn)生塑性變形，擠壓套管內(nèi)壁，與套管內(nèi)壁產(chǎn)生過(guò)盈密封。
目前金屬密封在技術(shù)上還存在許多有待解決的問(wèn)題，例如金屬密封的材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否能達(dá)到工作過(guò)程中塑性變形的條件要求，密封完成后其密封能力和承載承扭能力是否能達(dá)到井下實(shí)際應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型發(fā)明的目的是提供一種新型膨脹管金屬密封裝置，該裝置實(shí)現(xiàn)了金屬管材自身膨脹密封，座掛于套管內(nèi)壁上的一種密封結(jié)構(gòu)。該密封結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工可靠性高，密封性好，并且留有很大的套管通徑，極大提高了密封的實(shí)用性能。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的包括金屬管體1、環(huán)向凸脊2，在金屬管體1的外臂上設(shè)有環(huán)向凸脊2。
本實(shí)用新型還采用如下技術(shù)方案環(huán)向凸脊2至少一個(gè)以上。
環(huán)向凸脊2的兩面設(shè)計(jì)有倒角，環(huán)向凸脊2的根部以圓角形式設(shè)計(jì)。
該密封結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工可靠性高，密封性好，并且留有很大的套管通徑，極大提高了密封的實(shí)用性能針對(duì)金屬密封這一新的領(lǐng)域，對(duì)金屬密封的結(jié)構(gòu)和密封工藝展開(kāi)研究，提供一種新的金屬密封結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型利用膨脹管技術(shù)，在膨脹管外壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，增加了環(huán)向凸脊結(jié)構(gòu)，環(huán)向凸脊兩面設(shè)計(jì)倒角，環(huán)向凸脊根部用圓角過(guò)渡，以減小在進(jìn)行塑性變形時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力集中。環(huán)向凸脊結(jié)構(gòu)與膨脹管設(shè)計(jì)成一體形成整體密封管結(jié)構(gòu)，用機(jī)械加工方法整體加工而成。
將本實(shí)用新型下到井下需要密封段位置，以機(jī)械或液壓的方法，由下往上，通過(guò)拉力或水力壓力使本實(shí)用新型膨脹變形，凸脊處膨脹后擠壓在套管內(nèi)壁，與套管內(nèi)壁產(chǎn)生金屬過(guò)盈配合，形成密封。
本實(shí)用新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)密封后，其密封能力達(dá)42MPa以上，承載能力和承扭能力均超過(guò)井下作業(yè)環(huán)境的要求，是一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型在套管內(nèi)膨脹后的徑向剖面圖
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)，包括金屬管體1、金屬管體外壁上的環(huán)向凸脊2。環(huán)向凸脊2兩面設(shè)計(jì)倒角，環(huán)向凸脊2根部用圓角過(guò)渡。環(huán)向凸脊2結(jié)構(gòu)與膨脹管設(shè)計(jì)成一體形成整體密封管結(jié)構(gòu)，用機(jī)械加工方法整體加工而成。環(huán)向凸脊2的數(shù)量與環(huán)向凸脊2的間隔應(yīng)根據(jù)需要密封段長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。
如圖2所示，所述金屬管體為膨脹管，所述膨脹管以機(jī)械或液壓的方法，由下往上，通過(guò)拉力或壓力使本實(shí)用新型膨脹變形，當(dāng)壓力通過(guò)環(huán)向凸脊2處時(shí)，環(huán)向凸脊2處膨脹，外徑擴(kuò)大，其擴(kuò)大的外徑超過(guò)套管3內(nèi)壁，擠壓套管3內(nèi)壁，與套管3內(nèi)壁產(chǎn)生金屬過(guò)盈配合，形成金屬密封結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)，包括金屬管體(1)、環(huán)向凸脊(2)，其特征在于在金屬管體(1)的外臂上設(shè)有環(huán)向凸脊(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)，其特征在于環(huán)向凸脊(2)至少一個(gè)以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)，其特征在于環(huán)向凸脊(2)的兩面設(shè)計(jì)有倒角，環(huán)向凸脊(2)的根部是圓角形式。
專利摘要一種石油工業(yè)中用膨脹管技術(shù)進(jìn)行金屬密封的新型膨脹管金屬密封結(jié)構(gòu)，包括金屬管體1、環(huán)向凸脊2，在金屬管體1的外臂上設(shè)有環(huán)向凸脊2，環(huán)向凸脊2至少一個(gè)以上，環(huán)向凸脊2的兩面設(shè)計(jì)有倒角，環(huán)向凸脊2的根部以圓角形式設(shè)，減小在進(jìn)行塑性變形時(shí)出現(xiàn)的應(yīng)力集中。環(huán)向凸脊結(jié)構(gòu)與膨脹管設(shè)計(jì)成一體形成整體密封管結(jié)構(gòu)，用機(jī)械加工方法整體加工而成，其密封能力達(dá)42MPa以上，承載能力和承扭能力均超過(guò)井下作業(yè)環(huán)境的要求，是一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新技術(shù)。
文檔編號(hào)E21B33/10GK2851544SQ20052012711
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月10日
發(fā)明者徐長(zhǎng)安, 任榮權(quán), 陳健, 張燕萍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院