專利名稱：上推式膨脹管補(bǔ)井裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道修補(bǔ)和石油套管，特別是一種上推式膨脹管補(bǔ)井裝置。
背景技術(shù)：
通常采用膨脹管補(bǔ)貼套管，在膨脹管內(nèi)側(cè)導(dǎo)入高壓液體，促使下部封底與膨脹頭之間封閉空間蹩壓，從而推動(dòng)膨脹頭底部，驅(qū)動(dòng)膨脹頭自下而上運(yùn)動(dòng)，完成膨脹管擴(kuò)徑過程，這一結(jié)構(gòu)模式簡稱為下推式膨脹裝置。但是這種結(jié)構(gòu)裝置的脹頭中間有通孔，推動(dòng)面積較小，僅是脹頭面積與注水鉆桿內(nèi)孔面積之差、這樣導(dǎo)致打壓壓力過高，一般為30-50MPa，增加了施工工藝難度。另外由于設(shè)置下部封底，則膨脹補(bǔ)貼工作完成后，還要打通抽油通道，下鉆去除封底，增加了工序和落物、也浪費(fèi)了施工時(shí)間。為此提出一種自上而下的施工工藝和裝置，可以完全克服以上工藝的不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提出一種上推式膨脹管補(bǔ)井裝置，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。特別是克服了下推式膨脹管補(bǔ)井裝置打壓過高、工序繁瑣和增加落物的問題。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、減少了鉆削封底工序，工藝簡化，膨脹壓力低，施工周期短，具有廣泛應(yīng)用前景。
本發(fā)明提出的上推式膨脹管補(bǔ)井裝置包括定程膨脹器、水力浮錨器和懸浮牽引器。
所說的定程膨脹器是膨脹管的擴(kuò)徑裝置，由脹頭、活門球、壓緊螺管、膠圈、塑料圈、蓋套、油井套管、膨脹管、密封膠帶組成；所說的水力浮錨器用于下井承載膨脹管和膨脹固定膨脹管，由梢釘、埋頭螺釘、壓緊彈簧、活塞爪、活塞膠圈、彈性檔條、防震端、錨體組成；所說的懸浮牽引器控制定程膨脹器的運(yùn)行距離，由限位螺套、節(jié)箍、鉆桿、牽引管、限程螺母、檔頭、固定螺母組成。
所說的上推式膨脹管補(bǔ)井裝置，其特征在于所說的定程膨脹器的脹頭的上部裝入膠圈和塑料圈，借助上部壓緊螺管螺入脹頭壓緊密封圈；在壓緊螺管上部螺接的蓋套具有狹小的上出口，以剛性阻檔方式抓住牽引檔頭，該機(jī)構(gòu)再與定程牽引器靈活連接，以保證在膨脹后勾住脹頭不落入井內(nèi)；下推式全封閉膨脹要把油井水排擠到地層中去，這勢(shì)必增加膨脹壓力，本發(fā)明在脹頭上錐孔放置活門球，當(dāng)下部壓力較高時(shí)活門球被頂起，則可向上部釋放液體，平抑下部壓力后，活門球被壓下，周而復(fù)始不斷被壓下或起伏；活門球可以周期地緩沖地壓力，周而復(fù)始不斷起伏；脹頭擴(kuò)張膨脹管，使膨脹管外部的其特征在于所說的密封膠帶壓向油井套管，實(shí)現(xiàn)壓力懸掛。
所說的水力浮錨器下部用梢釘將膨脹管連接于錨體；活塞爪裝入錨體側(cè)的通孔中，錨體通孔的中心孔一側(cè)有阻檔部分限位活塞爪徑向行程；埋頭螺釘、彈性檔條和壓緊彈簧將活塞爪向心推向限位；活塞爪中間底部有兩個(gè)放置圓坑，活塞爪的卡齒，并列于彈性檔條的左右兩側(cè)；活塞爪圓掛面溝槽中有活塞膠圈，保證錨體中心孔與膨脹管內(nèi)側(cè)之間的密封；中心孔注入高壓水，推動(dòng)活寒爪向外伸出，兩側(cè)卡瓦齒咬住膨脹管內(nèi)壁，形成相對(duì)懸掛固定；水力浮錨器與定程膨脹器之間形成高壓，推動(dòng)脹頭由上向下運(yùn)動(dòng)，錨體凸肩頂住膨脹管防震端，用以抵銷膨脹管下井的沖撞和震擊。
所說的懸浮牽引器中的牽引管，自由穿過上部的鉆桿中心孔與下部的錨體中心孔，其下端螺入檔頭，用固定螺母固緊，蓋套螺在定程膨脹頭上部的壓緊螺管上；牽引管的上端螺入限程螺母，限位螺套下部與錨體上部螺結(jié)，限位螺套上部通過錐螺紋節(jié)箍與鉆桿相連，當(dāng)定程膨脹頭帶動(dòng)牽引管下行，定程膨脹頭推出膨脹管，即開始卸壓，則活塞爪卡齒縮回，然后開始上提鉆桿和懸浮牽引器，帶動(dòng)錨體上升并剪斷銷釘，則水力浮錨與膨脹管懸掛解脫；另外當(dāng)其上端限程螺母遇到限位螺套的中間凸緣，即懸浮牽引器利用牽引管和擋頭拉住蓋套，則牽引定程膨脹器上升，直到拉出井外。
本發(fā)明上推式膨脹管補(bǔ)井裝置由于水力推動(dòng)作用于脹頭底部全面積，則大大降低了施工打壓的壓力，一般壓力在18-30MPa之間，另外不存在鉆底和落物問題，因此減少工序降低成本，大大簡化了工程。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、減少了鉆削封底工序，工藝簡化，膨脹壓力低，施工周期短，具有廣泛應(yīng)用前景。


圖1、上推式膨脹管補(bǔ)井裝置。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明參照附圖詳細(xì)說明如下本發(fā)明提出的上推式膨脹管補(bǔ)井裝置包括定程膨脹器、水力浮錨器和懸浮牽引器。所說的定程膨脹器由脹頭3、活門球4、壓緊螺管5、膠圈6、塑料圈7、蓋套10、油井套管24、膨脹管1、密封膠帶2組成；所說的水力浮錨器由梢釘11、埋頭螺釘12、壓緊彈簧13、活塞爪14、活塞膠圈15、彈性檔條16、防震端17、錨體18組成；所說的懸浮牽引器由限位螺套19、節(jié)箍20、鉆桿21、牽引管22、限程螺母23、檔頭9、固定螺母8組成。
所說的定程膨脹器的脹頭3的上部裝入膠圈6和塑料圈7，借助上部壓緊螺管5螺入脹頭壓緊密封圈；在壓緊螺管上部螺接的蓋套10具有狹小的上出口，以剛性阻檔方式抓住牽引檔頭，該機(jī)構(gòu)再與定程牽引器靈活連接，以保證在膨脹后能勾住脹頭不落入井內(nèi)；在脹頭上錐孔放置活門球4，活門球可以周期地緩沖地壓力，當(dāng)下部壓力較高時(shí)活門球被頂起，則可向上部釋放液體，平抑下部壓力后，活門球被壓下，周而復(fù)始不斷被壓下或起伏；脹頭3擴(kuò)張膨脹管1，使膨脹管外部的密封膠帶2壓向油井套管24，實(shí)現(xiàn)壓力懸掛。
所說的水力浮錨器下部用梢釘11將膨脹管連接于錨體；活塞爪14裝入錨體側(cè)的通孔中，錨體18通孔的中心孔一側(cè)有阻檔部分限位活塞爪14徑向行程；埋頭螺釘12、彈性檔條16和壓緊彈簧13將活塞爪向心推向限位；活塞爪底部有兩個(gè)放置圓坑，活塞爪14的卡齒，并列于彈性檔條16的左右兩側(cè)；活塞爪圓柱面溝槽中有活塞膠圈15，保證錨體中心孔與膨脹管內(nèi)側(cè)之間的密封；中心孔注入高壓水，推動(dòng)活寒爪向外伸出，兩側(cè)卡齒咬住膨脹管內(nèi)壁，形成相對(duì)懸掛固定；水力浮錨器與定程膨脹器之間形成高壓，將推動(dòng)脹頭由上向下運(yùn)動(dòng)，錨體18凸肩頂住膨脹管防震端17，用以抵銷膨脹管下井的沖撞和震擊。
所說的懸浮牽引器中的牽引管22，自由穿過上部的鉆桿中心孔與下部的錨體中心孔，其下端螺入檔頭，用固定螺母8固緊，蓋套螺在定程膨脹頭上部的壓緊螺管上；牽引管的上端螺入限程螺母，限位螺套19下部與錨體上部螺結(jié)，限位螺套上部通過節(jié)箍20與鉆桿21以錐螺紋相連，當(dāng)定程膨脹頭帶動(dòng)牽引管22下行，當(dāng)定程膨脹頭推出膨脹管，即開始卸壓，則活塞爪卡齒縮回，然后開始上提鉆桿和懸浮牽引器，帶動(dòng)錨體上升時(shí)剪斷銷釘，水力浮錨與膨脹管懸掛解脫；另外當(dāng)其上端限程螺母23遇到限位螺套19的中間凸緣，即懸浮牽引器利用牽引管和擋頭拉住蓋套，則牽引定程膨脹器上升，直到拉出井外。
應(yīng)用實(shí)施例油井套管φ139.7mm、內(nèi)徑φ124.4mm，井深1156m。刮削井壁，用16臂測(cè)井儀、確認(rèn)漏點(diǎn)為780.12-781.83m，用φ118×3.0m通井規(guī)檢查井徑。采用上推式膨脹管裝置進(jìn)行補(bǔ)貼施工。裝置最大輪廓φ118mm，膨脹管長9m、壁厚6.15mm。定程膨脹頭部分3.6m、水力錨1.10m，懸浮牽引器8.5m，采用φ73.1mm鉆桿吊裝，下井后高壓泵車打壓清洗管壁，然后投球、蹩壓啟動(dòng)壓力18.5MPa，至正常膨脹階段21MPa，過膨脹密封膠帶29.5MPa，至膨脹頭出膨脹管泄壓，開始回程剪斷銷釘增加12噸，回程脹頭增重7噸。結(jié)束將K344-95mm封防器送入深880m，打壓15MPa，保壓30分鐘，壓力穩(wěn)定，說明上推式膨脹管補(bǔ)井裝置的使用效果達(dá)到技術(shù)要求。
上推式膨脹管補(bǔ)井結(jié)構(gòu)簡單、減少了鉆削封底工序，工藝簡化，膨脹壓力低，施工周期短，具有廣泛應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種上推式膨脹管補(bǔ)井裝置，其特征在于該裝置包括定程膨脹器、水力浮錨器和懸浮牽引器；所說的定程膨脹器是膨脹管的擴(kuò)徑裝置，由脹頭、活門球、壓緊螺管、膠圈、塑料圈、蓋套、油井套管、膨脹管、密封膠帶組成；所說的水力浮錨器用于下井承載膨脹管和膨脹固定膨脹管，由梢釘、埋頭螺釘、壓緊彈簧、活塞爪、活塞膠圈、彈性檔條、防震端、錨體組成；所說的懸浮牽引器控制定程膨脹器的運(yùn)行距離，由限位螺套、節(jié)箍、鉆桿、牽引管、限程螺母、檔頭、固定螺母組成。
2.按照權(quán)利要求1所說的上推式膨脹管補(bǔ)井裝置，其特征在于所說的定程膨脹器的脹頭的上部裝入膠圈和塑料圈，借助上部壓緊螺管螺入脹頭壓緊密封圈；在壓緊螺管上部螺接的蓋套具有狹小的上出口，抓住牽引檔頭，再與定程牽引器連接；在脹頭上錐孔放置活門球。
3.按照權(quán)利要求1所說的上推式膨脹管補(bǔ)井裝置，其特征在于所說的水力浮錨器下部用梢釘將膨脹管連接于錨體；活塞爪裝入錨體側(cè)的通孔中，錨體通孔的中心孔一側(cè)有阻檔部分限位活塞爪徑向行程；埋頭螺釘、彈性檔條和壓緊彈簧將活塞爪向心推向限位；活塞爪底部有兩個(gè)放置圓坑，活塞爪的卡齒并列于彈性檔條的左右兩側(cè)；活塞爪圓掛面溝槽中有活塞膠圈.。
4.按照權(quán)利要求1所說的上推式膨脹管補(bǔ)井裝置，其特征在于所說的懸浮牽引器中的牽引管，其下端螺入檔頭，用固定螺母固緊，蓋套螺在定程膨脹頭上部的壓緊螺管上；牽引管的上端螺入限程螺母，限位螺套下部與錨體上部螺結(jié)，限位螺套上部通過節(jié)箍與鉆桿以錐螺紋相連，限位螺套的中間有凸緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及管道修補(bǔ)和石油套管，特別是一種上推式膨脹管補(bǔ)井裝置。本發(fā)明包括定程膨脹器、水力浮錨器和懸浮牽引器。定程膨脹器由脹頭、活門球、壓緊螺管、膠圈、塑料圈、蓋套、油井套管、膨脹管、密封膠帶組成；水力浮錨器由梢釘、埋頭螺釘、壓緊彈簧、活塞爪、活塞膠圈、彈性檔條16、防震端、錨體組成；懸浮牽引器由限位螺套、節(jié)箍、鉆桿、牽引管、限程螺母、檔頭、固定螺母組成。本發(fā)明大大降低了施工打壓的壓力，一般壓力在18－30MPa之間，另外不存在鉆底和落物問題，因此減少工序降低成本，大大簡化了工程，結(jié)構(gòu)簡單、膨脹壓力低，施工周期短，具有廣泛應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)E21B29/00GK1944946SQ20061001641
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者劉文西, 劉潔, 陳志義, 陳玉如 申請(qǐng)人:劉文西