專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液壓變徑套管脹壓設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油氣水井套管脹壓設(shè)備，尤其是一種液壓變徑 套管脹壓設(shè)備，屬于解決油田套管變形技術(shù)。
背景技術(shù)：
油氣水井井下套管在使用過(guò)程中，由于腐蝕，地殼運(yùn)動(dòng)等原因，常 會(huì)造成套管變形，磨損，通徑變小，使油水井無(wú)法工作。目前套管整形 主要采取的技術(shù)是梨形器整形，磨銑，爆炸整形。梨形器整形技術(shù)是 用管柱將梨形器下到套管變形處，用撞擊方式將套管脹開(kāi)，它存在的缺 陷是由于彈形變形，使脹開(kāi)的套管反彈，套管內(nèi)徑小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。磨銑 技術(shù)是對(duì)變形套管進(jìn)行磨削或銑削，會(huì)對(duì)套管造成傷害。上述技術(shù)存在 的共同缺陷是起下管柱，使工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。爆炸整形是將炸藥下到套 管變形處，點(diǎn)燃炸藥，炸開(kāi)變形套管，它會(huì)對(duì)套管造成傷害。本實(shí)用新型的申請(qǐng)人在專(zhuān)利號(hào)200610023757.8公開(kāi)了一種液壓變徑套管脹壓方法及其設(shè)備,利用液壓變化實(shí)現(xiàn)變徑的脹壓頭，置于套管 變形或待補(bǔ)貼處，使脹壓頭進(jìn)行膨脹、收縮的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)脹壓后的套管 內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。該設(shè)備由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、 接在液壓泵上輸送液體的耐壓管和運(yùn)送脹壓裝置的傳送機(jī)構(gòu)組成，井下 脹壓裝置被一根鋼絲繩直接下入到套管變形或待補(bǔ)貼處，自下而上依序 由變徑脹壓頭、雙向液壓缸、套管錨連接在一起組成，其中， 一根耐壓 管連接套管錨，雙向液壓缸連接了二根分別對(duì)脹壓頭起到推動(dòng)和拉回作
用的耐壓管，當(dāng)井下脹壓裝置下入到套管變形或套管待補(bǔ)貼部位時(shí)，動(dòng) 力液使套管錨固定在套管上，雙向液壓缸在動(dòng)力液的作用下推動(dòng)變徑脹壓頭變形，脹開(kāi)變形套管或補(bǔ)貼管。當(dāng)用此裝置修復(fù)井深大于iooo米的井內(nèi)的套管時(shí)，耐壓管易破損，使維修成本增加。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種通過(guò)脹壓頭的膨脹， 使套管變徑部份快速恢復(fù)原狀的液壓變徑套管脹壓設(shè)備。本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題的方案是 一種液壓變徑套管脹壓設(shè)備， 包括由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵和接在液壓泵上輸送液體 的耐壓管組成，其中，所述的井下脹壓裝置被油管直接下入到套管變形 或待補(bǔ)貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、增壓缸、套管錨連接在一起 組成，其中，控制套管錨錨固且對(duì)脹壓頭起到推動(dòng)和拉回作用的油管與 套管錨連接后再與增壓缸連接，油管上設(shè)有泄油器，泄油器的作用是保 證當(dāng)拉回井下脹壓裝置時(shí)可保證油不會(huì)外泄而污染環(huán)境；當(dāng)井下脹壓裝 置下入到套管變形或套管待補(bǔ)貼部位時(shí)，動(dòng)力液使套管錨錨固在套管上， 增壓缸在動(dòng)力液的作用下推動(dòng)變徑脹壓頭變徑，脹開(kāi)變形套管或補(bǔ)貼 管。實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)的目的。油管上設(shè)有安全接頭，在緊急情況下能保證上方油管先被卸下。 變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼，外殼外徑等于標(biāo)準(zhǔn)通徑,在中心部 位自下而上排列有鋼球、鋼球間有墊塊，鋼球環(huán)列均布在鋼球的K向側(cè) 前方并被限位于徑向圓柱孔內(nèi)，當(dāng)變形套管或補(bǔ)貼管阻擋脹壓頭前進(jìn) 時(shí)，K向推力使鋼球推動(dòng)鋼球沿徑向圓柱孔向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球伸出 外殼直接脹壓變形套管或補(bǔ)貼管處，當(dāng)套管或補(bǔ)貼管經(jīng)脹壓后能順利通
過(guò)脹壓頭外殼時(shí)，鋼球縮回外殼內(nèi)。鋼球是均布有若干個(gè)斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體。 所述圓柱體與墊塊為一個(gè)整體。井下脹壓裝置中的變徑脹壓頭與增壓缸之間，有小于直角的自由擺 動(dòng)，在遇到套管彎曲時(shí)自動(dòng)找通道。為了保證脹壓頭在套管內(nèi)通行順暢，變徑脹壓頭外殼外徑大于井下 脹壓裝置中的其它部分的外徑，其長(zhǎng)度大于增壓缸與套管錨之和。為了脹壓裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，增壓缸與套管錨無(wú)擺動(dòng)連接，如螺旋連接 等連接方法。所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼，外殼外徑等于標(biāo)準(zhǔn)通徑,錐 形頭部上方有壓縮彈簧，在其中心部位均布有若干個(gè)環(huán)狀斜面或球面或 曲面的圓柱體，圓柱體與牽引繩連接為一體，鋼球環(huán)列均布在圓柱體的K向側(cè)前方并被限位于徑向圓柱孔內(nèi)，當(dāng)補(bǔ)貼管阻擋脹壓頭前進(jìn)時(shí)，拉 力克服壓縮彈簧的壓力，圓柱體的環(huán)狀斜面或球面或曲面推動(dòng)鋼球沿徑 向圓柱孔向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球伸出外殼直接脹壓補(bǔ)貼套管處，當(dāng)補(bǔ)貼 管經(jīng)脹壓后能順利通過(guò)脹壓頭外殼時(shí)，壓縮彈簧復(fù)位，鋼球縮回外殼內(nèi)。 為了使脹壓頭在套管內(nèi)通行時(shí)順暢，所述脹壓頭的錐形頭部嵌裝有 減小摩擦用的小球，該小球設(shè)有多數(shù)個(gè)。本發(fā)明的優(yōu)越性在于利用通過(guò)液壓變化實(shí)現(xiàn)變徑脹壓頭的膨脹、 收縮動(dòng)作，脹壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。因無(wú)需連同管柱一起下 井，使修井工期減少很多，勞動(dòng)強(qiáng)度低；同時(shí)，對(duì)套管無(wú)損壞。實(shí)現(xiàn)脹 壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑，修井工期短，操作方便安全，對(duì)變形 套管損害??；另外，改用硬制油管解決了原耐壓管下井后易摩擦受損，且因油管
承重大，克服了原來(lái)對(duì)iooo米以上的深油井作業(yè)難以實(shí)現(xiàn)的缺陷。


圖l為本實(shí)用新型所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為附圖2之A-A剖示圖。 圖4為本實(shí)用新型又一變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5為嵌裝有小球的脹壓頭示意圖。圖中圖l中脹壓頭一l;增壓缸一2;套管錨一3;耐壓軟管一4;油管一5; 套管一6;泄油器一7;安全接頭一8;圖2，圖3中鋼球一ll;鋼球一12;壓縮彈簧一13;外殼一14;墊塊一15; 圓柱孔一16;圖4中圓柱體一17，，鋼球一12，，壓縮彈簧一13，，外殼一14，，圓柱孔一16，;圖5中脹壓頭一1'，小球_18，。
具體實(shí)施方式
一種液壓變徑套管脹壓設(shè)備，利用液壓變化實(shí)現(xiàn)脹壓從而擴(kuò)張?zhí)坠?內(nèi)徑，包括由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、接在液壓泵上輸 送液體的耐壓軟管和運(yùn)送脹壓裝置的傳送機(jī)構(gòu)組成。 實(shí)施例l請(qǐng)參閱圖l本實(shí)用新型所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖所示，所述的井下脹壓裝置被油管5直接下入到套管6變形或待補(bǔ)貼處，自下而上依序由變徑
脹壓頭l、增壓缸2、套管錨3連接在一起組成，其中，控制套管錨3錨固 且對(duì)脹壓頭1起到推動(dòng)和拉回作用的油管5與套管錨3連接后再與增壓缸 2連接，油管5上設(shè)有控制用的泄油器7和安全接頭8。油管5的頂端與耐 壓軟管4連接。當(dāng)井下脹壓裝置下入到套管6變形或套管待補(bǔ)貼部位時(shí)，動(dòng)力液使 套管錨3錨固在套管上，增壓缸2在動(dòng)力液的作用下推動(dòng)變徑脹壓頭1變 徑，脹開(kāi)變形套管或補(bǔ)貼管。泄油器7的作用是保證當(dāng)拉回井下脹壓裝置時(shí)可保證油不會(huì)外泄而 污染環(huán)境，安全接頭8在緊急情況下能保證上方油管5先被卸下。在遇到套管6彎曲時(shí)，井下脹壓裝置中的變徑脹壓頭1與增壓缸2之 間采用柔性連接，可以有小于直角的自由擺動(dòng)，使脹壓裝置能夠自動(dòng)找 通道。增壓缸2與套管錨3無(wú)擺動(dòng)連接。當(dāng)套管變形段較長(zhǎng)時(shí)，松開(kāi)套管錨3，將切換開(kāi)關(guān)切換到"拉回"方 向，使套管錨3與增壓缸2—起下行。然后重復(fù)上述動(dòng)作直到變形套管完 全脹開(kāi)為止。變徑脹壓頭l，如圖2本實(shí)用新型變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖和圖3A-A剖 示圖所示，其有錐形頭部的外殼14，錐形頭部上方有壓縮彈簧13，在中 心部位自下而上排列有鋼球ll、鋼球11間有墊塊15，鋼球12環(huán)列均布在 鋼球11的K向側(cè)前方并被限位于徑向圓柱孔16內(nèi)，當(dāng)變形的套管6阻擋脹 壓頭1前進(jìn)時(shí)，K向推力克服壓縮彈簧13的壓力，鋼球11推動(dòng)鋼球12沿徑 向圓柱孔16向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球12伸出外殼14直接脹壓變形套管處， 當(dāng)套管6經(jīng)脹壓后能順利通過(guò)脹壓頭外殼14時(shí)，壓縮彈簧13復(fù)位，鋼球 12縮回外殼14內(nèi)。鋼球ll可以是均布有若千個(gè)斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體。
所述圓柱體與墊塊15可以為一個(gè)整體。變徑脹壓頭l外殼外徑大于井下脹壓裝置中的其它部分的外徑，其長(zhǎng)度大于增壓缸2與套管錨3之和。 實(shí)施例2如圖4本實(shí)用新型又一變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖所示，在上述方案基 礎(chǔ)上，本實(shí)施例的變徑脹壓頭l，有錐形頭部的外殼14，，外殼14'外 徑等于套管的標(biāo)準(zhǔn)通徑，錐形頭部上方有壓縮彈簧13'，在其中心部位 均布有若干個(gè)抵頂鋼球12'的有斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體17'，圓柱體 17'與牽引棒連接為一體，鋼球12'環(huán)列均布在圓柱體17，的K向側(cè)前 方，并被限位于徑向圓柱孔16'內(nèi)，本脹壓頭特別適合用于補(bǔ)貼管，當(dāng) 貼補(bǔ)管阻擋脹壓頭前進(jìn)時(shí)，拉力克服壓縮彈簧13'的壓力，圓柱體17' 的環(huán)狀斜面或球面或曲面推動(dòng)鋼球12'沿徑向圓柱孔16'向離心方向 運(yùn)動(dòng)，鋼球12'伸出外殼14'直接脹壓補(bǔ)貼套管處，當(dāng)補(bǔ)貼管經(jīng)脹壓后 能順利通過(guò)脹壓頭外殼14，時(shí)，壓縮彈簧13'復(fù)位，鋼球12，縮回外殼 內(nèi)。另外，如圖5嵌裝有小球的脹壓頭示意圖所示，所述脹壓頭r的錐形頭部嵌裝有減小摩擦用的鋼球18'。
權(quán)利要求1、一種液壓變徑套管脹壓設(shè)備，利用液壓變化實(shí)現(xiàn)脹壓從而擴(kuò)張?zhí)坠軆?nèi)徑，包括由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵和接在液壓泵上輸送液體的耐壓管組成，其特征在于所述的井下脹壓裝置被油管直接下入到套管變形或待補(bǔ)貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、增壓缸、套管錨連接在一起組成，其中，控制套管錨錨固且對(duì)脹壓頭起到推動(dòng)和拉回作用的油管與套管錨連接后再與增壓缸連接，油管上設(shè)有泄油器，當(dāng)井下脹壓裝置下入到套管變形或套管待補(bǔ)貼部位時(shí)，動(dòng)力液使套管錨錨固在套管上，增壓缸在動(dòng)力液的作用下推動(dòng)變徑脹壓頭變徑，脹開(kāi)變形套管或補(bǔ)貼管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于-油管上設(shè)有安全接頭，該安全接頭設(shè)在油管與泄油器之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓變徑套管脹壓設(shè)備，其特征在于所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼(14)，外殼外徑等于套管的標(biāo)準(zhǔn)通 徑，在中心部位自下而上排列有鋼球(11)、鋼球(11)間有墊塊(15), 鋼球(12)環(huán)列均布在鋼球(11)的K向側(cè)前方并被限位于徑向圓柱孔 (16)內(nèi)，當(dāng)變形套管或補(bǔ)貼管阻擋脹壓頭前進(jìn)時(shí)，K向推力使鋼球(ll) 推動(dòng)鋼球(12)沿徑向圓柱孔(16)向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球(12)伸出 外殼(14)直接脹壓變形套管或補(bǔ)貼管處，當(dāng)套管或補(bǔ)貼管經(jīng)脹壓后能 順利通過(guò)脹壓頭外殼(14)時(shí)，鋼球(12)縮回殼內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓變徑套管脹壓設(shè)備，其特征在于:鋼球(11) 是均布有若干個(gè)斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓變徑套管脹壓設(shè)備，其特征在于所述圓 柱體與墊塊(15)為一個(gè)整體。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓變徑套管脹壓設(shè)備，其特征在于井 下脹壓裝置中的變徑脹壓頭與增壓缸之間，有小于直角的自由擺動(dòng)，在 遇到套管彎曲時(shí)自動(dòng)找通道。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓變徑套管脹壓設(shè)備，其特征在于變徑脹 壓頭外殼外徑大于井下脹壓裝置中的其它部分的外徑，其長(zhǎng)度大于增壓 缸與套管錨之和。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于增壓缸與套管錨無(wú)擺動(dòng)連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓變徑套管脹壓設(shè)備，其特征在于所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼(14')，外殼外徑等于套管的標(biāo)準(zhǔn)通徑， 錐形頭部上方有壓縮彈簧(13，)，在其中心部位均布有若干個(gè)環(huán)狀斜面 或球面或曲面的圓柱體ar)，圓柱體(ll')與牽引繩連接為一體，鋼 球(12')環(huán)列均布在圓柱體(ll')的K向側(cè)前方并被限位于徑向圓柱孔 (16')內(nèi)，當(dāng)補(bǔ)貼管阻擋脹壓頭前進(jìn)時(shí)，拉力克服壓縮彈簧(13')的壓力，圓柱體(ir)的環(huán)狀斜面或球面或曲面推動(dòng)鋼球(12')沿徑向圓柱孔(16，)向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球(12，)伸出外殼(14，)直接脹壓 補(bǔ)貼套管處，當(dāng)補(bǔ)貼管經(jīng)脹壓后能順利通過(guò)脹壓頭外殼(14')時(shí)，壓縮 彈簧(13')復(fù)位，鋼球(12')縮回外殼內(nèi)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在 于所述脹壓頭(r)的錐形頭部嵌裝有減小摩檫用的小球(18')。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型一種液壓變徑套管脹壓設(shè)備，為油氣水井液壓變徑套管脹壓設(shè)備，利用液壓變化實(shí)現(xiàn)脹壓從而擴(kuò)張?zhí)坠軆?nèi)徑，包括由井下脹壓裝置、液壓泵、接在液壓泵上輸送液體的耐壓管和運(yùn)送脹壓裝置的傳送機(jī)構(gòu)組成，其中，所述的井下脹壓裝置被油管直接下入到套管變形或待補(bǔ)貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、增壓缸、套管錨連接在一起組成，控制套管錨錨固且對(duì)脹壓頭起到推動(dòng)和拉回作用的油管與套管錨連接后再與增壓缸連接，油管上設(shè)有泄油器。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需連同管柱一起下井，使修井工期減少很多，勞動(dòng)強(qiáng)度低；對(duì)套管無(wú)損壞，修井工期短，操作方便安全，對(duì)變形套管損害?。挥糜仓朴凸懿灰啄Σ潦軗p，且油管承重大，克服了原來(lái)對(duì)1000米以上的深油井作業(yè)難以實(shí)現(xiàn)的缺陷。
文檔編號(hào)E21B29/00GK201024946SQ20072006697
公開(kāi)日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者李孝勇 申請(qǐng)人:李孝勇