專利名稱：插接式膨脹頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于膨脹管補貼和完井的插接式膨脹頭。
背景技術(shù)：
膨脹管技術(shù)是近年來油氣井工程領(lǐng)域出現(xiàn)的一項新興技術(shù)，該技術(shù)就是在井眼中將管柱徑向膨脹至塑性變形區(qū)域，以達到“節(jié)省”井眼直徑為目的的一種完井、修井工程新技術(shù)。該技術(shù)被認為是21世紀(jì)石油鉆采行業(yè)的核心技術(shù)之一。近年來，許多單位均開展了膨脹管補貼技術(shù)研究，全國實施膨脹管補貼數(shù)百口井。并已開展了膨脹管側(cè)鉆井完井技術(shù)的研究與現(xiàn)場試驗。目前國內(nèi)膨脹管補貼和完井采用的膨脹頭從原理上有兩種結(jié)構(gòu)型式一種是螺紋聯(lián)接式膨脹頭，另一種是插接式膨脹頭。兩種膨脹頭在單根補貼時施工難度沒有大的差別。在長井段補貼或完井時，采用螺紋聯(lián)接式膨脹頭時由于必須采取膨脹管單根和膨脹管下入管(也是壓力傳輸管)單根交替下入的方式，施工的難度很高，且安全性很差，還要求兩個單根的長度要匹配，因此螺紋聯(lián)接式膨脹頭對于長井段補貼和完井(完井一般必定是長井段，而不可能是單根完井)極其不適用。為解決在長井段膨脹管補貼和膨脹管完井施工工藝中，膨脹管管柱與膨脹管下入管柱的同心管柱下入問題一般采用插接式膨脹頭。該種膨脹頭是先把膨脹管管柱下完座掛在井口上，然后再下入膨脹管下入管柱，通過設(shè)計在兩者上的一定的結(jié)構(gòu)經(jīng)過插接實現(xiàn)聯(lián)接，插接完成后再整體下入設(shè)計的補貼或完井井段，進行補貼或完井施工。為確保安全施工，插接式膨脹頭應(yīng)該就有三個方面的性能:一、能實現(xiàn)可靠插接。二、能確保在長井段施工中膨脹頭與膨脹管的密封。三、膨脹頭在施工過程中能有效的避免卡阻，降低施工風(fēng)險。而目前國內(nèi)的插接式膨脹頭沒能全面解決上述三個方面的性能要求，因而施工存在著一定的潛在風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種插接式膨脹頭，解決膨脹管補貼和長井段補貼施工中，膨脹管管柱與膨脹管下入管柱的同心管柱下入問題；保證滿足長井段施工中膨脹頭與膨脹管的密封性；避免施工過程的卡阻。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明插接式膨脹頭由預(yù)置部件和插接部件組成，該預(yù)置部件由插接筒4、膨脹頭6、隔環(huán)7、膠墊8、隔墊10通過調(diào)節(jié)螺母11、鎖緊螺釘12固定連接。該插接部件由插接桿1、軸瓦3、撐簧9組成，軸瓦3通過螺釘2固定連接在插接桿I上。其中，上述插接部件的撐簧9與上述預(yù)置部件的插接筒4插接在一起；該預(yù)置部件設(shè)置有交替分布的多套膠墊8和隔墊10，與膨脹管發(fā)射腔內(nèi)壁密封；上述膨脹頭6為錐面與球面組合，在現(xiàn)場應(yīng)用時具有自動微擺動功能，因而可有效避免施工過程的卡阻現(xiàn)象。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述膠墊8和隔墊10為二套。上述膠墊8為非金屬密封性能好的材料。上述隔墊10為非金屬耐磨性好的材料。提高了長井段膨脹管補貼或膨脹管完井施工的密封可靠性，確保了在整個膨脹管補貼或完井施工時間的順利施工。上述插接部件設(shè)置密封圈5，使其與預(yù)置部件之間保持密封。上述隔環(huán)7中間有內(nèi)孔，該內(nèi)孔可以是光孔或螺孔兩種形式，隔環(huán)7可以套在插接筒上或螺紋固定在插接筒上。采用這樣的技術(shù)方案后，本發(fā)明采用這種插接式膨脹頭解決了膨脹管補貼或完井施工中，膨脹管管柱與膨脹管下入管柱的同心管柱下入的難題，較之另一種膨脹頭一螺紋聯(lián)接式膨脹管時的下入過程，施工難度降低，簡化了作業(yè)程序，縮短了作業(yè)周期。本發(fā)明由于采用了密封性能和耐磨性能不同的兩種非金屬密封材料交替分布的密封方式，提高了長井段膨脹管補貼和膨脹管完井施工的密封可靠性，確保了施工過程的順利完成。同時，本發(fā)明中的主要零件膨脹頭采用了錐面與球面組合方式，在現(xiàn)場應(yīng)用時具有自動微擺動功能，有效避免施工過程的卡阻現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明:

圖1為本發(fā)明插接式膨脹頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明插接式膨脹頭預(yù)置部件的示意圖；圖3為本發(fā)明插接式膨脹頭插接部件的示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，該裝置由插接桿1、螺釘2、軸瓦3、插接筒4、密封圈5、膨脹頭6、隔環(huán)
7、膠墊8、撐簧9、隔墊10、調(diào)節(jié)螺母11、鎖緊螺釘12等零件組成。該膨脹頭在下井實施膨脹作業(yè)前組裝成兩個部件:預(yù)置部件和插接部件。兩個部件由撐簧9插接成為一個整體。兩個部件通過密封圈5實現(xiàn)它們之間的密封。在現(xiàn)場施工時插接完成后，將同心管柱下到設(shè)計位置后，經(jīng)膨脹管下入管柱即油管(或鉆桿)正打壓即可進行膨脹管補貼或完井作業(yè)。如圖2所示，預(yù)置部件由插接筒4、膨脹頭6、隔環(huán)7、膠墊8、隔墊10、調(diào)節(jié)螺母11、鎖緊螺釘12等零件組成。在入井前的加工制造過程中預(yù)置在膨脹管管柱下端的發(fā)射腔內(nèi)。所圖3所示，插接部件由插接桿1、螺釘2、軸瓦3、密封圈5、撐簧9等零件組成，在施工時安裝在膨脹管下入管柱(也是施工時的壓力傳輸管柱)的下端。預(yù)置部件組裝完成后，將其用專用壓力設(shè)備頂入膨脹管管柱底部的發(fā)射腔內(nèi)，再將膨脹管管柱底部用底堵(膨脹管補貼時)或完井膠塞底座(膨脹管完井時)上，預(yù)置部件的密封件膠墊8和隔墊10與膨脹管發(fā)射腔內(nèi)壁實現(xiàn)密封。在膨脹管補貼或完井施工時，將預(yù)置有插接式膨脹頭預(yù)置部件的全部膨脹管管柱入井后用安全卡瓦將其座掛在井口上。再將由插接桿1、螺釘2、軸瓦3、密封圈5、撐簧9等零件組成的該插接式膨脹頭的插接部件(見附圖3)，安裝在膨脹管下入管柱(也是施工時的壓力傳輸管柱)的下端，插入座掛在井口的膨脹管管柱內(nèi)，通過撐簧9和密封圈5分別實現(xiàn)預(yù)置部件和插入部件的聯(lián)接和密封。插接完成后即可用膨脹管下入管柱(也是后續(xù)的壓力傳輸管柱)將膨脹管管柱下到預(yù)定的補貼或完井位置。然后通過地面壓力設(shè)備正打壓即可進行膨脹管補貼或膨脹管完井膨脹作業(yè)。
權(quán)利要求
1.一種插接式膨脹頭，由預(yù)置部件和插接部件組成，所述預(yù)置部件由、膨脹頭￠)、隔環(huán)(7)、膠墊(8)、隔墊(10)通過調(diào)節(jié)螺母(11)、鎖緊螺釘(12)固定連接；所述插接部件由插接桿(I)、軸瓦(3)、撐簧(9)通過螺釘(2)固定連接，其特征是:所述插接部件撐簧(9)與所述預(yù)置部件插接筒(4)插接在一起；所述預(yù)置部件設(shè)置有交替分布的多套所述膠墊(8)和所述隔墊(10);所述膨脹頭(6)為錐面與球面組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插接式膨脹頭，其特征是:所述膠墊(8)和隔墊(10)為兩套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的插接式膨脹頭，其特征是:所述膠墊(8)為非金屬密封性能好的材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的插接式膨脹頭，其特征是:所述隔墊(10)為非金屬耐磨性好的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插接式膨脹頭，其特征是:所述插接部件設(shè)置密封圈(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插 接式膨脹頭，其特征是:所述隔環(huán)(7)中間有內(nèi)孔，該內(nèi)孔為光孔或螺孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種插接式膨脹頭，該裝置由預(yù)置部件和插接部件組成，該預(yù)置部件由插接筒(4)、膨脹頭(6)、隔環(huán)(7)、膠墊(8)、隔墊(10)固定連接而成；該插接部件由插接桿(1)、軸瓦(3)、撐簧(9)固定連接而成，該預(yù)置部件和插接部件由撐簧(9)插接在一起；該預(yù)置部件設(shè)置有交替分布的多套所述膠墊(8)和所述隔墊(10)；該膨脹頭(6)采用錐面與球面組合方式，可以自動微擺動，有效避免施工過程的卡阻現(xiàn)象。本發(fā)明解決了膨脹管管柱與膨脹管下入管柱的同心管柱下入的難題；該裝置采用了密封性能和耐磨性能不同的兩種非金屬密封材料交替分布的密封方式，提高了長井段膨脹管補貼和膨脹管完井施工的可靠性。
文檔編號E21B7/04GK103089186SQ20111034366
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者黃滿良, 張東亭, 劉世強, 齊月魁, 張飆, 王曉梅, 李錦紅, 李民, 劉長軍, 王虹宇 申請人:中國石油天然氣股份有限公司