本發(fā)明涉及一種篩管脹錐，尤其是一種防卡型可變徑膨脹篩管脹錐，主要應(yīng)用于直井、定向井、水平井等各種井型的可膨脹篩管防砂完井作業(yè)。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)外膨脹篩管完井技術(shù)一般采用定徑脹錐擴(kuò)張膨脹篩管，當(dāng)定徑脹錐外徑較小時(shí)，脹管阻力低，膨脹篩管擴(kuò)張率低，無(wú)法使膨脹篩管有效貼合井壁，降低膨脹篩管的使用效果；定徑脹錐外徑較大時(shí)，可以增加膨脹篩管的擴(kuò)張率，使膨脹篩管貼合井壁，發(fā)揮膨脹篩管完井的優(yōu)勢(shì)，但是在施工過程中，容易出現(xiàn)脹錐卡死的現(xiàn)象，并且脹管阻力高，不易于施工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種防卡型可變徑膨脹篩管脹錐，施工時(shí)膨脹阻力低，膨脹篩管膨脹率高，可保證施工安全的前提下發(fā)揮膨脹篩管完井技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種防卡型可變徑膨脹篩管脹錐，用于徑向擴(kuò)張膨脹篩管，包括依次通過螺紋連接在一起的上接頭、連接套、定徑脹頭座，定徑脹頭位于工具底部、套裝在定徑脹頭座外壁由固定帽固定，增壓套通過螺紋連接在定徑脹頭座內(nèi)壁下端，兩個(gè)變徑脹頭分別套裝在連接套外壁上、上接頭外壁上，通過花鍵限制軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)變徑脹頭有三個(gè)彈性脹頭爪，在連接套與上接頭上交錯(cuò)排布安裝六個(gè)徑向的液壓伸縮頭，用于推動(dòng)變徑脹頭的彈性脹頭爪外擴(kuò)。

在連接套/上接頭內(nèi)壁里側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘，調(diào)節(jié)螺釘通過螺紋連接在液壓伸縮頭尾部，通過控制調(diào)節(jié)螺釘?shù)拈L(zhǎng)度控制液壓伸縮頭行程。

所述上接頭上設(shè)置有連接送入管柱的管螺紋。

所述液壓伸縮頭與變徑脹頭的接觸面均為弧形。

所述每個(gè)變徑脹頭上的三個(gè)彈性脹頭爪等均分布在圓周上，自然狀態(tài)下交錯(cuò)排布在兩個(gè)變徑脹頭上的六個(gè)彈性脹頭爪的橫斷面正好構(gòu)成一個(gè)完整的圓。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)采用定徑脹頭與變徑脹頭的復(fù)合膨脹系統(tǒng)，施工時(shí)膨脹阻力低，膨脹篩管膨脹率高，可保證施工安全的前提下發(fā)揮膨脹篩管完井技術(shù)優(yōu)勢(shì)；

(2)工具變徑脹頭的工作外徑可控，并且變徑脹頭在工作時(shí)允許出現(xiàn)輕微位移，不會(huì)出現(xiàn)脹頭卡死的狀況，使用更安全；

(3)工具變徑脹頭與定徑脹頭易于更換，可根據(jù)不同規(guī)格的膨脹篩管進(jìn)行調(diào)整；

(4)由伸縮頭控制變徑脹頭工作外徑，伸縮頭的行程可調(diào)，增加適應(yīng)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明防卡型可變徑膨脹篩管脹錐的原始狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1第一個(gè)變徑脹頭的a-a剖面圖。

圖3是圖1變徑脹頭4通過花鍵固定的b-b剖面圖。

圖4是圖1第二個(gè)變徑脹頭的c-c剖面圖。

圖5是本發(fā)明防卡型可變徑膨脹篩管脹錐的工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖。

圖6是圖5第一個(gè)變徑脹頭的工作狀態(tài)a’-a’剖面圖。

圖7是圖5第二個(gè)變徑脹頭的工作狀態(tài)c’-c’剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

如圖1-4所示，本發(fā)明的防卡型可變徑膨脹篩管脹錐，用于徑向擴(kuò)張膨脹篩管，包括依次通過螺紋連接在一起的上接頭1、連接套5、定徑脹頭座6，定徑脹頭7位于工具底部、套裝在定徑脹頭座6外壁由固定帽8固定，增壓套9通過螺紋連接在定徑脹頭座6內(nèi)壁下端，兩個(gè)變徑脹頭4分別套裝在連接套5外壁上、上接頭1外壁上，通過花鍵限制軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)變徑脹頭4有三個(gè)彈性脹頭爪10，在連接套5與上接頭1上交錯(cuò)排布安裝六個(gè)徑向的液壓伸縮頭2，用于推動(dòng)變徑脹頭4的彈性脹頭爪10外擴(kuò)。

在連接套5/上接頭1內(nèi)壁里側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘3，調(diào)節(jié)螺釘3通過螺紋連接在液壓伸縮頭2尾部，通過控制調(diào)節(jié)螺釘3的長(zhǎng)度控制液壓伸縮頭2行程。

所述上接頭1上設(shè)置有連接送入管柱的管螺紋。

所述液壓伸縮頭2與變徑脹頭4的接觸面均為弧形。

優(yōu)選，所述每個(gè)變徑脹頭4上的三個(gè)彈性脹頭爪10等均分布在圓周上，自然狀態(tài)下交錯(cuò)排布在兩個(gè)變徑脹頭4上的六個(gè)彈性脹頭爪10的橫斷面正好構(gòu)成一個(gè)完整的圓。

當(dāng)然，液壓伸縮頭2上還有密封圈，用于密封連接套5/上接頭1內(nèi)腔與外部的相通，這些都是現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)，不再敘述。

本發(fā)明防卡型可變徑膨脹篩管脹錐工作時(shí)，通過定徑脹頭7對(duì)膨脹篩管進(jìn)行預(yù)膨脹，可對(duì)應(yīng)不同規(guī)格的膨脹篩管更換不同外徑的定徑脹頭7，同時(shí)建立循環(huán)，在循環(huán)時(shí)流體通過增壓套9，由于增壓套9內(nèi)孔很小，造成壓力激動(dòng)，使工具內(nèi)腔壓力升高，液壓力推動(dòng)液壓伸縮頭2向外突出，液壓伸縮頭2帶動(dòng)變徑脹頭4的彈性脹頭爪一并向外突出，增大變徑脹頭4的工作外徑，使變徑脹頭4可以進(jìn)一步擴(kuò)張膨脹篩管，兩個(gè)變徑頭4承交錯(cuò)排列，從俯視角度看擴(kuò)張前后均為完整圓形，確保了對(duì)膨脹篩管的均勻擴(kuò)張。

圖5-7為本發(fā)明防卡型可變徑膨脹篩管脹錐工作狀態(tài)，伸縮頭2已經(jīng)推動(dòng)變徑脹頭4外擴(kuò)，a’-a’為一個(gè)變徑脹頭4的工作狀態(tài)截面結(jié)構(gòu)圖，c’-c’為第二個(gè)變徑脹頭4的工作狀態(tài)截面結(jié)構(gòu)圖。

本發(fā)明由定徑脹頭與變徑脹頭兩部分組成，工作時(shí)由外徑較小的定徑脹頭對(duì)膨脹篩管進(jìn)行預(yù)膨脹，降低變徑脹頭擴(kuò)張膨脹篩管時(shí)的阻力。變徑脹頭對(duì)膨脹篩管進(jìn)行進(jìn)一步膨脹，使膨脹篩管盡可能的貼合井壁，以發(fā)揮膨脹篩管完井的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)變徑脹頭由工具上的液壓伸縮頭控制，可以通過控制工具內(nèi)腔壓力調(diào)節(jié)變徑脹頭的最大工作外徑，防止因工作外徑過大造成的脹頭卡死，同時(shí)變徑脹頭與伸縮頭的接觸面為弧形，這種連接副允許變徑脹頭在工作過程中輕微位移，進(jìn)一步防止脹頭鎖死的情況出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了保證安全施工的同時(shí)最大程度的擴(kuò)張膨脹篩管功能。

綜上所述，本發(fā)明的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識(shí)之士可以在本發(fā)明的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種防卡型可變徑膨脹篩管脹錐，用于徑向擴(kuò)張膨脹篩管，包括依次通過螺紋連接在一起的上接頭、連接套、定徑脹頭座，定徑脹頭位于工具底部、套裝在定徑脹頭座外壁由固定帽固定，增壓套通過螺紋連接在定徑脹頭座內(nèi)壁下端，兩個(gè)變徑脹頭分別套裝在連接套外壁上、上接頭外壁上，通過花鍵限制軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)變徑脹頭有三個(gè)彈性脹頭爪，在連接套與上接頭上交錯(cuò)排布安裝六個(gè)徑向的液壓伸縮頭，用于推動(dòng)變徑脹頭的彈性脹頭爪外擴(kuò)。外頂變徑脹頭進(jìn)一步擴(kuò)張膨脹篩管，使膨脹篩管盡可能的擴(kuò)張變形，以達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。同時(shí)伸縮頭與變徑脹頭為弧面接觸允許徑向輕微位移，進(jìn)一步防止脹頭阻卡，提高了工具使用的安全性與可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳世春;張恒;王玥;楊文領(lǐng);張立娜;劉洋;于學(xué)良;蘇文棟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.01
技術(shù)公布日：2017.08.18