CN104389541B - 一种井下可控套管整形装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于油气井套管整形的整形装置。该装置能实现井下套管的整形,提高套管的服役寿命。其技术方案是:连接头上端连接油管,壳体内腔自上而下依次安装本体、过滤网、支撑板、复位弹簧、定位套筒和轴套,壳体一侧轴向安装两个硬质支撑块,本体的一侧有工字形斜导轨,硬质支撑块可在斜导轨上滑动。壳体外部一侧有一整形棱柱,壳体下部为锥形引锥。整形时,整形装置下至套管变形处,地面泵憋压,修井液的压力推动本体向下移动,硬质支撑块向外伸出,顶住管壁,整形棱柱在油管的旋转作用下实现整形。本发明操作简单、密封性好、可防卡、使用寿命长,可用于一般套损井的修复作业中,提高油气井的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于油井维修的井下工具,是一种用于井下套管整形,尤其是涉及一种可动硬质支撑块的井下可控套管整形装置。
背景技术
油气开采系统往往处于高温高压、多项介质环境,以及地应力作用等相互交叉的复杂工况中,这类工况环境势必对油气田井下套管产生损坏,油气田井下套管的损害问题一直是困扰油气田开发的严重问题之一,它影响油井的后续作业,严重地影响着石油和天然气的正常开采,有时甚至发生井喷等恶性事故,造成人员伤亡、停工停产、环境污染等重大事故,造成了巨大的经济损失。
为了对套损井进行修复,传统的国内外套管修复技术通常分为:爆炸整形、铣削整形和胀管整形。爆炸整形因受套管外界约束限制,炸药量难以控制,铣削整形削弱了套管的强度,难以恢复原径,而胀管整形通常在整形完后易发生卡住现象,传统的整形技术难以有效地修复已损坏的套管。为此,需研制和使用一种不削弱套管强度、结构简单且起钻时可防卡的井下可控套管整形装置。
发明内容
本发明的目的是:为了解决现有套管修复技术的不足,有效地实现变形套管的整形,修复后可顺利取出,特提供一种井下可控套管整形装置。
为达到上述目的,本发明解决此问题所采用的技术方案是:一种井下可控套管整形装置,包括壳体、本体、硬质支撑块、复位弹簧、定位套筒和轴套,其特征是:连接头上端通过螺纹与油管连接,下端通过螺纹与壳体连接,壳体外表面一侧有一整形棱柱,壳体下端是锥形引锥;壳体内腔中,过滤网位于壳体内腔上部,本体的上端开有一圆柱形本体孔,本体与壳体间隙配合,其上端径向装有O型橡胶密封圈,本体的一侧有工字形斜导轨,硬质支撑块安装在壳体孔内,壳体孔内装有密封垫片,硬质支撑块上开有滑槽,能够在本体的工字型斜导轨上滑动;支撑板安装在本体的下端,复位弹簧的上端与支撑板接触,下端与轴套底部接触,复位弹簧的径向上安装有定位套筒,轴套安装在壳体底部凸台上,其底部面上径向装有紧固螺栓,轴套与本体间隙配合,轴套的上端径向装有Y型密封圈。两个硬质支撑块与本体间的空腔中充满了润滑油,硬质支撑块可随本体上下运动而沿着壳体径向伸出和收缩。
井下可控套管整形装置中本体的一端是圆柱形,另一端是一长方形倾斜面,且倾斜面上有工字形斜导轨,两个硬质支撑块依次安装在工字形斜导轨上。
井下可控套管整形装置中本体的下端有一支撑板,支撑板下装有一复位弹簧,复位弹簧的底端与轴套底端接触,其径向装有定位套筒,轴套安装在壳体底部的凸台上,其底部凸台面上径向装有紧固螺栓。
本发明与现有技术相比,其有益效果是:1)整形时通过地面泵的加压与泄压来控制硬质支撑块的滑动,操作简单;2)硬质支撑块在壳体孔内径向伸出和收缩,可防止卡住不易取出;3)腔体内装有润滑油,零部件磨损慢,且运动比较灵活,使用寿命长;4)无损伤修复,不会削弱套管的强度。本发明可用于油井维修等施工中,显著提高了钻井技术经济效益。
附图说明
图1是本发明井下可控套管整形装置的结构示意图;
图2是图1的A-A的断面示意图;
图中,1连接头,2壳体,3整形棱柱,4本体孔,5过滤网,6“O”型橡胶密封圈,7壳体孔,8本体,9硬质支撑块,10支撑板,11复位弹簧,12“Y”型密封圈,13定位套筒,14紧固螺栓,15轴套,16锥形引锥,17密封垫片。
具体实施方式
由图1所示,一种井下可控套管整形装置,包括壳体2、本体8、硬质支撑块9、复位弹簧11、定位套筒13和轴套15,其特征是:连接头1上端通过螺纹与油管连接,下端通过螺纹与壳体2连接,壳体2外表面一侧有一整形棱柱3,壳体2下端是锥形引锥16;壳体内腔中,过滤网5位于壳体内腔上部,本体8的上端开有一圆柱形本体孔4,本体8与壳体2间隙配合,其上端径向装有O型橡胶密封圈6,本体8的一侧有工字形斜导轨,硬质支撑块9安装在壳体孔7内,壳体孔7内装有密封垫片17,硬质支撑块9上开有滑槽,能够在本体8的工字型斜导轨上滑动;支撑板10安装在本体8的下端,复位弹簧11的上端与支撑板10接触,下端与轴套15底部接触,复位弹簧11的径向上安装有定位套筒13,轴套15安装在壳体2底部凸台上,其底部面上径向装有紧固螺栓14,轴套15与本体8间隙配合,轴套15的上端径向装有Y型密封圈12。两个硬质支撑块9与本体8间的空腔中充满了润滑油,硬质支撑块9可随本体8上下运动而沿着壳体2径向伸出和收缩。
由图1所示壳体2为圆柱体形状。右端开有两个壳体孔7,内部腔体下有一凸台,下端为锥形引锥16。
由图1所示整形棱柱3焊接在壳体2外部的一侧上。下端与壳体2的锥形引锥16形状一样,上端为圆柱形。
由图2所示本体8右端面上有工字型斜导轨,硬质支撑块9开有工字型滑槽,硬质支撑块9的外部突出面为圆柱面。
一种井下可控套管整形装置的工作原理是:将该工具下到指定位置时,地面泵憋压,修井液通过连接头1的孔流入本体8的锥形孔中,修井液压力推动本体8向下运动,硬质支撑块9会随着本体8工字行导轨的向下运动而被径向推出壳体孔7外,从而使硬质支撑块9顶住套管管壁,连接头1传递油管的旋转动力,带动整形棱柱3旋转,从而起到胀管整形作用。由于本体8向下运动压缩了复位弹簧11,整形完后,地面泵泄压,此时复位弹簧11提供的弹簧回复力,推动支撑板10和本体8共同向上运动,硬质支撑块9便会收缩回原来位置,起钻时便不会出现卡住现象。井下套管的整形作业完成后,可将该工具顺利提出井口。
Claims (2)
1.一种井下可控套管整形装置,包括壳体(2)、本体(8)、硬质支撑块(9)、复位弹簧(11)、定位套筒(13)和轴套(15),其特征是:连接头(1)上端通过螺纹与油管连接,下端通过螺纹与壳体(2)连接,壳体(2)外表面一侧有一整形棱柱(3),壳体下端是锥形引锥(16);壳体内腔中,过滤网(5)位于壳体内腔上部,本体(8)的上端开有一圆柱形本体孔(4),本体(8)与壳体(2)间隙配合,其上端径向装有O型橡胶密封圈(6),本体(8)的一侧有工字形斜导轨,硬质支撑块(9)安装在壳体孔(7)内,壳体孔(7)内装有密封垫片(17),硬质支撑块(9)上开有滑槽,能够在本体(8)的工字形斜导轨上滑动;支撑板(10)安装在本体(8)的下端,复位弹簧(11)的上端与支撑板(10)接触,下端与轴套(15)底部接触,复位弹簧(11)的径向上安装有定位套筒(13),轴套(15)安装在壳体(2)底部凸台上,其底部面上径向装有紧固螺栓(14),轴套(15)与本体(8)间隙配合,轴套(15)的上端径向装有Y型密封圈(12)。
2.根据权利要求1所述的一种井下可控套管整形装置,其特征是:本体(8)的一端是圆柱形,另一端是一长方形倾斜面,且倾斜面上有工字形斜导轨,两个硬质支撑块(9)依次安装在工字形斜导轨上。
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