CN107060700A - 一种防卡型可变径膨胀筛管胀锥 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防卡型可变径膨胀筛管胀锥,用于径向扩张膨胀筛管,包括依次通过螺纹连接在一起的上接头、连接套、定径胀头座,定径胀头位于工具底部、套装在定径胀头座外壁由固定帽固定,增压套通过螺纹连接在定径胀头座内壁下端,两个变径胀头分别套装在连接套外壁上、上接头外壁上,通过花键限制轴向转动,每个变径胀头有三个弹性胀头爪,在连接套与上接头上交错排布安装六个径向的液压伸缩头,用于推动变径胀头的弹性胀头爪外扩。外顶变径胀头进一步扩张膨胀筛管,使膨胀筛管尽可能的扩张变形,以达到最佳的工作状态。同时伸缩头与变径胀头为弧面接触允许径向轻微位移,进一步防止胀头阻卡,提高了工具使用的安全性与可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种筛管胀锥,尤其是一种防卡型可变径膨胀筛管胀锥,主要应用于直井、定向井、水平井等各种井型的可膨胀筛管防砂完井作业。
背景技术
目前国内外膨胀筛管完井技术一般采用定径胀锥扩张膨胀筛管,当定径胀锥外径较小时,胀管阻力低,膨胀筛管扩张率低,无法使膨胀筛管有效贴合井壁,降低膨胀筛管的使用效果;定径胀锥外径较大时,可以增加膨胀筛管的扩张率,使膨胀筛管贴合井壁,发挥膨胀筛管完井的优势,但是在施工过程中,容易出现胀锥卡死的现象,并且胀管阻力高,不易于施工。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种防卡型可变径膨胀筛管胀锥,施工时膨胀阻力低,膨胀筛管膨胀率高,可保证施工安全的前提下发挥膨胀筛管完井技术优势。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种防卡型可变径膨胀筛管胀锥,用于径向扩张膨胀筛管,包括依次通过螺纹连接在一起的上接头、连接套、定径胀头座,定径胀头位于工具底部、套装在定径胀头座外壁由固定帽固定,增压套通过螺纹连接在定径胀头座内壁下端,两个变径胀头分别套装在连接套外壁上、上接头外壁上,通过花键限制轴向转动,每个变径胀头有三个弹性胀头爪,在连接套与上接头上交错排布安装六个径向的液压伸缩头,用于推动变径胀头的弹性胀头爪外扩。
在连接套/上接头内壁里侧设置有调节螺钉,调节螺钉通过螺纹连接在液压伸缩头尾部,通过控制调节螺钉的长度控制液压伸缩头行程。
所述上接头上设置有连接送入管柱的管螺纹。
所述液压伸缩头与变径胀头的接触面均为弧形。
所述每个变径胀头上的三个弹性胀头爪等均分布在圆周上,自然状态下交错排布在两个变径胀头上的六个弹性胀头爪的横断面正好构成一个完整的圆。
本发明的有益效果是:
(1)采用定径胀头与变径胀头的复合膨胀系统,施工时膨胀阻力低,膨胀筛管膨胀率高,可保证施工安全的前提下发挥膨胀筛管完井技术优势;
(2)工具变径胀头的工作外径可控,并且变径胀头在工作时允许出现轻微位移,不会出现胀头卡死的状况,使用更安全;
(3)工具变径胀头与定径胀头易于更换,可根据不同规格的膨胀筛管进行调整;
(4)由伸缩头控制变径胀头工作外径,伸缩头的行程可调,增加适应性。
附图说明
图1是本发明防卡型可变径膨胀筛管胀锥的原始状态结构图。
图2是图1第一个变径胀头的A-A剖面图。
图3是图1变径胀头4通过花键固定的B-B剖面图。
图4是图1第二个变径胀头的C-C剖面图。
图5是本发明防卡型可变径膨胀筛管胀锥的工作状态结构图。
图6是图5第一个变径胀头的工作状态A’-A’剖面图。
图7是图5第二个变径胀头的工作状态C’-C’剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
如图1-4所示,本发明的防卡型可变径膨胀筛管胀锥,用于径向扩张膨胀筛管,包括依次通过螺纹连接在一起的上接头1、连接套5、定径胀头座6,定径胀头7位于工具底部、套装在定径胀头座6外壁由固定帽8固定,增压套9通过螺纹连接在定径胀头座6内壁下端,两个变径胀头4分别套装在连接套5外壁上、上接头1外壁上,通过花键限制轴向转动,每个变径胀头4有三个弹性胀头爪10,在连接套5与上接头1上交错排布安装六个径向的液压伸缩头2,用于推动变径胀头4的弹性胀头爪10外扩。
在连接套5/上接头1内壁里侧设置有调节螺钉3,调节螺钉3通过螺纹连接在液压伸缩头2尾部,通过控制调节螺钉3的长度控制液压伸缩头2行程。
所述上接头1上设置有连接送入管柱的管螺纹。
所述液压伸缩头2与变径胀头4的接触面均为弧形。
优选,所述每个变径胀头4上的三个弹性胀头爪10等均分布在圆周上,自然状态下交错排布在两个变径胀头4上的六个弹性胀头爪10的横断面正好构成一个完整的圆。
当然,液压伸缩头2上还有密封圈,用于密封连接套5/上接头1内腔与外部的相通,这些都是现有常规技术,不再叙述。
本发明防卡型可变径膨胀筛管胀锥工作时,通过定径胀头7对膨胀筛管进行预膨胀,可对应不同规格的膨胀筛管更换不同外径的定径胀头7,同时建立循环,在循环时流体通过增压套9,由于增压套9内孔很小,造成压力激动,使工具内腔压力升高,液压力推动液压伸缩头2向外突出,液压伸缩头2带动变径胀头4的弹性胀头爪一并向外突出,增大变径胀头4的工作外径,使变径胀头4可以进一步扩张膨胀筛管,两个变径头4承交错排列,从俯视角度看扩张前后均为完整圆形,确保了对膨胀筛管的均匀扩张。
图5-7为本发明防卡型可变径膨胀筛管胀锥工作状态,伸缩头2已经推动变径胀头4外扩,A’-A’为一个变径胀头4的工作状态截面结构图,C’-C’为第二个变径胀头4的工作状态截面结构图。
本发明由定径胀头与变径胀头两部分组成,工作时由外径较小的定径胀头对膨胀筛管进行预膨胀,降低变径胀头扩张膨胀筛管时的阻力。变径胀头对膨胀筛管进行进一步膨胀,使膨胀筛管尽可能的贴合井壁,以发挥膨胀筛管完井的优势。同时变径胀头由工具上的液压伸缩头控制,可以通过控制工具内腔压力调节变径胀头的最大工作外径,防止因工作外径过大造成的胀头卡死,同时变径胀头与伸缩头的接触面为弧形,这种连接副允许变径胀头在工作过程中轻微位移,进一步防止胀头锁死的情况出现,实现了保证安全施工的同时最大程度的扩张膨胀筛管功能。
综上所述,本发明的内容并不局限在上述的实施例中,相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例,但这种实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (5)
1.一种防卡型可变径膨胀筛管胀锥,用于径向扩张膨胀筛管,其特征在于,包括依次通过螺纹连接在一起的上接头(1)、连接套(5)、定径胀头座(6),定径胀头(7)位于工具底部、套装在定径胀头座(6)外壁由固定帽(8)固定,增压套(9)通过螺纹连接在定径胀头座(6)内壁下端,两个变径胀头(4)分别套装在连接套(5)外壁上、上接头(1)外壁上,通过花键限制轴向转动,每个变径胀头(4)有三个弹性胀头爪(10),在连接套(5)与上接头(1)上交错排布安装六个径向的液压伸缩头(2),用于推动变径胀头(4)的弹性胀头爪(10)外扩。
2.根据权利要求1所述防卡型可变径膨胀筛管胀锥,其特征在于,在连接套(5)/上接头(1)内壁里侧设置有调节螺钉(3),调节螺钉(3)通过螺纹连接在液压伸缩头(2)尾部,通过控制调节螺钉(3)的长度控制液压伸缩头(2)行程。
3.根据权利要求1所述防卡型可变径膨胀筛管胀锥,其特征在于,所述上接头(1)上设置有连接送入管柱的管螺纹。
4.根据权利要求1所述防卡型可变径膨胀筛管胀锥,其特征在于,所述液压伸缩头(2)与变径胀头(4)的接触面均为弧形。
5.根据权利要求1-4任一项所述防卡型可变径膨胀筛管胀锥,其特征在于,所述每个变径胀头(4)上的三个弹性胀头爪(10)等均分布在圆周上,自然状态下交错排布在两个变径胀头(4)上的六个弹性胀头爪(10)的横断面正好构成一个完整的圆。
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