CN108104754A - 一种套管补贴装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种套管补贴装置及方法,属于油田机械领域。该装置包括:待补贴膨胀管,待补贴膨胀管的外径小于已补贴膨胀管的内径。该装置还包括:液压组件、以及可轴向滑动地套装在液压组件上的上滑块和下滑块。上滑块和下滑块在待补贴膨胀管内相抵。上滑块向下滑动可与下滑块配合形成沿径向扩张,并用于使待补贴膨胀管膨胀的整体膨胀块。液压组件用于驱动上滑块向下滑动,并驱动整体膨胀块向上移动。该装置不受已补贴膨胀管位置及补贴次数的影响,避免已补贴膨胀管承受很大载荷,具有省时省力、方便补贴套管漏点等特点。
Description
技术领域
本发明涉及油田机械领域,特别涉及一种套管补贴装置及方法。
背景技术
在油田开发过程中,随着油井注水量的增大以及开采时间的延长,泥岩水化、油层出砂亏空、化学腐蚀等因素容易造成油水井套管出现漏点损坏,致使套管无法正常使用。对于套管上的漏点,可以通过将膨胀管置于套管内的漏点处补贴套管来封堵漏点,以使套管能够正常使用。但是当新的漏点出现在已补贴膨胀管的下方时,由于已补贴膨胀管使套管的内径变小,待补贴膨胀管不易穿入已补贴膨胀管来对漏点进行补贴封堵。基于上述可知,提供一种能够穿过已补贴膨胀管的套管补贴装置是十分必要的。
现有技术提供了一种能够穿过已补贴膨胀管的套管补贴装置,该装置包括液压组件、待补贴膨胀管、分别与待补贴膨胀管上下两端的内壁相抵的上胀块和下胀块。上胀块和下胀块均呈锥体结构,两者的最大外径均小于已补贴膨胀管的内径,且上胀块的圆锥角小于下胀块的圆锥角,以使上胀块更易挤入待补贴膨胀管内。液压组件用于驱动上胀块挤入待补贴膨胀管内并向下滑动。在应用时,将该套管补贴装置穿过已补贴膨胀管并达到其下方的待封堵漏点处,然后控制液压组件,驱动上胀块挤入待补贴膨胀管内并向下滑动,以使待补贴膨胀管的上部分膨胀成喇叭状结构。然后上提该套管补贴装置,使待补贴膨胀管的上端与已补贴膨胀管的下端相抵,待补贴膨胀管被锚定。继续上提该套管补贴装置,下胀块将被拉入待补贴膨胀管内,并使与其接触的待补贴膨胀管膨胀。待上胀块及下胀块完全脱离待补贴膨胀管后,待补贴膨胀管完全膨胀并补贴在套管上,完成补贴套管作业。
发明人发现现有技术至少存在以下问题:
采用现有技术提供的装置补贴套管时,需要将待补贴膨胀管的上端与已补贴膨胀管的下端相抵,这使该套管补贴装置受已补贴膨胀管的位置影响。然后上提该套管补贴装置才能完成补贴套管作业,这使已补贴膨胀管承受很大的载荷,甚至造成已补贴膨胀管移位。通过上提该套管补贴装置,将下胀块拉入待补贴膨胀管内并使其膨胀的方式,费时费力。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供了一种能够穿过已补贴膨胀管,不受已补贴膨胀管的位置影响,避免已补贴膨胀管承受很大载荷,补贴套管时具有省时省力特点的套管补贴装置及方法。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种套管补贴装置,包括:待补贴膨胀管;所述待补贴膨胀管的外径小于已补贴膨胀管的内径。
所述装置还包括:液压组件、以及可轴向滑动地套装在所述液压组件上的上滑块和下滑块;所述上滑块和所述下滑块在所述待补贴膨胀管内相抵;所述上滑块向下滑动可与所述下滑块配合形成沿径向扩张,并用于使所述待补贴膨胀管膨胀的整体膨胀块;所述液压组件用于驱动所述上滑块向下滑动,并驱动所述整体膨胀块向上移动。
具体地,作为优选,所述上滑块包括呈环形体结构的上固定件、以及与所述上固定件的下端连接的多个上卡瓦块;所述下滑块包括呈环形体结构的下固定件、以及与所述下固定件的上端连接的多个下卡瓦块。每个所述上卡瓦块的下端与相邻两个所述下卡瓦块之间的间隙相对。
具体地,作为优选,所述上卡瓦块的宽度由上至下逐渐减少;所述下卡瓦块的宽度由上至下逐渐增大。
具体地,作为优选,所述上卡瓦块和所述下卡瓦块呈结构相同的弧形块体结构。
具体地,作为优选,每个所述上卡瓦块的上端及每个所述下卡瓦块的下端均设置有连接件;所述上固定件的下端及所述下固定件的上端均设置有与所述连接件相适配,并用于固定所述连接件的连接槽。
具体地,作为优选,所述待补贴膨胀管的下端封堵。
所述液压组件包括由上至下连通的钻杆、中心管、以及液压缸、封堵件。
所述液压缸套装在所述钻杆上,且所述钻杆上设置有连通所述液压缸的驱动内腔的出液孔。
所述上滑块和所述下滑块可轴向滑动地套装在所述中心管上,且所述下滑块的下端与所述中心管下端外壁上的限位台阶相抵。
所述封堵件通过可剪断的剪力连接件封堵所述中心管的下端。
当工作液进入所述驱动内腔时,所述液压缸驱动所述上滑块向下滑动。
具体地,作为优选,所述液压缸包括套装在所述钻杆上的缸体、可轴向滑动地设置在所述缸体内的活塞、多个上端与所述活塞的下端连接的活塞杆。
所述出液孔与所述缸体位于所述活塞上方的内腔连通。
所述活塞杆的下端与所述上滑块的上端相抵。
具体地,作为优选,所述钻杆的外壁上设置有位于所述出液孔下方,并用于与所述活塞上端相抵的限位台阶。
具体地,作为优选,所述封堵件包括通过所述剪力连接件与所述中心管下端连接的球座,所述球座中部设置有与所述中心管连通的轴孔;所述封堵件还包括用于封堵所述轴孔的封堵球。
具体地,作为优选,所述液压组件还包括用于封堵所述待补贴膨胀管下端的丝堵。
具体地,作为优选,所述上滑块与所述待补贴膨胀管之间、所述下滑块与所述待补贴膨胀管之间设置有密封圈。
第二方面,本发明实施例提供了利用上述装置对已补贴膨胀管下方的套管漏点进行补贴的方法,所述方法包括:
将该装置下入套管并穿过已补贴膨胀管,到达待封堵漏点处,控制液压组件驱动上滑块向下滑动以与下滑块配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,然后通过所述液压组件驱动所述整体膨胀块向上移动,则所述待补贴膨胀管膨胀并补贴在所述套管上。
具体地,作为优选,所述方法还包括:通过使用钻具组件将所述待补贴膨胀管的未膨胀部分钻除。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明实施例提供的套管补贴装置,通过液压组件驱动上滑块向下滑动至与下滑块配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,便于挤压套装在整体膨胀块上的待补贴膨胀管,进而使待补贴膨胀管膨胀。通过液压组件驱动整体膨胀块向上移动,可使待补贴膨胀管膨胀,进而补贴在套管上并封堵漏点。采用液压驱动的方式进行补贴套管作业,具有省时省力的特点,并且不需要使待补贴膨胀管与已补贴膨胀管的下端相抵,进而避免已补贴膨胀管承受很大的载荷,使该装置不受已补贴膨胀管位置的影响。采用该装置可以对套管上不同位置出现的漏点进行补贴封堵,不受补贴次数的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的套管补贴装置的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的装置中,上滑块与下滑块合为整体膨胀块的示意图;
图3是本发明实施例提供的装置中,待补贴膨胀管膨胀的示意图;
图4是本发明实施例提供的待补贴膨胀管修整后补贴套管的示意图;
图5-1是本发明实施例提供的上滑块及下滑块的第一类结构示意图;
图5-2是本发明实施例提供的上滑块及下滑块的第二类结构示意图。
其中,附图标记分别表示:
1 待补贴膨胀管,
2 液压组件,
201 钻杆,
2011 出液孔,
202 中心管,
203 液压缸,
2031 缸体,
2032 活塞,
2033 活塞杆,
204 封堵件,
205 丝堵,
3 上滑块,
301 上固定件,
302 上卡瓦块,
4 下滑块,
401 下固定件,
402 下卡瓦块,
5 已补贴膨胀管,
6 套管,
7 待封堵漏点。
具体实施方式
除非另有定义,本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
需要说明的是,膨胀管的材质为塑性好的金属材料(例如低碳合金钢),该材料能够在外力的作用下膨胀,且在膨胀后具有不回弹的性能,以便于补贴在套管内壁上,进而封堵漏点。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面,本发明实施例提供了一种套管补贴装置,以附图1为例,该装置包括:待补贴膨胀管1;待补贴膨胀管1的外径小于已补贴膨胀管5的内径。进一步地,该装置还包括:液压组件2、以及可轴向滑动地套装在液压组件2上的上滑块3和下滑块4。其中,上滑块3和下滑块4在待补贴膨胀管1内相抵。上滑块3向下滑动可与下滑块4配合形成沿径向扩张,并用于使待补贴膨胀管1膨胀的整体膨胀块。液压组件2用于驱动上滑块3向下滑动,并驱动整体膨胀块向上移动。
以下就本发明实施例提供的套管补贴装置的工作原理给予描述:
首先通过作业车的管柱将该装置下入油井或注水井的套管6内,并达到已补贴膨胀管5下方的待封堵漏点7处,然后控制液压组件2驱动上滑块3向下滑动,并与下滑块4配合形成沿径向扩张的整体膨胀块(参见附图2),此时整体膨胀块的外壁挤压待补贴膨胀管1,使与其接触处的待补贴膨胀管1膨胀,并补贴到套管6上。进一步地,通过液压组件2使该整体膨胀块向上移动(参见附图3),然后完全脱离待补贴膨胀管1,则使待补贴膨胀管1的最初膨胀处至其上端均膨胀,并补贴到套管6上,进而封堵待封堵漏点7。然后上提该套管补贴装置,使液压组件2及整体膨胀块脱离套管6,完成对套管6上漏点的封堵。
然后可通过向套管6内下入钻具组件(包括钻杆、钻头等),以对待补贴膨胀管1的未膨胀部分进行修整,修整后的待补贴膨胀管1补贴套管6的示意图参见附图4。
上滑块3及下滑块4的材质为塑性差、强度高的金属材料(例如42铬钼)。上滑块3及下滑块4配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,其外径大于待补贴膨胀管1的内径,进而挤压待补贴膨胀管1并使其膨胀。
待补贴膨胀管1的外径小于已补贴膨胀管5的内径,便于使本发明实施例提供的装置穿过已补贴膨胀管5,进而对其下方的待封堵漏点7进行封堵。上滑块3和下滑块4在待补贴膨胀管1内相抵,便于在液压驱动作用下,上滑块3和下滑块4快速配合形成整体膨胀块。
本发明实施例提供的套管补贴装置,通过液压组件2驱动上滑块3向下滑动至与下滑块4配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,便于挤压套装在整体膨胀块上的待补贴膨胀管1,进而使待补贴膨胀管1膨胀。通过液压组件2驱动整体膨胀块向上移动,可使待补贴膨胀管1膨胀,进而补贴在套管6上并封堵漏点。采用液压驱动的方式进行补贴套管作业,具有省时省力的特点,并且不需要使待补贴膨胀管1与已补贴膨胀管5的下端相抵,进而避免已补贴膨胀管5承受很大的载荷,使该装置不受已补贴膨胀管5的位置影响。采用该装置可以对套管6上不同位置出现的漏点进行补贴封堵,不受补贴次数的影响。
上滑块3及下滑块4有多种结构,在基于结构简单的前提下,以下给出两种实施方式:
作为第一种实施方式:如附图5-1所示,上滑块3包括呈环形体结构的上固定件301、以及与上固定件301的下端连接的多个上卡瓦块302。下滑块4包括呈环形体结构的下固定件401、以及与下固定件401的上端连接的多个下卡瓦块402。每个上卡瓦块302的下端与相邻两个下卡瓦块402之间的间隙相对,相应地,每个下卡瓦块402的上端与相邻两个上卡瓦块302之间的间隙相对。
如此设置上滑块3和下滑块4的结构,便于上滑块3向下滑动时,上卡瓦块302及下卡瓦块402分别插入相对的间隙内,以配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,进而挤压待补贴膨胀管1,以便于使其膨胀。
具体地,上卡瓦块302和下卡瓦块402的宽度可以有多种设置方式,但需满足两者配合后,整体膨胀块的最大径向宽度能够使待补贴膨胀管1膨胀,并补贴在套管6上。
举例来说:上卡瓦块302和下卡瓦块402的宽度均为由上至下逐渐变大再减小。或者,上卡瓦块302的宽度由上至下逐渐减少;下卡瓦块402的宽度由上至下逐渐增大。
优选后一种实施方式,如此设置上卡瓦块302及下卡瓦块402的宽度,使相邻两个上卡瓦块302之间的间隙由上至下逐渐增大,两个下卡瓦块402之间的间隙由上至下逐渐减小,以便于上卡瓦块302和下卡瓦块402分别容易地插入相对的间隙内。
具体地,上卡瓦块302和下卡瓦块402呈结构相同的弧形块体结构。
弧形块体结构的中部向外凸出,可通过在球体上截取获得。将上卡瓦块302和下卡瓦块402设置为弧形块体结构,便于两者配合形成中部向外凸出、类似部分球体结构的环形块体(参见附图2及附图3),即获得沿径向扩张的整体膨胀块,以便于挤压待补贴膨胀管1并使其膨胀。
进一步地,相邻两个上卡瓦块302的上端,以及相邻两个下卡瓦块402的下端之间的间隙,均小于下卡瓦块402上端的宽度及上卡瓦块302下端的宽度。
当上滑块3向下滑动时,上卡瓦块302的下端和下卡瓦块402的上端分别挤入相应的间隙内,由于挤压作用,上卡瓦块302和下卡瓦块402均沿径向扩张,直至上卡瓦块302的下端和下卡瓦块402的上端,分别与下固定件401的上端和上固定件301的下端相抵。
为了便于使上卡瓦块302和下卡瓦块402分别与上固定件301和下固定件401连接,每个上卡瓦块302的上端及每个下卡瓦块402的下端均设置有连接件;上固定件301的下端及下固定件401的上端均设置有与连接件相适配,并用于固定连接件的连接槽。
具体地,连接槽包括横向条状槽、以及一端与横向条状槽垂直连接的纵向条状槽,且横向条状槽的深度大于纵向条状槽的深度,连接件为与连接槽相适配的结构。通过将连接件卡入连接槽内,实现连接件与上固定件301及下固定件401的连接。如此设置连接槽及连接件的结构,便于连接件牢固地卡入连接槽内。
作为第二种实施方式:如附图5-2所示,上滑块3包括呈环形体结构的上固定件301、以及与上固定件301的下端连接的呈环形锥体结构的上卡瓦块302。下滑块4包括呈环形体结构的下固定件401、以及与下固定件401的上端连接的呈碗状结构的下卡瓦块402,下卡瓦块402的碗口朝上。上卡瓦块302的锥形端与下卡瓦块402上部的内壁相抵。
环形锥体结构为设置有通孔的锥体结构,大径端为锥体底,小径端为锥形端。下卡瓦块402膨胀后,碗口变大,即下滑块4的最大外径变大。并且在该结构中下卡瓦块402比上卡瓦块302的塑性好,以便于在上卡瓦块302的挤压作用下沿径向扩张。
当上滑块3向下滑动时,上卡瓦块302的锥形端插入下卡瓦块402的内壁,并沿径向向外挤压下卡瓦块402的壁,使其沿径向扩张,因此形成沿径向扩张的整体膨胀块,以便于使待补贴膨胀管1膨胀。
具有上述结构的上滑块3和下滑块4容易获取,方便安装。
其中,上固定件301与上卡瓦块302、下固定件401与下卡瓦块402之间的连接方式有多种,例如可以为焊接连接,也可以为可拆卸连接,优选可拆卸连接的方式,以便于上固定件301与上卡瓦块302、下固定件401与下卡瓦块402的拆装。
可拆卸连接的方式有多种,作为优选,上固定件301的下端面及下固定件401的上端面上设置有方形、键形、或者圆形的连接槽,上卡瓦块302的上端及下卡瓦块402的下端设置有与连接槽相配合的连接件。将连接件卡入连接槽内,可实现上固定件301与上卡瓦块302、下固定件401与下卡瓦块402的可拆卸连接。
在本发明实施例中,能够驱动上滑块3向下滑动,以及整体膨胀块向上移动并可脱离待补贴膨胀管1的液压组件2,可以为多种结构。在基于结构简单的前提下,给出以下具体实施例:
以附图1为例,待补贴膨胀管1的下端封堵。液压组件2包括由上至下连通的钻杆201、中心管202、以及液压缸203、封堵件204。液压缸203套装在钻杆201上,且钻杆201上设置有连通液压缸203的驱动内腔的出液孔2011。上滑块3和下滑块4可轴向滑动地套装在中心管202上,且下滑块4的下端与中心管202下端外壁上的限位台阶相抵。封堵件204通过可剪断的剪力连接件封堵中心管202的下端。当工作液进入驱动内腔时,液压缸203驱动上滑块3向下滑动。
在本发明实施例中,将液压缸203的驱动内腔定义为上驱动液压腔,将待补贴膨胀管1、中心管202以及整体膨胀块或者下滑块4之间形成的腔体定义为下驱动液压腔。上滑块3的上端即上固定件301的上端,下滑块4的下端即下固定件401的下端。
可剪断的剪力连接件能够在剪切力的作用下剪断,以便于在液压作用下,封堵件204脱离中心管202的下端。其中,可剪断的剪力连接件可以为剪钉。
具有上述液压组件2的套管补贴装置的工作原理具体如下:
首先,将地面上作业车的管柱与钻杆201连接,并向钻杆201内注入工作液(一般为水),则工作液顺次流入钻杆201、中心管202。由于中心管202的下端被封堵件204封堵,在出液孔2011以下的钻杆201及中心管202内充满工作液后,工作液由出液孔2011进入上驱动液压腔,并驱动上滑块3向下滑动。由于下滑块4的下端被中心管202下端外壁上的限位台阶限位,故上滑块3向下滑动可与下滑块4配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,以挤压与其接触的待补贴膨胀管1。
随着继续注入工作液,当上驱动液压腔内的工作液饱和时,工作液不能继续由出液孔2011进入上驱动液压腔内,因此中心管202内的液压迅速增大,使剪力连接件剪断,进而封堵件204脱离中心管202,中心管202的下端导通,工作液进入下驱动液压腔内。随着下驱动液压腔内液压的增大,驱动整体膨胀块和液压组件2(钻杆201、中心管202、液压缸203)向上移动。在整体膨胀块向上移动的过程中,挤压待补贴膨胀管1,使其膨胀并补贴在套管6内壁上,进而封堵待封堵漏点7。
该液压组件2能够容易地实现上述液压驱动功能,具有省时省力的特点。
具体地,钻杆201与中心管202之间为螺纹连接,以便于两者之间的拆装。由于钻杆201能够传递动力、输送工作液,通常用于处理井下事故,且钻杆201的上端设置有扩径螺纹孔,以便于与井内其他管柱连接。
液压缸203的结构有多种,在基于结构简单的前提下,优选具有以下结构的液压缸203:
以附图1为例,液压缸203包括套装在钻杆201上的缸体2031、可轴向滑动地设置在缸体2031内的活塞2032、多个上端与活塞2032的下端连接的活塞杆2033;出液孔2011与缸体2031位于活塞2032上方的内腔连通;活塞杆2033的下端与上滑块3的上端相抵。
其中,缸体2031位于活塞2032上方的内腔为该液压缸203的驱动内腔,即上驱动液压腔。
当工作液由出液孔2011进入上驱动液压腔后,由于液压作用,活塞2032向下移动以使上驱动液压腔的体积增大。而活塞2032的下端与活塞杆2033连接,故活塞杆2033向下移动并推动上滑块3向下滑动,以便于与下滑块4配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,进而挤压与其接触的待补贴膨胀管1。待上驱动液压腔的体积不能继续增大时,工作液不能继续由出液孔2011进入上驱动液压腔内,因此中心管202内的液压迅速增大,以使剪力连接件剪断。
具体地,缸体2031固定套装在钻杆201上,缸体2031与钻杆201之间、活塞2032与钻杆201之间、以及活塞2032与缸体2031之间均设置有密封圈,以便于形成密闭的上驱动液压腔。
多个活塞杆2033均匀设置,以便于使与其下端相抵的上滑块3受力均匀,进而平稳地向下滑动。
钻杆201的外壁上设置有位于出液孔2011下方,并用于与活塞2032上端相抵的限位台阶,以防止活塞2032向上滑动堵塞出液孔2011,保证工作液能够由出液孔2011进入上驱动液压腔内。
如附图2所示,封堵件204包括通过剪力连接件与中心管202下端连接的球座,球座中部设置有与中心管202连通的轴孔;封堵件204还包括用于封堵轴孔的封堵球。
将本发明实施例提供的装置下入套管6后,向钻杆201及中心管202内投入封堵球,并注入适量工作液使封堵球向下运动,以封堵轴孔,进而使中心管202的下端封堵,以便于后期的液压作业。
上述封堵件204容易获取,在未放置封堵球时,便于清理钻杆201与中心管202的内腔。
当剪力连接件为剪钉时,中心管202与封堵件204之间连接的具体实现方式为:中心管202下端的壁上沿径向设置有剪钉孔,下端设置有连通其内腔的球座安装孔,球座的外壁上设置有盲孔,将球座置于球座安装孔内,并使剪钉穿过剪钉孔及盲孔,以将中心管202和球座连接。
为了便于封堵球能够容易地封堵轴孔,将轴孔的上端加工成倒立的圆台孔结构。该圆台孔的内径由上至下逐渐减小,其上端内径大于轴孔的内径及封堵球的直径,以便于封堵球进入圆台孔,进而封堵轴孔。
除此之外,封堵件204还可以为能够封堵中心管202下端,并能通过剪钉与中心管202下端连接的其他部件,例如塞子、方形块体、柱状体等。
如附图1所示,液压组件2还包括用于封堵待补贴膨胀管1下端的丝堵205。
通过使用丝堵205设置在待补贴膨胀管1的下端,使待补贴膨胀管1的下端封堵,以便于使待补贴膨胀管1、丝堵205、整体膨胀块或者下滑块4、液压组件2之间形成下驱动液压腔。丝堵205为本领域技术人员常用的零件,结构简单,容易获取。
丝堵205的外壁上设置有外螺纹,待补贴膨胀管1的内壁上设置有内螺纹,丝堵205与待补贴膨胀管1之间通过螺纹连接,螺纹连接的方式便于两者的拆装。待补贴膨胀管1的下端与丝堵205外壁上设置的限位台阶相抵,以便于对丝堵205限位。
在下入套管6时,以及待补贴膨胀管1未膨胀前,为了避免待补贴膨胀管1脱离上滑块3、下滑块4及液压组件2,可以在待补贴膨胀管1的上端设置与上滑块3上端相抵的限位台阶,该限位台阶可以通过缩径加工获取。
上滑块3与待补贴膨胀管1之间、下滑块4与待补贴膨胀管1之间设置有密封圈,以便于密封上滑块3与待补贴膨胀管1之间、以及下滑块4与待补贴膨胀管1之间的间隙,还便于使待补贴膨胀管1、中心管202及下滑块4之间形成密闭的下驱动液压腔。
上述密封圈具体设置在上固定件301、下固定件401与待补贴膨胀管1之间,上固定件301及下固定件401的外壁上设置有用于安装密封圈的密封凹槽,以便于密封圈卡入密封凹槽内。
第二方面,本发明实施例还提供了利用上述装置对已补贴膨胀管下方的套管漏点进行补贴的方法,该方法包括:
将该装置下入套管6并穿过已补贴膨胀管5,到达待封堵漏点7处,控制液压组件2驱动上滑块3向下滑动以与下滑块4配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,然后通过液压组件2驱动整体膨胀块向上移动,则待补贴膨胀管1膨胀并补贴在套管6上。
上述补贴套管的方法简单、省时省力,不受已补贴膨胀管5位置及补贴次数的影响,避免已补贴膨胀管5承受很大载荷。
本发明实施例提供的对已补贴膨胀管下方的套管漏点进行补贴的方法还包括:通过使用钻具组件将待补贴膨胀管1的未膨胀部分钻除。
通过将待补贴膨胀管1的未膨胀部分钻除,可避免未膨胀部分影响套管6的内径大小及套管6的导通状态,以便于套管6能够正常使用。
在本发明实施例提供的装置中,当上滑块3及下滑块4为上述第一种结构,液压组件2为上述组件时,利用该装置对已补贴膨胀管5下方的待封堵漏点7进行封堵的方法如下:
下入套管6:首先将地面上作业车的管柱与钻杆201上端连接,通过作业车将该装置下入套管6并穿入已补贴膨胀管5内(参见附图1),到达待封堵漏点7处,然后通过管柱向钻杆201及中心管202内投入封堵球,同时注入适量工作液,以使封堵球随着工作液进入中心管202内,并封堵球座的轴孔。
合成整体膨胀块:通过控制作业车向钻杆201及中心管202内注入工作液,由于中心管202的下端被球座封堵,在出液孔2011以下的钻杆201及中心管202内充满工作液之后,工作液由出液孔2011进入上驱动液压腔内,由于液压作用,活塞2032向下移动以使上驱动液压腔的体积增大。而活塞2032的下端与活塞杆2033连接,故活塞杆2033向下移动并推动上滑块3向下滑动。如附图5-1及附图2所示,由于上滑块3的每个上卡瓦块302的下端与相邻两个下卡瓦块402之间的间隙相对,故每个上卡瓦块302插入相邻两个下卡瓦块402之间的间隙内,同理下卡瓦块402插入相邻两个上卡瓦块302之间的间隙内,进而上滑块3与下滑块4配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,并挤压与其接触的待补贴膨胀管1。
待补贴膨胀管1膨胀:继续注入工作液,当上驱动液压腔的体积不再增大时,工作液不能继续由出液孔2011进入上驱动液压腔内,因此中心管202内的液压迅速增大,使剪钉剪断,进而封堵件204脱离中心管202,中心管202的下端导通,工作液进入下驱动液压腔内。如附图3所示,随着下驱动液压腔内液压的增大,驱动液压组件2、整体膨胀块向上移动,并可脱离待补贴膨胀管1。在整体膨胀块向上移动的过程中,挤压待补贴膨胀管1,使其膨胀并补贴在套管6内壁上,进而封堵待封堵漏点7。
修整待补贴膨胀管1:上提该套管补贴装置,并使液压组件2及整体膨胀块脱离套管6。由于待补贴膨胀管1的下端封堵,可通过作业车向套管6内下入钻具组件(包括钻杆、钻头等),以将待补贴膨胀管1的未膨胀部分钻除。其中,需要钻除的部分参见附图3中虚线圈内未膨胀的待补贴膨胀管1、丝堵205、以及球座,修整后的待补贴膨胀管1补贴套管6的示意图参见附图4。
在本发明实施例提供的装置中,当上滑块3及下滑块4为上述第二种结构(参见附图5-2),液压组件2为上述组件时,该套管补贴装置对已补贴膨胀管5下方的待封堵漏点7进行封堵的方法,与上述方法的不同之处在于:
合成整体膨胀块:当活塞杆2033向下移动并推动上滑块3向下滑动时,由于下卡瓦块402的下端被中心管202下端外壁上的限位台阶限位,故上卡瓦块302的锥形端插入下卡瓦块402的内壁,并沿径向向外挤压下卡瓦块402的壁,使其沿径向扩张,因此形成沿径向扩张的整体膨胀块,以便于使待补贴膨胀管1膨胀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种套管补贴装置,包括:待补贴膨胀管(1);
所述待补贴膨胀管(1)的外径小于已补贴膨胀管(5)的内径;
其特征在于,所述装置还包括:液压组件(2)、以及可轴向滑动地套装在所述液压组件(2)上的上滑块(3)和下滑块(4);
所述上滑块(3)和所述下滑块(4)在所述待补贴膨胀管(1)内相抵;
所述上滑块(3)向下滑动可与所述下滑块(4)配合形成沿径向扩张,并用于使所述待补贴膨胀管(1)膨胀的整体膨胀块;
所述液压组件(2)用于驱动所述上滑块(3)向下滑动,并驱动所述整体膨胀块向上移动。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述上滑块(3)包括呈环形体结构的上固定件(301)、以及与所述上固定件(301)的下端连接的多个上卡瓦块(302);
所述下滑块(4)包括呈环形体结构的下固定件(401)、以及与所述下固定件(401)的上端连接的多个下卡瓦块(402);
每个所述上卡瓦块(302)的下端与相邻两个所述下卡瓦块(402)之间的间隙相对。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述上卡瓦块(302)的宽度由上至下逐渐减少;
所述下卡瓦块(402)的宽度由上至下逐渐增大。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述上卡瓦块(302)和所述下卡瓦块(402)呈结构相同的弧形块体结构。
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,每个所述上卡瓦块(302)的上端及每个所述下卡瓦块(402)的下端均设置有连接件;
所述上固定件(301)的下端及所述下固定件(401)的上端均设置有与所述连接件相适配,并用于固定所述连接件的连接槽。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述待补贴膨胀管(1)的下端封堵;
所述液压组件(2)包括由上至下连通的钻杆(201)、中心管(202)、以及液压缸(203)、封堵件(204);
所述液压缸(203)套装在所述钻杆(201)上,且所述钻杆(201)上设置有连通所述液压缸(203)的驱动内腔的出液孔(2011);
所述上滑块(3)和所述下滑块(4)可轴向滑动地套装在所述中心管(202)上,且所述下滑块(4)的下端与所述中心管(202)下端外壁上的限位台阶相抵;
所述封堵件(204)通过可剪断的剪力连接件封堵所述中心管(202)的下端;
当工作液进入所述驱动内腔时,所述液压缸(203)驱动所述上滑块(3)向下滑动。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述液压缸(203)包括套装在所述钻杆(201)上的缸体(2031)、可轴向滑动地设置在所述缸体(2031)内的活塞(2032)、多个上端与所述活塞(2032)的下端连接的活塞杆(2033);
所述出液孔(2011)与所述缸体(2031)位于所述活塞(2032)上方的内腔连通;
所述活塞杆(2033)的下端与所述上滑块(3)的上端相抵。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述钻杆(201)的外壁上设置有位于所述出液孔(2011)下方,并用于与所述活塞(2032)上端相抵的限位台阶。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述封堵件(204)包括通过所述剪力连接件与所述中心管(202)下端连接的球座,所述球座中部设置有与所述中心管(202)连通的轴孔;
所述封堵件(204)还包括用于封堵所述轴孔的封堵球。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述液压组件(2)还包括用于封堵所述待补贴膨胀管(1)下端的丝堵(205)。
11.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述上滑块(3)与所述待补贴膨胀管(1)之间、所述下滑块(4)与所述待补贴膨胀管(1)之间设置有密封圈。
12.利用权利要求1-11任一项所述的装置对已补贴膨胀管下方的套管漏点进行补贴的方法,其特征在于,所述方法包括:
将该装置下入套管(6)并穿过已补贴膨胀管(5),到达待封堵漏点(7)处,控制液压组件(2)驱动上滑块(3)向下滑动以与下滑块(4)配合形成沿径向扩张的整体膨胀块,然后通过所述液压组件(2)驱动所述整体膨胀块向上移动,则所述待补贴膨胀管(1)膨胀并补贴在所述套管(6)上。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:通过使用钻具组件将所述待补贴膨胀管(1)的未膨胀部分钻除。
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