CN113047798B - 一种液压式套管保护工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压式套管保护工具，涉及石油套管保护技术领域，具体为包括安装机架，所述安装机架的顶部固定安装有液压站，且安装机架的顶部固定安装有安装机架，所述安装机架顶部的右侧设置有电动绞盘，且电动绞盘的外部缠绕有收放线缆，所述收放线缆外部的底端固定套装有一级导油管。该液压式套管保护工具，当石油套管出现局部变形时，通过收放线缆将一级导油管放入石油套管中，使一级导油管移动至套管变形处上方，通过液压站控制一级液压杆带动顶块伸出，将一级导油管固定在套管中部，通过液压站控制二级液压杆带动顶块伸出顶压变形处，即可对变形处进行修复，对套管进行保护性修复，防止套管继续变形损坏。

Description

一种液压式套管保护工具

技术领域

本发明涉及石油套管保护技术领域，具体为一种液压式套管保护工具。

背景技术

石油套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行，每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管，套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次性消耗材料，套管按使用情况可分为导管、表层套管、技术套管和油层套管。在石油开采过程中使用的不同类型的套管：表层石油套管保护钻井，使其避免受浅水层及浅气层污染，支撑井口设备并保持套管的其他层重量。技术石油套管分隔不同层面的压力，以便钻液额度正常流通并保护生产套管。以便在钻井内安装反爆裂装置、防漏装置及尾管。油层石油套管将石油和天然气从地表下的储藏层里导出。用于保护钻井，将钻探泥浆分层。石油套管生产时，外径通常为114.3毫米到508毫米。

石油套管是维持油井运行的生命线。由于地质条件不同，井下受力状态复杂，拉、压、弯、扭应力综合作用于管体，这对套管本身的质量提出了较高的要求。当地质情况出现变化时，石油套管会在井下受到很大的挤压力，导致石油套管受力变形，目前遇到此种情况时，通常需要将石油套管取出，对其进行保护性维修或更换，操作费时费力，导致工期延长，目前缺少一种井下套管修复装置，为此我们提出一种液压式套管保护工具以解决上述提出的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种液压式套管保护工具，具有便于对套管变形处进行修复、修复质量高、防止套管损坏等优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上便于对套管变形处进行修复、修复质量高、防止套管损坏的目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种液压式套管保护工具，包括安装机架，所述安装机架的顶部固定安装有液压站，且安装机架的顶部固定安装有安装机架，所述安装机架顶部的右侧设置有电动绞盘，且电动绞盘的外部缠绕有收放线缆，所述收放线缆外部的底端固定套装有一级导油管，且一级导油管的外部固定安装有均匀分布的一级液压杆，所述一级液压杆的输出端固定安装有顶块，所述一级导油管的底端固定安装有高强度连接套杆，且高强度连接套杆的外部活动套装有二级导油管，所述二级导油管的外部固定安装有二级液压杆，且二级液压杆的输出端固定安装有顶块，所述二级液压杆的进油口与二级导油管固定连通，所述收放线缆的内部包裹有第一液压油管、第二液压油管以及连接导线束、加强钢索，所述第一液压油管的一端与一级导油管固定连通，且第一液压油管的另一端与液压站固定连通，所述第二液压油管的一端与二级导油管固定连通，且第二液压油管的另一端与液压站固定连通。

优选的，所述一级导油管外部的一级液压杆分为三组，且三组一级液压杆交错分布，所述顶块的外表面为圆弧面，且顶块外表面的直径值与石油套管的直径值相同，所述一级液压杆的进油口与一级导油管固定连通。

优选的，所述一级导油管的底端固定安装有伺服电机，且伺服电机的输出轴上固定套装有主动齿杆，所述主动齿杆的内部为中空结构。

优选的，所述二级导油管的顶部固定安装有从动齿杆，且从动齿杆活动套装于高强度连接套杆的外部，所述从动齿杆的外沿与主动齿杆相互啮合。

优选的，所述一级导油管的底端固定安装有位于高强度连接套杆侧面的电动伸缩杆，且电动伸缩杆的输出轴与二级导油管固定连接，所述电动伸缩杆与伺服电机均通过连接导线束与控制台电性连接。

优选的，所述二级导油管的外部固定套装有照明灯环，所述二级导油管的外部固定安装有位于照明灯环下方的井下摄像头，所述照明灯环、井下摄像头通过连接导线束与控制台电性连接。

优选的，所述高强度连接套杆的底端固定安装有与二级导油管相互配合的限位环，所述高强度连接套杆的外径值与二级导油管的内径值相同。

优选的，所述安装机架的顶部开设有与收放线缆相互配合的贯通槽，所述安装机架的底端设置有均匀分布的万向轮。

本发明提供了一种液压式套管保护工具，具备以下有益效果：

1、该液压式套管保护工具，当石油套管出现局部变形时，通过收放线缆将一级导油管放入石油套管中，使一级导油管移动至套管变形处上方，通过液压站控制一级液压杆带动顶块伸出，将一级导油管固定在套管中部，通过液压站控制二级液压杆带动顶块伸出顶压变形处，即可对变形处进行修复，对套管进行保护性修复，防止套管继续变形损坏。

2、该液压式套管保护工具，通过电动伸缩杆带动二级导油管以及二级液压杆上下移动，对二级液压杆的工作高度进行调节，同时通过伺服电机带动主动齿杆以及从动齿杆、二级导油管转动，对二级液压杆的工作进行调节，从而使二级液压杆带动顶块移动，可以对套管多个方向进行修复，并可对套管变形位置进行不同力度多次修复，提高了石油套管的修复效果。

3、该液压式套管保护工具，通过在二级导油管的外部加装井下摄像头与照明灯环，井下摄像头对套管变形情况进行拍摄，并传输至控制台，便于使用者对套管变形情况进行观察，从而便于精确对套管进行保护性修复，进一步提高了套管的修复效果。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明一级导油管外部的结构示意图；

图3为本发明一级导油管剖面的结构示意图；

图4为本发明二级导油管外部的结构示意图；

图5为本发明主动齿杆的结构示意图；

图6为本发明收放线缆剖面的结构示意图。

图中：1、安装机架；2、液压站；3、控制台；4、电动绞盘；5、收放线缆；6、一级导油管；7、一级液压杆；8、顶块；9、高强度连接套杆；10、二级导油管；11、从动齿杆；12、伺服电机；13、主动齿杆；14、二级液压杆；15、照明灯环；16、井下摄像头；17、电动伸缩杆；18、连接导线束；19、第一液压油管；20、第二液压油管；21、加强钢索。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：一种液压式套管保护工具，包括安装机架1，安装机架1的顶部固定安装有液压站2，且安装机架1的顶部固定安装有安装机架1，安装机架1顶部的右侧设置有电动绞盘4，且电动绞盘4的外部缠绕有收放线缆5，安装机架1的顶部开设有与收放线缆5相互配合的贯通槽，安装机架1的底端设置有均匀分布的万向轮，通过在安装机架1的底部加装万向轮，便于推动该装置进行移动，同时在安装机架1的顶部加装电动绞盘4，便于通过电动绞盘4都收放线缆5进行收卷，降低了工作难度，收放线缆5外部的底端固定套装有一级导油管6，且一级导油管6的外部固定安装有均匀分布的一级液压杆7，一级液压杆7的输出端固定安装有顶块8，一级导油管6的底端固定安装有高强度连接套杆9，且高强度连接套杆9的外部活动套装有二级导油管10，二级导油管10的外部固定安装有二级液压杆14，且二级液压杆14的输出端固定安装有顶块8，二级液压杆14的进油口与二级导油管10固定连通，收放线缆5的内部包裹有第一液压油管19、第二液压油管20以及连接导线束18、加强钢索21，通过在收放线缆5的内部加装第一液压油管19与第二液压油管20，便于通过液压站2对一级液压杆7以及二级液压杆14进行单独控制，从而使该装置实现定位、修复等操作，另外在收放线缆5的内部加装加强钢索21，提高了收放线缆5的整体强度，防止收放线缆5受力过大断裂，第一液压油管19的一端与一级导油管6固定连通，且第一液压油管19的另一端与液压站2固定连通，第二液压油管20的一端与二级导油管10固定连通，且第二液压油管20的另一端与液压站2固定连通，一级导油管6外部的一级液压杆7分为三组，且三组一级液压杆7交错分布，顶块8的外表面为圆弧面，且顶块8外表面的直径值与石油套管的直径值相同，一级液压杆7的进油口与一级导油管6固定连通，当石油套管出现局部变形时，通过收放线缆5将一级导油管6放入石油套管中，通过液压站2控制一级液压杆7带动顶块8伸出，将一级导油管6固定在套管中部，保证了该装置整体工作时的稳定性，且顶块8外表面直径值与石油套管的内径值相同，使顶块8可以与石油套管紧密接触，进一步保证了该装置工作时的稳定性，一级导油管6的底端固定安装有伺服电机12，且伺服电机12的输出轴上固定套装有主动齿杆13，主动齿杆13的内部为中空结构，二级导油管10的顶部固定安装有从动齿杆11，且从动齿杆11活动套装于高强度连接套杆9的外部，从动齿杆11的外沿与主动齿杆13相互啮合，通过伺服电机12带动主动齿杆13与从动齿杆11以及二级导油管10转动，对二级液压杆14工作方向精心调节，从而使二级液压杆14可以对变形处多点进行修复，提高了对套管的修复效果，另外主动齿杆13为中空结构，降低一级导油管6与二级导油管10整体的自重，一级导油管6的底端固定安装有位于高强度连接套杆9侧面的电动伸缩杆17，且电动伸缩杆17的输出轴与二级导油管10固定连接，电动伸缩杆17与伺服电机12均通过连接导线束18与控制台3电性连接，通过电动伸缩杆17带动二级导油管10以及二级液压杆14上下移动，对二级液压杆14的工作高度进行调节，可以通过二级液压杆14对套管不同高度进行修复，同时也可对套管单一变形处进行多点修复，进一步提高了对套管的修复效果，防止套管持续变形损坏，二级导油管10的外部固定套装有照明灯环15，二级导油管10的外部固定安装有位于照明灯环15下方的井下摄像头16，照明灯环15、井下摄像头16通过连接导线束18与控制台3电性连接，将一级导油管6以及二级导油管10整体放入石油套管内部，在对一级导油管6以及二级导油管10下方时，通过照明灯环15对套管内进行照明，并通过井下摄像头16对套管内情况进行拍摄，并通过连接导线束18传输至控制台3，便于使用者对套管内情况进行观察从而精确对套管进行保护性修复，进一步提高了套管的修复效果，高强度连接套杆9的底端固定安装有与二级导油管10相互配合的限位环，高强度连接套杆9的外径值与二级导油管10的内径值相同，由于二级导油管10侧面的二级液压杆14在带动顶块8移动套管进行修复时，二级导油管10主要水平方向受力，通过高强度连接套杆9对二级导油管10以及二级液压杆14位置进行限制，保证了二级液压杆14工作时的稳定性，同时保证了二级液压杆14的有效性。

综上，该液压式套管保护工具，使用时，当石油套管受力出现变形时，通过安装机架1底部的万向轮将该装置推至石油井上方，通过电动绞盘4释放收放线缆5，将一级导油管6以及二级导油管10整体放入石油套管内部，在对一级导油管6以及二级导油管10下方时，通过照明灯环15对套管内进行照明，并通过井下摄像头16对套管内情况进行拍摄，并通过连接导线束18传输至控制台3，便于使用者对套管内情况进行观察，当发现套管变形处时，使一级导油管6停留在变形处上方，通过控制台3控制一级液压杆7带动顶块8伸缩，将一级导油管6与二级导油管10固定在套管中部，通过控制台3控制电动伸缩杆17带动二级导油管10以及二级液压杆14上下移动，对二级液压杆14高度进行调节，并通过控制台3控制伺服电机12带动主动齿杆13以及从动齿杆11转动，带动二级导油管10与二级液压杆14转动，对二级液压杆14工作方向进行调节，通过控制台3控制二级液压杆14带动顶块8移动对套管变形处进行顶压，对套管进行保护性修复，防止套管持续损坏，在修复过程中，通过控制台3控制电动伸缩杆17与伺服电机12，多次对二级液压杆14工作位置调节，并通过控制台3对二级液压杆14作用于套管的力度进行调节，使套管内侧修复趋于圆滑，提高修复质量，即可。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种液压式套管保护工具，包括安装机架（1），其特征在于：所述安装机架（1）的顶部固定安装有液压站（2），且安装机架（1）的顶部固定安装有控制台（3），所述安装机架（1）顶部的右侧设置有电动绞盘（4），且电动绞盘（4）的外部缠绕有收放线缆（5），所述收放线缆（5）外部的底端固定套装有一级导油管（6），且一级导油管（6）的外部固定安装有均匀分布的一级液压杆（7），所述一级液压杆（7）的输出端固定安装有顶块（8），所述一级导油管（6）的底端固定安装有高强度连接套杆（9），且高强度连接套杆（9）的外部活动套装有二级导油管（10），所述二级导油管（10）的外部固定安装有二级液压杆（14），且二级液压杆（14）的输出端固定安装有顶块（8），所述二级液压杆（14）的进油口与二级导油管（10）固定连通，所述收放线缆（5）的内部包裹有第一液压油管（19）、第二液压油管（20）以及连接导线束（18）、加强钢索（21），所述第一液压油管（19）的一端与一级导油管（6）固定连通，且第一液压油管（19）的另一端与液压站（2）固定连通，所述第二液压油管（20）的一端与二级导油管（10）固定连通，且第二液压油管（20）的另一端与液压站（2）固定连通；

所述一级导油管（6）外部的一级液压杆（7）分为三组，且三组一级液压杆（7）交错分布，所述顶块（8）的外表面为圆弧面，且顶块（8）外表面的直径值与石油套管的内径值相同，所述一级液压杆（7）的进油口与一级导油管（6）固定连通；

所述一级导油管（6）的底端固定安装有伺服电机（12），且伺服电机（12）的输出轴上固定套装有主动齿杆（13），所述主动齿杆（13）的内部为中空结构；

所述二级导油管（10）的顶部固定安装有从动齿杆（11），且从动齿杆（11）活动套装于高强度连接套杆（9）的外部，所述从动齿杆（11）的外沿与主动齿杆（13）相互啮合；

所述一级导油管（6）的底端固定安装有位于高强度连接套杆（9）侧面的电动伸缩杆（17），且电动伸缩杆（17）的输出轴与二级导油管（10）固定连接，所述电动伸缩杆（17）与伺服电机（12）均通过连接导线束（18）与控制台（3）电性连接；

所述二级导油管（10）的外部固定套装有照明灯环（15），所述二级导油管（10）的外部固定安装有位于照明灯环（15）下方的井下摄像头（16），所述照明灯环（15）、井下摄像头（16）通过连接导线束（18）与控制台（3）电性连接；

所述高强度连接套杆（9）的底端固定安装有与二级导油管（10）相互配合的限位环，所述高强度连接套杆（9）的外径值与二级导油管（10）的内径值相同；

所述安装机架（1）的顶部开设有与收放线缆（5）相互配合的贯通槽，所述安装机架（1）的底端设置有均匀分布的万向轮。

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