CN201786302U - 膨胀施工工具 - Google Patents

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陈勇
陈若铭
李晓军
张胜鹏
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Abstract

本实用新型涉及石油钻采钻完井、修井套管膨胀工具技术领域,是一种膨胀施工工具,其包括芯轴、膨胀管、膨胀锥、膨胀锥座和连接套;在芯轴外侧有膨胀管,在芯轴与膨胀管之间有膨胀锥座,膨胀管包括扩管和胀管,扩管的内径大于胀管的内径,扩管与芯轴之间的膨胀锥座上有外凸台,在外凸台上有至少一个的径向通孔,膨胀锥固定套装在外凸台下方的膨胀锥座上并与扩管保持密封,在膨胀锥座的上端与芯轴之间固定安装有能密封住芯轴与膨胀锥座之间形成的上空腔的上密封装置;连接套套装在芯轴上,膨胀锥座的下端固定安装在连接套内。本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,不仅密封性好,工作质量高,而且膨胀锥加工容易,可靠性高。

Description

膨胀施工工具
技术领域
[0001] 本实用新型涉及石油钻采钻完井、修井套管膨胀工具技术领域,是一种膨胀施工 工具。
背景技术
[0002] 近年来,膨胀管技术已在钻井、完井、修井作业中得到了成功的应用。其主要的工 作原理是利用液压力或机械力推动膨胀锥沿膨胀管轴线移动,由于膨胀管的内径小于膨胀 锥的最大外径,使得管材发生永久性的径向塑性变形。为了在膨胀机构的压力腔内形成足 够的压力推动膨胀管移动,膨胀机构的密封装置显得尤为重要,如果液压密封失效,就会导 致整个膨胀作业失败。
发明内容
[0003] 本实用新型提供了一种膨胀施工工具,克服了上述现有技术之不足,其能有效解 决现有膨胀机构密封稳定性差的问题。
[0004] 本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种膨胀施工工具,包括芯轴、 膨胀管、膨胀锥、膨胀锥座和连接套;在芯轴外侧有膨胀管,在芯轴与膨胀管之间有膨胀锥 座,膨胀管包括扩管和胀管,扩管的内径大于胀管的内径,扩管与芯轴之间的膨胀锥座上有 外凸台,在外凸台上有至少一个的径向通孔,膨胀锥固定套装在外凸台下方的膨胀锥座上 并与扩管保持密封,在膨胀锥座的上端与芯轴之间固定安装有能密封住芯轴与膨胀锥座之 间形成的上空腔的上密封装置;连接套套装在芯轴上,膨胀锥座的下端固定安装在连接套 内,在膨胀锥座的下端与芯轴之间安装有能密封住芯轴与膨胀锥座之间形成的下空腔的下 密封装置,在上密封装置与下密封装置之间的膨胀锥座与芯轴之间形成与径向通孔相连通 的传压腔。
[0005] 下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006] 上述上密封装置可包括紧钉座和上挡环;在径向通孔上方的外凸台所对应的膨胀 锥座的内侧有内凸台,内凸台、芯轴和膨胀锥座之间形成上空腔,上挡环的上端顶在内凸台 的上端面上,紧钉座通过紧钉与膨胀锥座的上端固定安装在一起并顶紧上挡环。
[0007] 上述紧钉座上端与芯轴之间可有凹槽,在凹槽内卡装有刮环,在刮环前端的紧钉 座上固定有能挡住刮环的限位台。
[0008] 上述下密封装置可包括组合密封件和下挡环,在膨胀锥座的下端内侧有安装槽, 在下挡环上有卡台,组合密封件和下挡环自上而下套装在芯轴上,下挡环通过卡台卡装在 安装槽内。
[0009] 上述膨胀锥座的下端可通过螺纹固定安装在连接套内。
[0010] 上述膨胀锥的外侧面呈中间宽两端窄的形状,膨胀锥的中部与膨胀锥的两端之间 所夹的锐角均为10°。
[0011] 上述芯轴的中部外侧可通过螺纹固定安装有紧固套,紧固套的上端顶紧在膨胀锥的下底面上并使膨胀锥的上端顶紧在外凸台的下底面上,在膨胀锥与芯轴之间安装有密封圈。
[0012] 本实用新型结构合理而紧凑,使用方便,不仅密封性好,工作质量高,而且膨胀锥 加工容易,可靠性高。
附图说明
[0013] 附图1为本实用新型最佳实施例的主视剖视结构示意图。
[0014] 附图中的编码分别为:1为芯轴,2为膨胀锥,3为膨胀锥座,4为连接套,5为扩管, 6为胀管,7为外凸台,8为径向通孔,9为传压腔,10为紧钉座,11为上挡环,12为内凸台,13 为紧钉,14为刮环,15为限位台,16为组合密封件,17为下挡环,18为卡台,19为紧固套,20 为密封圈。
具体实施方式
[0015] 本实用新型不受下述实施例的限制,可根据本实用新型的技术方案与实际情况来 确定具体的实施方式。
[0016] 在本实用新型中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书 附图的布图方式来进行描述的,如:上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方 向来确定的。
[0017] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0018] 如附图1所示,该膨胀施工工具包括芯轴1、膨胀管、膨胀锥2、膨胀锥座3和连接 套4 ;在芯轴1外侧有膨胀管,在芯轴1与膨胀管2之间有膨胀锥座3,膨胀管包括扩管5和 胀管6,扩管5的内径大于胀管6的内径,扩管5与芯轴1之间的膨胀锥座3上有外凸台7, 在外凸台7上有至少一个的径向通孔8,膨胀锥2固定套装在外凸台7下方的膨胀锥座上 并与扩管5保持密封,在膨胀锥座3的上端与芯轴1之间固定安装有能密封住芯轴1与膨 胀锥座3之间形成的上空腔的上密封装置;连接套4套装在芯轴1上,膨胀锥座3的下端固 定安装在连接套4内,在膨胀锥座3的下端与芯轴1之间安装有能密封住芯轴1与膨胀锥 座3之间形成的下空腔的下密封装置,在上密封装置与下密封装置之间的膨胀锥座3与芯 轴1之间形成与径向通孔8相连通的传压腔9,这样,当向由扩管5和芯轴1之间形成的环 形空间充入一定压力的液体时,液体经径向通孔8进入到传压腔9,从而推动膨胀锥座3带 动膨胀锥2沿芯轴1轴向向下滑行,从而通过膨胀锥2挤压胀管6而使胀管6沿径向扩张、 膨胀。
[0019] 可根据实际需要,对上述膨胀施工工具作进一步优化或/和改进:
[0020] 如附图1所示,上密封装置包括紧钉座10和上挡环11 ;在径向通孔8上方的外凸 台7所对应的膨胀锥座3的内侧有内凸台12,内凸台12、芯轴1和膨胀锥座3之间形成上 空腔,上挡环11的上端顶在内凸台12的上端面上,紧钉座10通过紧钉13与膨胀锥座3的 上端固定安装在一起并顶紧上挡环11,这样,能达到较好的密封性。
[0021] 如附图1所示,紧钉座10上端与芯轴1之间有凹槽,在凹槽内卡装有刮环14,在刮 环14前端的紧钉座10上固定有能挡住刮环14的限位台15,刮环14能刮掉芯轴1表面的 杂质。
4[0022] 如附图1所示,下密封装置包括组合密封件16和下挡环17,在膨胀锥座的下端内 侧有安装槽,在下挡环17上有卡台18,组合密封件16和下挡环17自上而下套装在芯轴1 上,下挡环17通过卡台18卡装在安装槽内,这样,能达到较好的密封性。
[0023] 如附图1所示,为了便于安装和拆卸,膨胀锥座3的下端通过螺纹固定安装在连接 套4内。
[0024] 如附图1所示,为了达到较好的膨胀效果,膨胀锥2的外侧面呈中间宽两端窄的形 状,膨胀锥2的中部与膨胀锥的两端之间所夹的锐角均为10°。
[0025] 如附图1所示,为了便于安装,芯轴1的中部外侧通过螺纹固定安装有紧固套19, 紧固套19的上端顶紧在膨胀锥2的下底面上并使膨胀锥2的上端顶紧在外凸台7的下底 面上,在膨胀锥2与芯轴1之间安装有密封圈20。
[0026] 以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和最佳实施 效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
5

Claims (10)

1. 一种膨胀施工工具,其特征在于包括芯轴、膨胀管、膨胀锥、膨胀锥座和连接套;在 芯轴外侧有膨胀管,在芯轴与膨胀管之间有膨胀锥座,膨胀管包括扩管和胀管,扩管的内径 大于胀管的内径,扩管与芯轴之间的膨胀锥座上有外凸台,在外凸台上有至少一个的径向 通孔,膨胀锥固定套装在外凸台下方的膨胀锥座上并与扩管保持密封,在膨胀锥座的上端 与芯轴之间固定安装有能密封住芯轴与膨胀锥座之间形成的上空腔的上密封装置;连接套 套装在芯轴上,膨胀锥座的下端固定安装在连接套内,在膨胀锥座的下端与芯轴之间安装 有能密封住芯轴与膨胀锥座之间形成的下空腔的下密封装置,在上密封装置与下密封装置 之间的膨胀锥座与芯轴之间形成与径向通孔相连通的传压腔。
2.根据权利要求1所述的膨胀施工工具,其特征在于上密封装置包括紧钉座和上挡 环;在径向通孔上方的外凸台所对应的膨胀锥座的内侧有内凸台,内凸台、芯轴和膨胀锥座 之间形成上空腔,上挡环的上端顶在内凸台的上端面上,紧钉座通过紧钉与膨胀锥座的上 端固定安装在一起并顶紧上挡环。
3.根据权利要求2所述的膨胀施工工具,其特征在于紧钉座上端与芯轴之间有凹槽, 在凹槽内卡装有刮环,在刮环前端的紧钉座上固定有能挡住刮环的限位台。
4.根据权利要求1或2或3所述的膨胀施工工具,其特征在于下密封装置包括组合密 封件和下挡环,在膨胀锥座的下端内侧有安装槽,在下挡环上有卡台,组合密封件和下挡环 自上而下套装在芯轴上,下挡环通过卡台卡装在安装槽内。
5.根据权利要求1或2或3所述的膨胀施工工具,其特征在于膨胀锥座的下端通过螺 纹固定安装在连接套内。
6.根据权利要求4所述的膨胀施工工具,其特征在于膨胀锥座的下端通过螺纹固定安 装在连接套内。
7.根据权利要求1或2或3所述的膨胀施工工具,其特征在于膨胀锥的外侧面呈中间 宽两端窄的形状,膨胀锥的中部与膨胀锥的两端之间所夹的锐角均为10°。
8.根据权利要求6所述的膨胀施工工具,其特征在于膨胀锥的外侧面呈中间宽两端窄 的形状,膨胀锥的中部与膨胀锥的两端之间所夹的锐角均为10°。
9.根据权利要求1或2或3所述的膨胀施工工具,其特征在于芯轴的中部外侧通过螺 纹固定安装有紧固套,紧固套的上端顶紧在膨胀锥的下底面上并使膨胀锥的上端顶紧在外 凸台的下底面上,在膨胀锥与芯轴之间安装有密封圈。
10.根据权利要求8所述的膨胀施工工具,其特征在于芯轴的中部外侧通过螺纹固定 安装有紧固套,紧固套的上端顶紧在膨胀锥的下底面上并使膨胀锥的上端顶紧在外凸台的 下底面上,在膨胀锥与芯轴之间安装有密封圈。
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