CN201843555U - 一种修复套管的液压胀锥 - Google Patents

Abstract

修复套管的液压胀锥，应用于油田井下套管修复技术领域。由水力锚、多级液压缸及膨胀锥三大部分组成。水力锚下端通过接箍与多级液压缸相连接。在提拉管上套有上部外筒，上部外筒的壁上有泄压孔；在提拉管的下端有上中心管；在上部外筒与上中心管之间的环形空间内有环形上密封座；上连接筒的下端有连接外筒；在上中心管的下端有环形塞，环形塞的连接下中心管，在下中心管与连接外筒的环形空间内有下密封座；在连接外筒的下端通过下连接筒连接有下部外筒，在下部外筒的下端外螺纹连接膨胀锥。效果是：通过液压提供机械动力，实现对缩径套管进行膨胀修复，达到施工的可行性、经济性，有效降低了钻井成本。

Description

一种修复套管的液压胀锥

技术领域

本实用新型涉及油田井下套管修复技术领域，特别涉及一种修复套管的膨胀专用工具，是一种能实现套管内锚定并采用多级液压缸的井下胀管工具。

背景技术

目前，在各个油田中都有发生井下套管损坏严重的情况，如套管损坏、套管变形和套管断裂等。严重影响了正常的采油生产。胀管整形工艺是解决由缩颈引起的套管损坏、套管变形和套管断裂的重要手段之一。在钻井过程当中，下套管时也有可能有上述的情况发生。通常采用的旋转式胀管工具无法在井下直接提供动力，难以达到好的胀管效果，而用洗锥对套管进行整形，又容易发生套管破损以致造成更大的事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种修复套管的液压胀锥，通过膨胀头的轴向移动对套管内壁进行径向均匀地扩张，逐一的排除套管的变形部位，减小胀管器对套管本体的损伤。

本实用新型采用的技术方案是：修复套管的液压胀锥，主要由水力锚、多级液压缸及膨胀锥三大部分组成。其中水力锚的上端为内螺纹，能连接打压管柱，水力锚下端为外螺纹，通过接箍与多级液压缸相连接。水力锚是成熟产品，市场有销售。其特征在于：

多级液压缸由提拉管、上部外筒、上密封座、上中心管、上连接筒、连接外筒、环形塞、下密封座、下连接筒、下部外筒和下中心管组成；在圆筒状提拉管的外壁上套有上部外筒，上部外筒的上端有向内凸起的圆柱体，提拉管的外壁上有向外凸起的圆柱体；上部外筒向内凸起的圆柱体下部与提拉管向外凸起的圆柱体上部形成环形泄压腔，在上部外筒的壁上有泄压孔，泄压孔与上部外筒向内凸起的圆柱体下平面的距离大于提拉管的外壁上向外凸起的圆柱体的高度；当上部外筒向下滑动到底部时，泄压孔与上液压腔联通，并能泄压。在提拉管上有进液孔，进液孔在提拉管外壁上向外凸起圆柱体的下部，高压液体能通过进液孔进入到上部外筒与提拉管下端的上液压腔内；在提拉管的下端螺纹连接有上中心管；在上部外筒与上中心管之间的环形空间内有一个环形上密封座；在上部外筒的下端连接有一个上连接筒，上连接筒有出液孔；上连接筒的下端连接一个连接外筒；在上中心管的下端外螺纹固定有一个环形塞，环形塞在上中心管与连接外筒之间的环形空间内；环形塞的下部内螺纹连接有下中心管，环形塞下部与连接外筒之间形成环形下液压腔，环形塞上有进液孔，进液孔与下液压腔联通；在下中心管与连接外筒的环形空间内有一个环形下密封座；在连接外筒的下端通过下连接筒连接有下部外筒，下连接筒有出液孔；下中心管的下端外壁有向外突出的圆柱体，下中心管下端的圆柱体的外壁与下中心管内壁密封。在下部外筒的下端外螺纹连接膨胀锥。

膨胀锥由推力接头、四瓣锥块和挡圈组成，推力接头上端有内螺纹，推力接头的下端外壁上固定有四瓣锥块，四瓣锥块组成一个圆锥体；挡圈固定在推力接头的端部，四瓣锥块的上端插入推力接头下端的环形凹槽内，四瓣锥块的下端插入挡圈上端的环形凹槽内。当胀管器向上提拉时，膨胀锥退回到最小尺寸。

其中第二级液压缸为标准结构，当膨胀压力不够时，可通过计算，准确的测定出所需的液压缸级数。多级液压缸尾节的下部外筒通过内螺纹与可膨胀锥连接。

简述修复套管的液压胀锥的使用过程。参阅图1和图2。

当到达遇卡位置时，下放连接有液压胀管器的打压管柱，并且地面开泵打压；当压力升高到1MP时，水力锚1中的锚爪在压力作用下伸出，固定在套管壁上。水力锚1的锚爪伸出压力小于套管修复所需要的膨胀压力，所以水力锚1中的锚爪首先在液压作用下伸出固定在套管内壁上。提高泵压，高压液体沿提拉管3、上中心管6和下中心管11流入上液压缸17和下液压缸18。当压力继续上升至20MP时，分别推动上密封座5和下密封座9，带动上连接筒15和下连接筒16，作用力使推力接头12轴向向下推进，锥块13向下滑动挤压套管，从而达到膨胀套管的目的。既增大了套管的膨胀率，又减小了胀管器遇卡的可能性。当上密封块5轴向移动到最大距离时，高压液体通过泄压腔19自动泄压，此时停止打压。水力锚1的锚爪在复位弹簧的作用下自动回收到水力锚1的接头体内。完成一次胀管过程。

如需要继续对套管进行下一段膨胀修复，则继续下放打压管柱。当到达第二遇卡点时，加压下放打压管柱，使液压胀管器复位，提拉管3、上上中心管6、下中心管11、上密封座5、下密封座9、上连接筒15、下连接筒16和推力接头12全部回到初始状态。地面再次开泵打压，重复上述工序，就可以完成第二次胀管工作。

如已完成全部套管修复作业，则可提升打压管柱，锥块13将沿推力轴斜面复位，膨胀锥总体外径达到最小值。起出打压管柱。

其中锥块13有多种规格，在不同规格的套管内使用时，更换为与套管相匹配的锥块13。

本实用新型的有益效果：本实用新型修复套管的液压胀锥，通过液压提供机械动力，实现对缩径套管进行膨胀修复，多级液压缸为标准结构，按需要推力的大小决定液压缸级数；可以采用多级水力锚叠加，达到施工的可行性、经济性，有效降低了钻井成本。利用修复套管的液压胀锥修复井下套管，更方便、快捷、安全、节省作业成本。

附图说明

图1是本实用新型修复套管的液压胀锥上半部分结构剖面示意图。

图2是本实用新型修复套管的液压胀锥下半部分结构剖面示意图。

图中，1.水力锚，2.接箍，3.提拉管，4.上部外筒，5.上密封座，6.中心筒，7.连接外筒，8.活塞，9.下密封座，10.下部外筒，11.下中心筒，12.推力接头，13.锥块，14.挡圈，15.上连接筒，16.下连接筒，17.上液压腔，18.下液压腔，19.泄压腔，20.泄压孔。

具体实施方式

实施例1：以一个修复套管的液压胀锥为例，对本实用新型作进一步详细说明。

参阅图1。修复套管的液压胀锥，主要由水力锚1、多级液压缸及膨胀锥三大部分组成。其中水力锚1的上端为内螺纹，水力锚1下端为外螺纹，通过接箍2与多级液压缸相连接。

多级液压缸由提拉管3、上部外筒4、上密封座5、上中心管6、上连接筒15、连接外筒7、环形塞8、下密封座9、下连接筒16、下部外筒10和下中心管11组成；在圆筒状提拉管3的外壁上套有上部外筒4，上部外筒4的上端有向内凸起的圆柱体，提拉管3的外壁上有向外凸起的圆柱体；上部外筒4向内凸起的圆柱体下部与提拉管3向外凸起的圆柱体上部形成环形泄压腔19，在上部外筒4的壁上有泄压孔20，泄压孔20与上部外筒4向内凸起的圆柱体下平面的距离大于提拉管3的外壁上向外凸起的圆柱体的高度。在提拉管3上有四个进液孔，进液孔在提拉管3外壁上向外凸起圆柱体的下部；在提拉管3的下端螺纹连接有上中心管6；在上部外筒4与上中心管6之间的环形空间内有一个环形上密封座5；在上部外筒4的下端连接有一个上连接筒15，上连接筒15有四个出液孔。

参阅图2。上连接筒15的下端连接一个连接外筒7；在上中心管6的下端外螺纹固定有一个环形塞8，环形塞8在上中心管6与连接外筒7之间的环形空间内；环形塞8的下部内螺纹连接有下中心管11，环形塞8下部与连接外筒7之间形成环形下液压腔18，环形塞8上有四个进液孔，进液孔与下液压腔18联通；在下中心管11与连接外筒7的环形空间内有一个环形下密封座9；在连接外筒7的下端通过下连接筒16连接有下部外筒10，下连接筒16有四个出液孔；下中心管11的下端外壁有向外突出的圆柱体，下中心管11下端的圆柱体的外壁与下中心管11内壁密封。在下部外筒10的下端外螺纹连接膨胀锥。

膨胀锥由推力接头12、四瓣锥块13和挡圈14组成，推力接头12上端有内螺纹，推力接头12的下端外壁上固定有四瓣锥块13，四瓣锥块13组成一个圆锥体；挡圈14固定在推力接头12的端部，四瓣锥块13的上端插入推力接头12下端的环形凹槽内，四瓣锥块13的下端插入挡圈14上端的环形凹槽内。

Claims (1)

1.一种修复套管的液压胀锥，主要由水力锚(1)、多级液压缸及膨胀锥三大部分组成；其中水力锚(1)的上端为内螺纹，水力锚(1)下端为外螺纹，通过接箍(2)与多级液压缸相连接；其特征在于：

多级液压缸由提拉管(3)、上部外筒(4)、上密封座(5)、上中心管(6)、上连接筒(15)、连接外筒(7)、环形塞(8)、下密封座(9)、下连接筒(16)、下部外筒(10)和下中心管(11)组成；在圆筒状提拉管(3)的外壁上套有上部外筒(4)，上部外筒(4)的上端有向内凸起的圆柱体，提拉管(3)的外壁上有向外凸起的圆柱体；上部外筒(4)向内凸起的圆柱体下部与提拉管(3)向外凸起的圆柱体上部形成环形泄压腔(19)，在上部外筒(4)的壁上有泄压孔(20)，泄压孔(20)与上部外筒(4)向内凸起的圆柱体下平面的距离大于提拉管(3)的外壁上向外凸起的圆柱体的高度；在提拉管(3)上有进液孔，进液孔在提拉管(3)外壁上向外凸起圆柱体的下部；在提拉管(3)的下端螺纹连接有上中心管(6)；在上部外筒(4)与上中心管(6)之间的环形空间内有一个环形上密封座(5)；在上部外筒(4)的下端连接有一个上连接筒(15)，上连接筒(15)有出液孔；上连接筒(15)的下端连接一个连接外筒(7)；在上中心管(6)的下端外螺纹固定有一个环形塞(8)，环形塞(8)在上中心管(6)与连接外筒(7)之间的环形空间内；环形塞(8)的下部内螺纹连接有下中心管(11)，环形塞(8)下部与连接外筒(7)之间形成环形下液压腔(18)，环形塞(8)上有进液孔，进液孔与下液压腔(18)联通；在下中心管(11)与连接外筒(7)的环形空间内有一个环形下密封座(9)；在连接外筒(7)的下端通过下连接筒(16)连接有下部外筒(10)，下连接筒(16)有出液孔；下中心管(11)的下端外壁有向外突出的圆柱体，下中心管(11)下端的圆柱体的外壁与下中心管(11)内壁密封；在下部外筒(10)的下端外螺纹连接膨胀锥；

膨胀锥由推力接头(12)、四瓣锥块(13)和挡圈(14)组成，推力接头(12)上端有内螺纹，推力接头(12)的下端外壁上固定有四瓣锥块(13)，四瓣锥 块(13)组成一个圆锥体；挡圈(14)固定在推力接头(12)的端部，四瓣锥块(13)的上端插入推力接头(12)下端的环形凹槽内，四瓣锥块(13)的下端插入挡圈(14)上端的环形凹槽内。 

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