專利名稱：一種液壓變徑套管脹壓設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油氣水井套管脹壓設備，尤其是一種液壓變徑 套管脹壓設備，屬于解決油田套管變形技術。
背景技術：
油氣水井井下套管在使用過程中，由于腐蝕，地殼運動等原因，常 會造成套管變形，磨損，通徑變小，使油水井無法工作。目前套管整形 主要采取的技術是梨形器整形，磨銑，爆炸整形。梨形器整形技術是 用管柱將梨形器下到套管變形處，用撞擊方式將套管脹開，它存在的缺 陷是由于彈形變形，使脹開的套管反彈，套管內徑小于標準通徑。磨銑 技術是對變形套管進行磨削或銑削，會對套管造成傷害。上述技術存在 的共同缺陷是起下管柱，使工人勞動強度大。爆炸整形是將炸藥下到套 管變形處，點燃炸藥，炸開變形套管，它會對套管造成傷害。本實用新型的申請人在專利號200610023757.8公開了一種液壓變徑套管脹壓方法及其設備,利用液壓變化實現變徑的脹壓頭，置于套管 變形或待補貼處，使脹壓頭進行膨脹、收縮的動作，實現脹壓后的套管 內徑不小于標準通徑。該設備由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、 接在液壓泵上輸送液體的耐壓管和運送脹壓裝置的傳送機構組成，井下 脹壓裝置被一根鋼絲繩直接下入到套管變形或待補貼處，自下而上依序 由變徑脹壓頭、雙向液壓缸、套管錨連接在一起組成，其中， 一根耐壓 管連接套管錨，雙向液壓缸連接了二根分別對脹壓頭起到推動和拉回作
用的耐壓管，當井下脹壓裝置下入到套管變形或套管待補貼部位時，動 力液使套管錨固定在套管上，雙向液壓缸在動力液的作用下推動變徑脹壓頭變形，脹開變形套管或補貼管。當用此裝置修復井深大于iooo米的井內的套管時，耐壓管易破損，使維修成本增加。 發明內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種通過脹壓頭的膨脹， 使套管變徑部份快速恢復原狀的液壓變徑套管脹壓設備。本實用新型解決技術問題的方案是 一種液壓變徑套管脹壓設備， 包括由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵和接在液壓泵上輸送液體 的耐壓管組成，其中，所述的井下脹壓裝置被油管直接下入到套管變形 或待補貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、增壓缸、套管錨連接在一起 組成，其中，控制套管錨錨固且對脹壓頭起到推動和拉回作用的油管與 套管錨連接后再與增壓缸連接，油管上設有泄油器，泄油器的作用是保 證當拉回井下脹壓裝置時可保證油不會外泄而污染環境；當井下脹壓裝 置下入到套管變形或套管待補貼部位時，動力液使套管錨錨固在套管上， 增壓缸在動力液的作用下推動變徑脹壓頭變徑，脹開變形套管或補貼 管。實現快速修復的目的。油管上設有安全接頭，在緊急情況下能保證上方油管先被卸下。 變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼，外殼外徑等于標準通徑,在中心部 位自下而上排列有鋼球、鋼球間有墊塊，鋼球環列均布在鋼球的K向側 前方并被限位于徑向圓柱孔內，當變形套管或補貼管阻擋脹壓頭前進 時，K向推力使鋼球推動鋼球沿徑向圓柱孔向離心方向運動，鋼球伸出 外殼直接脹壓變形套管或補貼管處，當套管或補貼管經脹壓后能順利通
過脹壓頭外殼時，鋼球縮回外殼內。鋼球是均布有若干個斜面或漸開曲面的圓柱體。 所述圓柱體與墊塊為一個整體。井下脹壓裝置中的變徑脹壓頭與增壓缸之間，有小于直角的自由擺 動，在遇到套管彎曲時自動找通道。為了保證脹壓頭在套管內通行順暢，變徑脹壓頭外殼外徑大于井下 脹壓裝置中的其它部分的外徑，其長度大于增壓缸與套管錨之和。為了脹壓裝置結構穩固，增壓缸與套管錨無擺動連接，如螺旋連接 等連接方法。所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼，外殼外徑等于標準通徑,錐 形頭部上方有壓縮彈簧，在其中心部位均布有若干個環狀斜面或球面或 曲面的圓柱體，圓柱體與牽引繩連接為一體，鋼球環列均布在圓柱體的K向側前方并被限位于徑向圓柱孔內，當補貼管阻擋脹壓頭前進時，拉 力克服壓縮彈簧的壓力，圓柱體的環狀斜面或球面或曲面推動鋼球沿徑 向圓柱孔向離心方向運動，鋼球伸出外殼直接脹壓補貼套管處，當補貼 管經脹壓后能順利通過脹壓頭外殼時，壓縮彈簧復位，鋼球縮回外殼內。 為了使脹壓頭在套管內通行時順暢，所述脹壓頭的錐形頭部嵌裝有 減小摩擦用的小球，該小球設有多數個。本發明的優越性在于利用通過液壓變化實現變徑脹壓頭的膨脹、 收縮動作，脹壓后的套管內徑不小于標準通徑。因無需連同管柱一起下 井，使修井工期減少很多，勞動強度低；同時，對套管無損壞。實現脹 壓后的套管內徑不小于標準通徑，修井工期短，操作方便安全，對變形 套管損害小；另外，改用硬制油管解決了原耐壓管下井后易摩擦受損，且因油管
承重大，克服了原來對iooo米以上的深油井作業難以實現的缺陷。
圖l為本實用新型所用設備的結構示意圖。圖2為本實用新型變徑脹壓頭結構示意圖。 圖3為附圖2之A-A剖示圖。 圖4為本實用新型又一變徑脹壓頭結構示意圖。 圖5為嵌裝有小球的脹壓頭示意圖。圖中圖l中脹壓頭一l;增壓缸一2;套管錨一3;耐壓軟管一4;油管一5; 套管一6;泄油器一7;安全接頭一8;圖2，圖3中鋼球一ll;鋼球一12;壓縮彈簧一13;外殼一14;墊塊一15; 圓柱孔一16;圖4中圓柱體一17，，鋼球一12，，壓縮彈簧一13，，外殼一14，，圓柱孔一16，;圖5中脹壓頭一1'，小球_18，。
具體實施方式
一種液壓變徑套管脹壓設備，利用液壓變化實現脹壓從而擴張套管 內徑，包括由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、接在液壓泵上輸 送液體的耐壓軟管和運送脹壓裝置的傳送機構組成。 實施例l請參閱圖l本實用新型所用設備的結構示意圖所示，所述的井下脹壓裝置被油管5直接下入到套管6變形或待補貼處，自下而上依序由變徑
脹壓頭l、增壓缸2、套管錨3連接在一起組成，其中，控制套管錨3錨固 且對脹壓頭1起到推動和拉回作用的油管5與套管錨3連接后再與增壓缸 2連接，油管5上設有控制用的泄油器7和安全接頭8。油管5的頂端與耐 壓軟管4連接。當井下脹壓裝置下入到套管6變形或套管待補貼部位時，動力液使 套管錨3錨固在套管上，增壓缸2在動力液的作用下推動變徑脹壓頭1變 徑，脹開變形套管或補貼管。泄油器7的作用是保證當拉回井下脹壓裝置時可保證油不會外泄而 污染環境，安全接頭8在緊急情況下能保證上方油管5先被卸下。在遇到套管6彎曲時，井下脹壓裝置中的變徑脹壓頭1與增壓缸2之 間采用柔性連接，可以有小于直角的自由擺動，使脹壓裝置能夠自動找 通道。增壓缸2與套管錨3無擺動連接。當套管變形段較長時，松開套管錨3，將切換開關切換到"拉回"方 向，使套管錨3與增壓缸2—起下行。然后重復上述動作直到變形套管完 全脹開為止。變徑脹壓頭l，如圖2本實用新型變徑脹壓頭結構示意圖和圖3A-A剖 示圖所示，其有錐形頭部的外殼14，錐形頭部上方有壓縮彈簧13，在中 心部位自下而上排列有鋼球ll、鋼球11間有墊塊15，鋼球12環列均布在 鋼球11的K向側前方并被限位于徑向圓柱孔16內，當變形的套管6阻擋脹 壓頭1前進時，K向推力克服壓縮彈簧13的壓力，鋼球11推動鋼球12沿徑 向圓柱孔16向離心方向運動，鋼球12伸出外殼14直接脹壓變形套管處， 當套管6經脹壓后能順利通過脹壓頭外殼14時，壓縮彈簧13復位，鋼球 12縮回外殼14內。鋼球ll可以是均布有若千個斜面或漸開曲面的圓柱體。
所述圓柱體與墊塊15可以為一個整體。變徑脹壓頭l外殼外徑大于井下脹壓裝置中的其它部分的外徑，其長度大于增壓缸2與套管錨3之和。 實施例2如圖4本實用新型又一變徑脹壓頭結構示意圖所示，在上述方案基 礎上，本實施例的變徑脹壓頭l，有錐形頭部的外殼14，，外殼14'外 徑等于套管的標準通徑，錐形頭部上方有壓縮彈簧13'，在其中心部位 均布有若干個抵頂鋼球12'的有斜面或漸開曲面的圓柱體17'，圓柱體 17'與牽引棒連接為一體，鋼球12'環列均布在圓柱體17，的K向側前 方，并被限位于徑向圓柱孔16'內，本脹壓頭特別適合用于補貼管，當 貼補管阻擋脹壓頭前進時，拉力克服壓縮彈簧13'的壓力，圓柱體17' 的環狀斜面或球面或曲面推動鋼球12'沿徑向圓柱孔16'向離心方向 運動，鋼球12'伸出外殼14'直接脹壓補貼套管處，當補貼管經脹壓后 能順利通過脹壓頭外殼14，時，壓縮彈簧13'復位，鋼球12，縮回外殼 內。另外，如圖5嵌裝有小球的脹壓頭示意圖所示，所述脹壓頭r的錐形頭部嵌裝有減小摩擦用的鋼球18'。
權利要求1、一種液壓變徑套管脹壓設備，利用液壓變化實現脹壓從而擴張套管內徑，包括由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵和接在液壓泵上輸送液體的耐壓管組成，其特征在于所述的井下脹壓裝置被油管直接下入到套管變形或待補貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、增壓缸、套管錨連接在一起組成，其中，控制套管錨錨固且對脹壓頭起到推動和拉回作用的油管與套管錨連接后再與增壓缸連接，油管上設有泄油器，當井下脹壓裝置下入到套管變形或套管待補貼部位時，動力液使套管錨錨固在套管上，增壓缸在動力液的作用下推動變徑脹壓頭變徑，脹開變形套管或補貼管。
2、 根據權利要求l所述的液壓變徑套管脹壓方法的設備，其特征在于-油管上設有安全接頭，該安全接頭設在油管與泄油器之間。
3、 根據權利要求1或2所述的液壓變徑套管脹壓設備，其特征在于所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼(14)，外殼外徑等于套管的標準通 徑，在中心部位自下而上排列有鋼球(11)、鋼球(11)間有墊塊(15), 鋼球(12)環列均布在鋼球(11)的K向側前方并被限位于徑向圓柱孔 (16)內，當變形套管或補貼管阻擋脹壓頭前進時，K向推力使鋼球(ll) 推動鋼球(12)沿徑向圓柱孔(16)向離心方向運動，鋼球(12)伸出 外殼(14)直接脹壓變形套管或補貼管處，當套管或補貼管經脹壓后能 順利通過脹壓頭外殼(14)時，鋼球(12)縮回殼內。
4、 根據權利要求3所述的液壓變徑套管脹壓設備，其特征在于:鋼球(11) 是均布有若干個斜面或漸開曲面的圓柱體。
5、 根據權利要求4所述的液壓變徑套管脹壓設備，其特征在于所述圓 柱體與墊塊(15)為一個整體。
6、 根據權利要求1或2所述的液壓變徑套管脹壓設備，其特征在于井 下脹壓裝置中的變徑脹壓頭與增壓缸之間，有小于直角的自由擺動，在 遇到套管彎曲時自動找通道。
7、 根據權利要求6所述的液壓變徑套管脹壓設備，其特征在于變徑脹 壓頭外殼外徑大于井下脹壓裝置中的其它部分的外徑，其長度大于增壓 缸與套管錨之和。
8、 根據權利要求7所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設備，其特征在于增壓缸與套管錨無擺動連接。
9、 根據權利要求1或2所述的液壓變徑套管脹壓設備，其特征在于所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼(14')，外殼外徑等于套管的標準通徑， 錐形頭部上方有壓縮彈簧(13，)，在其中心部位均布有若干個環狀斜面 或球面或曲面的圓柱體ar)，圓柱體(ll')與牽引繩連接為一體，鋼 球(12')環列均布在圓柱體(ll')的K向側前方并被限位于徑向圓柱孔 (16')內，當補貼管阻擋脹壓頭前進時，拉力克服壓縮彈簧(13')的壓力，圓柱體(ir)的環狀斜面或球面或曲面推動鋼球(12')沿徑向圓柱孔(16，)向離心方向運動，鋼球(12，)伸出外殼(14，)直接脹壓 補貼套管處，當補貼管經脹壓后能順利通過脹壓頭外殼(14')時，壓縮 彈簧(13')復位，鋼球(12')縮回外殼內。
10、 根據權利要求9所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設備，其特征在 于所述脹壓頭(r)的錐形頭部嵌裝有減小摩檫用的小球(18')。
專利摘要本實用新型一種液壓變徑套管脹壓設備，為油氣水井液壓變徑套管脹壓設備，利用液壓變化實現脹壓從而擴張套管內徑，包括由井下脹壓裝置、液壓泵、接在液壓泵上輸送液體的耐壓管和運送脹壓裝置的傳送機構組成，其中，所述的井下脹壓裝置被油管直接下入到套管變形或待補貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、增壓缸、套管錨連接在一起組成，控制套管錨錨固且對脹壓頭起到推動和拉回作用的油管與套管錨連接后再與增壓缸連接，油管上設有泄油器。優點是無需連同管柱一起下井，使修井工期減少很多，勞動強度低；對套管無損壞，修井工期短，操作方便安全，對變形套管損害小；用硬制油管不易摩擦受損，且油管承重大，克服了原來對1000米以上的深油井作業難以實現的缺陷。
文檔編號E21B29/00GK201024946SQ20072006697
公開日2008年2月20日 申請日期2007年2月2日 優先權日2007年2月2日
發明者李孝勇 申請人:李孝勇