專利名稱：可變徑膨脹工具膨脹塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于石油天然氣鉆井作業(yè)、完井作業(yè)及后期 的修井作業(yè)中，將實(shí)體管或篩管直徑脹大的可變徑膨脹工具膨脹塊。
背景技術(shù)：
在膨脹錐的發(fā)展史上，先后出現(xiàn)了實(shí)體膨脹錐和液壓滾動(dòng)膨脹錐。 實(shí)體膨脹錐和液壓滾動(dòng)膨脹錐各有優(yōu)點(diǎn)，實(shí)體膨脹錐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，再者， 實(shí)體膨脹錐具有較高的剛性，能夠使膨脹變形量得到保證。液壓滾動(dòng) 膨脹錐的最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠通過(guò)地面控制泵壓來(lái)控制膨脹錐上各個(gè)滾 輪的徑向伸縮量，達(dá)到控制膨脹錐大小的目的，實(shí)現(xiàn)了管材的分段膨 脹。但是實(shí)體膨脹錐不能夠改變自身的大小，液壓滾動(dòng)膨脹錐需要較 高的液壓密封能力，且剛性不夠，有待改進(jìn)和創(chuàng)新。本實(shí)用新型可變 徑膨脹工具由膨脹塊組成，集合了傳統(tǒng)膨脹錐的優(yōu)點(diǎn)，且彌補(bǔ)實(shí)體錐 不能變徑膨脹和液壓滾動(dòng)膨脹高壓密封困難的不足之處。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了彌補(bǔ)目前膨脹管膨脹技術(shù)的不足，能 夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)正向膨脹和倒向膨脹，能夠使膨脹管達(dá)到強(qiáng)制變形量，控 制膨脹塊的相對(duì)滑動(dòng)及實(shí)體錐的大小，特提出一種可變徑膨脹工具膨 脹塊。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型解決此技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方 案是 一種可變徑膨脹工具膨脹塊，是由上、下膨脹塊、爪子、膨脹 塊的外表面、接觸面、燕尾槽組成，其結(jié)構(gòu)特征是膨脹塊共有6個(gè)， 包括3對(duì)，每1對(duì)膨脹塊又包括1個(gè)上膨脹塊和1個(gè)下膨脹塊，每一 個(gè)膨脹塊上都有一個(gè)爪子；膨脹塊的爪子1的端面制作成斜體，傾斜 角度為a ，其中a的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關(guān)，a的大小 在0°到50°范圍內(nèi)，載荷較小則a較小，載荷較大則a較大；膨 脹塊的表面采用曲面漸進(jìn)過(guò)渡，包括正錐面4、保徑柱面3和倒錐面2， 倒錐面2和柱面3之間以及正錐面4和柱面3之間都采用曲面5過(guò)渡； 膨脹塊的兩個(gè)側(cè)面7是主要承力接觸面，制作成平面；燕尾槽6設(shè)置
在膨脹塊的接觸面7上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果是(1)本實(shí)用新 型的膨脹塊具有正錐面、倒錐面和保徑柱面，能夠正向脹大管材，也
能進(jìn)行簡(jiǎn)短的倒向擴(kuò)管；(2)膨脹塊外表面采用雙曲面漸進(jìn)過(guò)渡，改 善受力條件，膨脹塊間采用平面接觸，承力能力最強(qiáng)；(3)膨脹塊間 采用燕尾槽連接，使之能夠相對(duì)滑動(dòng)，又不會(huì)脫落；(4)本膨脹塊結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，用于油井管材的徑向擴(kuò)大。


圖1為本實(shí)用新型可變徑膨脹工具上膨脹塊的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型可變徑膨脹工具下膨脹塊的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi).爪子，2.倒錐面，3.保徑柱面，4.正錐面，5.錐面與柱 面間的過(guò)渡曲面，6.燕尾槽，7.接觸面，a.爪端傾斜角度。
圖3為本實(shí)用新型可變徑膨脹工具膨脹塊裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施步驟對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 按照?qǐng)D3所示，變徑膨脹工具的6個(gè)膨脹塊，6個(gè)膨脹塊分為3 個(gè)膨脹塊(上)，和3個(gè)膨脹塊(下)。膨脹塊(上)與膨脹塊(下) 的相對(duì)位置見圖3，膨脹塊(上)與膨脹塊(下)通過(guò)接觸面7相互 配合，燕尾槽6起導(dǎo)向和限位的作用。6個(gè)膨脹塊相互配合就形成了 變徑膨脹錐，當(dāng)接觸面7之間完全重合時(shí)，就形成了一個(gè)錐形體，對(duì) 管材進(jìn)行膨脹作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種可變徑膨脹工具膨脹塊，是由上、下膨脹塊、爪子、膨脹塊表面、接觸面、燕尾槽組成，其特征是膨脹塊共有6個(gè)，包括3對(duì)，每1對(duì)膨脹塊又包括1個(gè)上膨脹塊和1個(gè)下膨脹塊，每一個(gè)膨脹塊上都有一個(gè)爪子；膨脹塊的爪子(1)制作成斜體，傾斜角度為α，其中α的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關(guān)；膨脹塊的表面采用曲面漸進(jìn)過(guò)渡，包括正錐面(4)、保徑柱面(3)和倒錐面(2)，錐面(2)和柱面(3)之間以及正錐面(4)和柱面(3)之間都采用曲面(5)過(guò)渡；膨脹塊的兩個(gè)側(cè)面(7)制作成平面；燕尾槽(6)設(shè)置在膨脹塊的接觸面(7)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變徑膨脹工具膨脹塊，其特征是爪 子(l)的端面傾斜角度a的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關(guān)，a的 大小在0°到50°范圍內(nèi)，載荷較小則a較小，載荷較大則a較大。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于油氣井中將實(shí)體管或篩管直徑脹大的可變徑膨脹工具膨脹塊。它能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)正向膨脹和倒向膨脹，使膨脹管達(dá)到強(qiáng)制變形量，控制膨脹塊的相對(duì)滑動(dòng)即可改變實(shí)體錐的大小。其技術(shù)方案是膨脹塊有3對(duì)共6個(gè)，每1對(duì)又包括1個(gè)上膨脹塊和1個(gè)下膨脹塊，每一個(gè)膨脹塊上都有一個(gè)爪子；爪子端面制作成斜體，傾斜角度為α，α的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關(guān)；膨脹塊的表面包括正錐面(4)、保徑柱面(3)和倒錐面(2)，錐面和柱面之間采用曲面(5)過(guò)渡；膨脹塊的兩個(gè)側(cè)面(7)是主要承力接觸面，為平面；燕尾槽(6)設(shè)置在接觸面(7)上。本膨脹塊能軸向相對(duì)滑動(dòng)，不會(huì)脫落；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，用于油氣井管材的徑向擴(kuò)大。
文檔編號(hào)E21B29/00GK201184155SQ200820063169
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者唐興波, 黔 李, 李林濤 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)