專利名稱：用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及井下膨脹管施工中的專用膨脹工具，具體地說是一種可用于實(shí)現(xiàn)等直徑鉆完井的專用密封杯。
背景技術(shù)：
等直徑鉆井是指利用相同的鉆柱結(jié)構(gòu)和尺寸形成相同的井眼，然后逐級(jí)下入同一 尺寸的膨脹管膨脹到設(shè)計(jì)尺寸并固井，從而形成從表層套管到目的層相同直徑的井眼尺 寸。等直徑鉆井技術(shù)能改善傳統(tǒng)建井模式，降低油氣井建井成本和提高建井安全可靠性，是 21世紀(jì)油氣井鉆井工程領(lǐng)域的重大新技術(shù)之一。目前，等直徑鉆井施工工藝主要有單行程脹管和多行程脹管兩種技術(shù)體系。其中， 單行程脹管體系的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在完成整個(gè)等直徑膨脹施工過程只需要一趟鉆即可 完成，兩層套管搭接部分只需進(jìn)行常規(guī)膨脹管的膨脹作業(yè)，膨脹管不需要進(jìn)行二次膨脹，從 而降低了對(duì)工具及管材的性能參數(shù)要求，提高了施工的經(jīng)濟(jì)性、降低了鉆井成本。等直徑鉆 完井技術(shù)的核心技術(shù)為實(shí)體膨脹管技術(shù)。在單行程脹管工藝體系中，其常規(guī)的膨脹工具插接桿與實(shí)體機(jī)械膨脹錐的組合形 式無法與膨脹管之間形成密閉壓力腔，所以也無法提供用于脹管的膨脹壓力，顯然無法滿 足等直徑鉆井施工的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，能形成 密閉壓力腔，為等直徑鉆完井脹管施工提供膨脹壓力，滿足等直徑鉆完井施工工藝的要求。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，主要由 密封環(huán)座、密封環(huán)和限位套組成，其特征在于密封環(huán)座為圓柱體形并有中心孔，在密封環(huán) 座的兩端有螺紋，密封環(huán)座上端能連接普通鉆桿；下端能連接可變徑膨脹錐。在密封環(huán)座的 外壁上有一個(gè)圓環(huán)形臺(tái)階。在密封環(huán)座的圓環(huán)形臺(tái)階上有密封環(huán)。密封環(huán)套在密封環(huán)座的 圓柱體外壁上。密封環(huán)的下平面座在密封環(huán)座的圓環(huán)形臺(tái)階上平面上。密封環(huán)的外壁上端 有圓錐面。在密封環(huán)座的圓柱體外壁上螺紋固定有限位套，限位套壓在密封環(huán)的上平面上。所述的密封環(huán)外壁上端的圓錐面的斜度為15度。為了提高密封性，在密封環(huán)中心孔與密封環(huán)座圓柱體外壁之間有密封圈；在密封 環(huán)座圓環(huán)形臺(tái)階的外壁上有密封槽，密封槽內(nèi)有密封圈。密封環(huán)座采用的是不銹鋼材料制造，密封環(huán)采用的是硬質(zhì)合金材料制成。簡(jiǎn)述用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成的工作過程參閱圖1。密封杯總成2 上端螺紋連接鉆桿1 ；下端連接可變徑膨脹錐3的上端?？勺儚脚蛎涘F3的下端連接一個(gè) 連接桿4。參閱圖2。密封杯總成2的結(jié)構(gòu)是密封環(huán)6放在密封環(huán)座5的圓環(huán)形臺(tái)階上， 密封環(huán)6的大端靠在密封環(huán)座5突出的圓環(huán)形臺(tái)階的上部。密封環(huán)6通過限位套7固定在 密封環(huán)座5上。限位套7有螺紋孔，限位套7通過螺紋連接并固定在密封環(huán)座5上。由于采用螺紋連接型式，所以整個(gè)密封杯易于裝配和拆卸。參閱圖2。密封杯總成2工作時(shí)，密封杯總成2放置于膨脹管8內(nèi)部。密封環(huán)6外 壁上端的圓錐面緊貼在膨脹管8初始膨脹位置的內(nèi)壁處，使膨脹工具組合與膨脹管8形成 密閉壓力腔，為脹管施工作業(yè)提供膨脹壓力。同時(shí)，由于密封杯總成2最大外徑大于膨脹管 8的內(nèi)徑，小于可變徑膨脹錐變徑后的最大外徑，所以在脹管施工作業(yè)時(shí)，密封杯總成2能 對(duì)膨脹管8進(jìn)行預(yù)膨脹，從而減小了可變徑膨脹錐3脹管時(shí)所產(chǎn)生的膨脹管8較大的形變 量，減小了脹管施工作業(yè)時(shí)的打壓壓力，改善了可變徑膨脹錐3的受力情況，因此提高了等 直徑鉆完井施工可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，能 對(duì)膨脹管進(jìn)行預(yù)膨脹；與膨脹管形成密閉壓力腔，提供膨脹壓力。因此該密封杯能滿足等直 徑鉆完井施工工藝的要求，提高了施工的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，有效降低了鉆井成本。 易裝配和拆卸的

圖1是本實(shí)用新型用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成連接在鉆桿上的示意 圖。圖2是本實(shí)用新型用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.鉆桿，2.密封杯總成，3.可變徑膨脹錐，4.連接桿，5.密封環(huán)座，6.密封 環(huán)，7.限位套，8.膨脹管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 以一個(gè)能膨脹203X10毫米膨脹管的用于等直徑鉆完井脹管專用密封 杯總成為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參閱圖2。本實(shí)用新型用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，主要由密封環(huán)座 5、密封環(huán)6和限位套7組成。密封環(huán)座5采用的是不銹鋼材料制造，密封環(huán)6采用的是硬 質(zhì)合金材料制成。密封環(huán)座5為圓柱體形，圓柱外徑205毫米；并有中心孔，中心孔內(nèi)徑70毫米。在 密封環(huán)座5的兩端有連接螺紋。在密封環(huán)座5的外壁上有一個(gè)圓環(huán)形臺(tái)階。在密封環(huán)座5 的圓環(huán)形臺(tái)階上有一個(gè)密封環(huán)6。密封環(huán)6套在密封環(huán)座5的圓柱體外壁上。密封環(huán)6的 下平面座在密封環(huán)座5的圓環(huán)形臺(tái)階上平面上。密封環(huán)6的外壁上端有圓錐面。密封環(huán)6 的厚度55毫米，密封環(huán)6外壁上端的圓錐面的斜度為15度。在密封環(huán)座5的圓柱體外壁 上螺紋固定有限位套7，限位套7壓在密封環(huán)6的上平面上。在密封環(huán)6中心孔與密封環(huán)座5圓柱體外壁之間有一道密封圈；在密封環(huán)座5圓環(huán)形臺(tái)階的外壁上有一個(gè)密封槽，密封槽內(nèi)有密封圈。
權(quán)利要求一種用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，主要由密封環(huán)座(5)、密封環(huán)(6)和限位套(7)組成，其特征在于密封環(huán)座(5)為圓柱體形并有中心孔，在密封環(huán)座(5)的兩端有螺紋，在密封環(huán)座(5)的外壁上有一個(gè)圓環(huán)形臺(tái)階，在密封環(huán)座(5)的圓環(huán)形臺(tái)階上有密封環(huán)(6)，密封環(huán)(6)套在密封環(huán)座(5)的圓柱體外壁上，密封環(huán)(6)的下平面座在密封環(huán)座(5)的圓環(huán)形臺(tái)階上平面上，密封環(huán)(6)的外壁上端有圓錐面，在密封環(huán)座(5)的圓柱體外壁上螺紋固定有限位套(7)，限位套(7)壓在密封環(huán)(6)的上平面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，其特征是所述的 密封環(huán)(6)外壁上端的圓錐面的斜度為15度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，其特征是在 密封環(huán)(6)中心孔與密封環(huán)座(5)圓柱體外壁之間有密封圈；在密封環(huán)座(5)圓環(huán)形臺(tái)階 的外壁上有密封槽，密封槽內(nèi)有密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，其特征是密 封環(huán)座(5)采用的是不銹鋼材料制造，密封環(huán)(6)采用的是硬質(zhì)合金材料制成。
專利摘要用于等直徑鉆完井脹管專用密封杯總成，應(yīng)用于石油鉆井井下膨脹管施工中。密封環(huán)座為圓柱體形并有中心孔，在密封環(huán)座的兩端有螺紋。在密封環(huán)座的外壁上有一個(gè)圓環(huán)形臺(tái)階。在密封環(huán)座的圓環(huán)形臺(tái)階上有密封環(huán)。密封環(huán)套在密封環(huán)座的圓柱體外壁上。密封環(huán)的下平面座在密封環(huán)座的圓環(huán)形臺(tái)階上平面上。密封環(huán)的外壁上端有圓錐面。在密封環(huán)座的圓柱體外壁上螺紋固定有限位套，限位套壓在密封環(huán)的上平面上。效果是能對(duì)膨脹管進(jìn)行預(yù)膨脹；與膨脹管形成密閉壓力腔，提供膨脹壓力。能滿足等直徑鉆完井施工工藝的要求。易裝配和拆卸。
文檔編號(hào)E21B33/127GK201568010SQ200920278208
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者劉洋, 呂明杰, 吳千里, 徐丙貴, 王雪, 紀(jì)友哲, 賈濤 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院