專利名稱：一種套管補貼工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種套管補貼工具，屬于石油開采修井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在油田開采的中后期，受多種因素作用，油水井套管產(chǎn)生漏失、變形、錯斷等損 壞，嚴(yán)重影響了油田的正常生產(chǎn)。需要對油水井套管進行修復(fù)。套管補貼技術(shù)可以修復(fù)這 類套管破損和誤射，套管補貼，就是用油管柱將補貼脹管和補貼工具送至套管破損部位，提 拉補貼工具驅(qū)動膨脹頭使脹管脹開緊緊補貼在套管內(nèi)壁上，封堵漏點。套管補貼，具有施工 時間短、成功率高、成本低等優(yōu)點，在我國油田普遍應(yīng)用。常規(guī)套管補貼工具的膨脹頭外徑是固定的，且沒有扶正裝置，提拉油管柱向上移 動很難使脹管緊緊補貼在套管內(nèi)壁上，補貼效果差。另外，當(dāng)遇到補貼部位的通井磨銑不到 位，或者有落物凸起，或者是活動性錯段，這幾種情況都會導(dǎo)致補貼時的脹管力過高，膨脹 頭被卡死，造成補貼失敗或更嚴(yán)重的事故。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種套管補貼工具。通過剛性脹頭和彈性脹頭兩級 膨脹，并設(shè)有扶正裝置，當(dāng)提拉油管柱向上移動時，可使膨脹管緊緊補貼在套管內(nèi)壁上，補 貼效果好。并可防止脹管力過高，膨脹頭被卡死，造成補貼失敗或更嚴(yán)重的事故。本實用新型的技術(shù)方案一種套管補貼工具，包括依次連接的滑閥、過濾管、伸縮 器、水力錨體、液缸和膨脹裝置；膨脹裝置包括接頭軸，接頭軸與液缸螺紋連接；接頭軸上 從上至下套有剛性脹頭、彈性脹頭和壓帽，壓帽的下端經(jīng)鎖緊螺母固定；彈性脹頭的上部設(shè) 有牙爪，牙爪卡在剛性脹頭的下端面。前述的套管補貼工具中，所述滑閥包括心軸，心軸內(nèi)設(shè)有過濾管；心軸上端與上接 頭螺紋連接，心軸下端與接頭螺紋連接；心軸外面套有定位套和密封套，定位套可在心軸外 滑動；定位套和密封套之間連接有一組板簧，板簧經(jīng)螺釘與定位套和密封套連接。前述的套管補貼工具中，所述伸縮器包括缸套，缸套上端與滑閥下端的接頭螺紋 連接；缸套內(nèi)設(shè)有伸縮墊，伸縮墊與缸套滑動連接，伸縮墊與伸縮桿螺紋連接，伸縮桿外套 有下接頭，下接頭與伸縮桿滑動連接，下接頭與缸套螺紋連接。前述的套管補貼工具中，所述水力錨體的上端與伸縮桿的下端螺紋連接，水力錨 體上分布有錨爪，水力錨體的下端與液缸上端連接。前述的套管補貼工具中，所述液缸包括連接體，連接體的上部與水力錨體的下部 螺紋連接；連接體與花鍵軸花鍵連接，花鍵軸與上心軸的上部螺紋連接，上心軸的下部與活 塞的上部螺紋連接；活塞的下部與下心軸上端螺紋連接，下心軸下端與膨脹裝置螺紋連接； 活塞的外面設(shè)有缸筒，缸筒上部與連接體下部螺紋連接，缸筒下部與膨脹管扶正套螺紋連 接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過剛性脹頭和彈性脹頭兩級膨脹，并設(shè)有扶正裝置，當(dāng)提拉油管柱向上移動時，剛性膨脹先進行初級膨脹，然后接著彈性脹頭繼續(xù)膨脹，這 樣減小了膨脹阻力使膨脹施工達到了很好的效果，提高了補貼效率?？墒古蛎浌芫o緊補貼 在套管內(nèi)壁上，補貼效果好。本實用新型設(shè)計有滑閥起到隔斷內(nèi)外泥漿循環(huán)的作用，并且滑 閥還起到了扶正的作用，讓膨脹工具有了好的平穩(wěn)性。設(shè)計有過濾管，過濾了泥漿中的大的 顆粒，防止大的顆?？ㄔ诠ぞ叩囊恍┎课?，造成施工失敗或更嚴(yán)重的事故。并可防止脹管力 過高，膨脹頭被卡死，造成補貼失敗或更嚴(yán)重的事故。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是滑閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是伸縮器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是水力錨體的立體示意圖；圖5是液缸的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是膨脹裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是剛性脹頭的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)記為1-滑閥、2-過濾管、3-伸縮器、4-水力錨體、5-液缸、6_膨脹裝 置、7-上接頭、8-心軸、9-定位套、10-螺釘、11-板簧、12-密封套、13-孔、14-接頭、15-缸 套、16-伸縮墊、17-伸縮桿、18-下接頭、19-連接體、20-花鍵軸、21-上心軸、22-缸筒、 23-活塞、24-下心軸、25-膨脹管扶正套、26-接頭軸、27-剛性脹頭、28-彈性脹頭、29-壓 帽、30-鎖緊螺母。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實用新 型的任何限制。實施例。本實用新型如圖1所示。一種套管補貼工具，包括依次連接的滑閥1、過 濾管2、伸縮器3、水力錨體4、液缸5和膨脹裝置6 ；膨脹裝置6如圖6所示，包括接頭軸26， 接頭軸26與液缸5螺紋連接；接頭軸26上從上至下套有剛性脹頭27、彈性脹頭28和壓帽 29，壓帽29的下端經(jīng)鎖緊螺母30固定；彈性脹頭28的上部設(shè)有牙爪，牙爪卡在剛性脹頭27 的下端面。剛性脹頭27如圖7所示，剛性脹頭27呈圓錐形且錐角為26°，模角為5°，當(dāng) 模角為5°時，膨脹變性力為最小。剛性脹頭27端面還均勻分布6孔，鉆井液可以流過這些 孔起冷卻和潤滑作用。彈性脹頭28上部有8塊牙塊組成，下部為一個整體，相鄰兩牙之間 有間隙，當(dāng)遇卡時可以收縮，既能膨脹作用又能起到解卡作用。所述滑閥1如圖2所示，包括心軸8，心軸8內(nèi)設(shè)有過濾管2 ；心軸8上端與上接頭 7螺紋連接，心軸8下端與接頭14螺紋連接；心軸8外面套有定位套9和密封套12，定位套 9可在心軸8外滑動；定位套9和密封套12之間連接有一組板簧11，板簧11經(jīng)螺釘10與 定位套9和密封套12連接。所述伸縮器3如圖3所示，包括缸套15，缸套15上端與滑閥1 下端的接頭14螺紋連接；缸套15內(nèi)設(shè)有伸縮墊16，伸縮墊16與缸套15滑動連接，伸縮墊 16與伸縮桿17螺紋連接，伸縮桿17外套有下接頭18，下接頭18與伸縮桿17滑動連接，下 接頭18與缸套15螺紋連接。所述水力錨體4如圖4所示，水力錨體4的上端與伸縮桿17的下端螺紋連接，水力錨體4上分布有錨爪，水力錨體4的下端與液缸5上端連接。所述液 缸5如圖5所示，包括連接體19，連接體19的上部與水力錨體4的下部螺紋連接；連接體 19與花鍵軸20花鍵連接，花鍵軸20與上心軸21的上部螺紋連接，上心軸21的下部與活塞 23的上部螺紋連接；活塞23的下部與下心軸24上端螺紋連接，下心軸24下端與膨脹裝置 6螺紋連接；活塞23的外面設(shè)有缸筒22，缸筒22上部與連接體19下部螺紋連接，缸筒22 下部與膨脹管扶正套25螺紋連接。主要部件的功能滑閥1用作循環(huán)通道，通過上提下放來實現(xiàn)打開或關(guān)閉循環(huán)通道；同時滑閥1上的 板簧11起到扶正作用；伸縮器3是當(dāng)補貼工具遇卡時起震擊解卡作用的，補貼過程中實現(xiàn)對滑閥進行開 關(guān)；水力錨體4是當(dāng)油管內(nèi)蹩壓時，水力錨爪伸出咬緊套管內(nèi)壁，將全套工具定位，保 證補貼膨脹管的深度準(zhǔn)確無誤，同時承擔(dān)脹頭的上提拉力，避免油管承受軸向拉力；液缸5為4級液缸，靠液缸內(nèi)活塞的上行帶動脹頭一起上行，給脹頭提供上提力 來脹擴粘貼膨脹管；膨脹管扶正套25起到扶正和完成第一行程脹擴和固定膨脹管的作用；剛性脹頭27及彈性脹頭28是補貼工具的關(guān)鍵部件，彈性脹頭28采用八瓣分開結(jié) 構(gòu)，具有足夠的強度硬度和適當(dāng)?shù)膹椥裕ＷC膨脹管可靠的脹貼在套管內(nèi)壁上。本實用新型的工作原理工作時首先下放工具進入膨脹管，在下放過程中由于滑閥1的板簧11與膨脹管內(nèi) 部有阻力，所以下放時滑閥是打開的，泥漿通過孔13與外面循環(huán)。膨脹時上提管柱，此時滑 閥1的密封套12向下運動，孔13封閉泥漿循環(huán)被阻隔，由于膨脹工具內(nèi)的壓力大于滑閥1 沒封閉的時候，高壓泥漿通過水力錨體4時水力錨體的錨爪張開咬合套管內(nèi)壁定位。當(dāng)高 壓泥漿流經(jīng)液缸5時，液缸5的上面的一個腔與管柱外面向通，下面一個腔與管內(nèi)向通，所 以下面腔的壓力大于上面的腔，所以活塞23帶動下心軸24向上移動，膨脹裝置6也隨下心 軸24向上移動，剛性脹頭27、彈性脹頭28 —起上行經(jīng)過膨脹管，將膨脹管牢固的補貼在套 管內(nèi)壁上，與原井內(nèi)套管形成一個封閉的整體，從而實現(xiàn)封堵目的井段的要求。
權(quán)利要求一種套管補貼工具，其特征在于包括依次連接的滑閥(1)、過濾管(2)、伸縮器(3)、水力錨體(4)、液缸(5)和膨脹裝置(6)；膨脹裝置(6)包括接頭軸(26)，接頭軸(26)與液缸(5)螺紋連接；接頭軸(26)上從上至下套有剛性脹頭(27)、彈性脹頭(28)和壓帽(29)，壓帽(29)的下端經(jīng)鎖緊螺母(30)固定；彈性脹頭(28)的上部設(shè)有牙爪，牙爪卡在剛性脹頭(27)的下端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管補貼工具，其特征在于所述滑閥(1)包括心軸(8)，心 軸(8)內(nèi)設(shè)有過濾管(2);心軸(8)上端與上接頭(7)螺紋連接，心軸(8)下端與接頭(14) 螺紋連接；心軸(8)外面套有定位套(9)和密封套(12)，定位套(9)可在心軸(8)外滑動； 定位套(9)和密封套(12)之間連接有一組板簧(11)，板簧(11)經(jīng)螺釘(10)與定位套(9) 和密封套(12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套管補貼工具，其特征在于所述伸縮器(3)包括缸套(15)， 缸套(15)上端與滑閥(1)下端的接頭(14)螺紋連接；紅套(15)內(nèi)設(shè)有伸縮墊(16)，伸縮 墊(16)與缸套(15)滑動連接，伸縮墊(16)與伸縮桿(17)螺紋連接，伸縮桿(17)外套有 下接頭(18)，下接頭(18)與伸縮桿(17)滑動連接，下接頭(18)與缸套(15)螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管補貼工具，其特征在于所述水力錨體(4)的上端與伸 縮桿(17)的下端螺紋連接，水力錨體(4)上分布有錨爪，水力錨體(4)的下端與液缸(5) 上端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管補貼工具，其特征在于所述液缸(5)包括連接體(19)， 連接體(19)的上部與水力錨體(4)的下部螺紋連接；連接體(19)與花鍵軸(20)花鍵連 接，花鍵軸(20)與上心軸(21)的上部螺紋連接，上心軸(21)的下部與活塞(23)的上 部螺紋連接；活塞(23)的下部與下心軸(24)上端螺紋連接，下心軸(24)下端與膨脹裝置 (6)螺紋連接；活塞(23)的外面設(shè)有缸筒(22)，缸筒(22)上部與連接體(19)下部螺紋連 接，缸筒(22)下部與膨脹管扶正套(25)螺紋連接。
專利摘要本實用新型公開了一種套管補貼工具。包括依次連接的滑閥(1)、過濾管(2)、伸縮器(3)、水力錨體(4)、液缸(5)和膨脹裝置(6)；膨脹裝置(6)包括接頭軸(26)，接頭軸(26)與液缸(5)螺紋連接；接頭軸(26)上從上至下套有剛性脹頭(27)、彈性脹頭(28)和壓帽(29)，壓帽(29)的下端經(jīng)鎖緊螺母(30)固定；彈性脹頭(28)的上部設(shè)有牙爪，牙爪卡在剛性脹頭(27)的下端面。本實用新型通過剛性脹頭和彈性脹頭兩級膨脹，并設(shè)有扶正裝置，當(dāng)提拉油管柱向上移動時，剛性膨脹先進行初級膨脹，然后接著彈性脹頭繼續(xù)膨脹，這樣減小了膨脹阻力，可使膨脹管緊緊補貼在套管內(nèi)壁上，補貼效果好。并可防止脹管力過高，膨脹頭被卡死，造成補貼失敗或更嚴(yán)重的事故。
文檔編號E21B29/10GK201738854SQ20102029291
公開日2011年2月9日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者何黨華, 李應(yīng)虎, 李匯平, 楊庭華, 楊福剛, 沈赤衛(wèi), 王延文, 王文, 王觀禮, 王輝, 補聲軍, 郝榮明, 陳文平 申請人:貴州高峰石油機械股份有限公司