膨脹管弧形變徑膨脹裝置制造方法
【專利摘要】一種膨脹管弧形變徑膨脹裝置。為了克服現(xiàn)有膨脹錐的機械膨脹方式傳遞膨脹力效率過低；液壓式的變徑膨脹錐體結構復雜的不足，本實用新型膨脹管由上部的膨脹管本體和下部的發(fā)射室組成，變徑膨脹頭、定徑膨脹頭位于發(fā)射室內，定徑膨脹頭位于變徑膨脹頭的上方，定徑軸為中空軸，定徑軸的外表面由上至下依次為定徑膨脹頭、圓弧狀導向體、導向軸，導向軸的中部有定位凹槽；在圓弧狀導向體、導向軸部位安裝有變徑膨脹總成，變徑膨脹總成沿定徑軸軸向移動；變徑膨脹總成的變徑膨脹頭與推塊通過軸向連接裝置連接。其有益效果是結構設計合理，在膨脹過程中，由定徑到變徑的逐級膨脹過程中，可將膨脹更好的傳遞并均布在膨脹管內壁上，實現(xiàn)通徑的一致性。
【專利說明】膨脹管弧形變徑膨脹裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種油氣開發(fā)用膨脹管的膨脹作業(yè)配套工具，尤其是涉及一種膨脹管弧形變徑膨脹裝置。
【背景技術】
[0002]膨脹管技術是在油氣井內的特定層位，利用一種依靠機械力或液壓力推進的膨脹裝置，對可膨脹管材進行機械膨脹以達到預期工程目的。膨脹管技術是在井下環(huán)境中，在膨脹錐體推動下，將膨脹管塑性膨脹變形，從而達到擴大管材管徑的目的。
[0003]目前，膨脹套管在井下實施膨脹的工藝方法主要有2種，即:固定膨脹錐膨脹擴管工藝和變徑膨脹錐膨脹擴管工藝。固定膨脹錐膨脹擴管工藝是一種擠壓膨脹方法。當膨脹套管下入到油氣井適當?shù)墓ぷ魃疃群螅谝簤毫驒C械力的作用下，膨脹錐在膨脹套管內，由下往上移動，使套管膨脹變形。變徑膨脹錐膨脹擴管工藝的工作原理與固定膨脹錐膨脹擴管法基本相同，變徑膨脹錐是通過膨脹錐外徑尺寸的改變實現(xiàn)膨脹錐最大直徑的變化?，F(xiàn)有膨脹錐的機械膨脹方式傳遞膨脹力效率過低；液壓式的變徑膨脹錐體結構復雜，一旦某個部件出現(xiàn)問題或液壓力變化，將導致管壁不均勻，不便于放入下一級膨脹管。
實用新型內容
[0004]為了克服現(xiàn)有膨脹錐的機械膨脹方式傳遞膨脹力效率過低；液壓式的變徑膨脹錐體結構復雜，當某個部件出現(xiàn)問題或液壓力變化，將導致管壁不均勻，不便于放入下一級膨脹管的不足，本實用新型提供一種膨脹管弧形變徑膨脹裝置。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:膨脹管弧形變徑膨脹裝置包括膨脹管、定徑膨脹頭、變徑膨脹頭，膨脹管由上部的膨脹管本體和下部的發(fā)射室組成，發(fā)射室內徑大于膨脹管本體的內徑，膨脹管本體和發(fā)射室通過斜面和圓弧面過渡；變徑膨脹頭、定徑膨脹頭位于發(fā)射室內，定徑膨脹頭位于變徑膨脹頭的上方，定徑膨脹頭的最大外徑與發(fā)射室的內徑相同。定徑軸為中空軸，定徑軸的外表面由上至下依次為定徑膨脹頭、圓弧狀導向體、導向軸，導向軸的中部有定位凹槽；在圓弧狀導向體、導向軸部位安裝有變徑膨脹總成，變徑膨脹總成沿定徑軸軸向移動。變徑膨脹總成包括上端的變徑膨脹頭、下端的推塊，變徑膨脹頭與推塊通過軸向連接裝置連接。
[0006]變徑膨脹頭由6個或6個以上的膨脹塊組成圓筒狀，變徑膨脹頭內孔的上端部與定徑軸的圓弧狀導向體相吻合。當變徑膨脹總成位于下位時，變徑膨脹頭的上端部位于圓弧狀導向體的下部，變徑膨脹頭的下端部位于圓柱狀導向軸處。當變徑膨脹總成位于上位時，推塊的徑向定位裝置的定位銷位于定徑軸的定位凹槽內，將變徑膨脹頭固定，變徑膨脹頭外形上端呈上小下大圓錐狀，下端為圓柱狀。
[0007]定徑軸的圓弧狀導向體上均布有T型軌道槽，T型軌道槽的數(shù)量與膨脹塊的數(shù)量相同；膨脹塊的軸向中線上固定安裝有T型螺栓，T型螺栓的T型頭位于圓弧狀導向體的T型軌道槽內。[0008]推塊上端端面均布有徑向T型槽，徑向T型槽的數(shù)量與膨脹塊的數(shù)量相同；變徑膨脹頭與推塊的軸向連接裝置為T型螺栓。T型螺栓固定安裝在膨脹塊的下端，T型頭位于徑向T型槽內。
[0009]徑向定位裝置的定位銷、彈簧、螺釘在推塊的徑向通孔內由內向外依次安裝，螺釘固定安裝在推塊上。
[0010]定徑軸的導向軸上有軸向導向槽，徑向定位裝置的定位銷沿軸向導向槽移動。
[0011]當變徑膨脹總成位于上位時，變徑膨脹頭的圓錐體上端直徑與定徑膨脹頭的大端尺寸相同，圓柱體的直徑與圓錐體的大端尺寸相同。
[0012]本實用新型的有益效果是，結構設計合理，在膨脹過程中，由定徑到變徑的逐級膨脹過程中，可將膨脹更好的傳遞并均布在膨脹管內壁上，實現(xiàn)通徑的一致性，同時也保證了膨脹過程的可靠性與成功率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型膨脹管弧形變徑膨脹裝置中變徑膨脹頭處于下位狀態(tài)的結構示意圖。
[0014]圖2是本實用新型中變徑膨脹頭處于上位狀態(tài)的示意圖。
[0015]圖中:1.定徑膨脹頭，2.圓弧狀導向體，3.T型螺栓，4.膨脹塊，5.定位凹槽，6.軸向連接裝置，7.徑向T型槽，8.推塊，9.定位銷，10.彈簧，11.螺釘，12.導向軸，13.軸向導向槽，14.膨脹管，100.定徑軸，200.變徑膨脹頭，300.變徑膨脹總成，400.徑向定位裝置。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本實用新型不限于所列出的【具體實施方式】，只要符合本發(fā)明的精神，都應該包括于本實用新型的保護范圍內。
[0017]參見附圖。本實用新型膨脹管弧形變徑膨脹裝置包括膨脹管14、定徑膨脹頭1、變徑膨脹頭200，膨脹管14由上部的膨脹管本體和下部的發(fā)射室組成，發(fā)射室內徑大于膨脹管本體的內徑，膨脹管本體和發(fā)射室通過斜面和圓弧面過渡；變徑膨脹頭、定徑膨脹頭位于發(fā)射室內，定徑膨脹頭位于變徑膨脹頭的上方，定徑膨脹頭的最大外徑與發(fā)射室的內徑相同。
[0018]本實用新型膨脹管弧形變徑膨脹裝置的定徑軸100為中空軸，定徑軸100的外表面由上至下依次為定徑膨脹頭1、圓弧狀導向體2、導向軸12，導向軸12的中部有定位凹槽5。定位凹槽5為環(huán)狀凹槽。在圓弧狀導向體2、導向軸12部位安裝有變徑膨脹總成300，變徑膨脹總成300可以沿定徑軸100軸向移動。
[0019]變徑膨脹總成300包括上端的變徑膨脹頭200、下端的推塊8，變徑膨脹頭200與推塊8通過軸向連接裝置6連接。
[0020]變徑膨脹頭200由6個或6個以上的膨脹塊4組成圓筒狀，通常膨脹塊4的數(shù)量為6個。變徑膨脹頭200內孔的上端部與定徑軸100的圓弧狀導向體2的形狀相吻合。在膨脹管下入井筒時，變徑膨脹總成300處于下位(見附圖1);當膨脹裝置進行膨脹作業(yè)時，變徑膨脹總成300處于上位(見附圖2)。[0021]定徑軸100的圓弧狀導向體2上均布有軸向的T型軌道槽，T型軌道槽的數(shù)量與膨脹塊4的數(shù)量相同；在膨脹塊4的軸向中線上固定安裝有T型螺栓3，T型螺栓3的T型頭位于圓弧狀導向體2的T型軌道槽內，通常每個膨脹塊4上安裝有2個T型螺栓3。膨脹塊4通過T型螺栓3沿圓弧狀導向體2軸向移動。
[0022]在推塊8的上端端面上均布有徑向T型槽7，徑向T型槽7的數(shù)量與膨脹塊4的數(shù)量相同。推塊8與膨脹塊4的軸向連接裝置6 —般選用T型螺栓，T型螺栓通過螺紋垂直固定安裝在膨脹塊4的下端，T型螺栓的T型頭位于徑向T型槽7內。當膨脹塊4沿定徑軸100軸向移動時，T型螺栓沿徑向T型槽7移動。
[0023]變徑膨脹總成300上安裝有徑向定位裝置400，徑向定位裝置400沿推塊8圓周均布安裝。徑向定位裝置400安裝在推塊8的徑向通孔內。徑向定位裝置400由定位銷9、彈簧10、螺釘11組成，定位銷9、彈簧10、螺釘11在推塊8的徑向通孔內由內向外依次安裝，螺釘11與推塊8螺紋固定安裝。定徑軸100的導向軸12上有軸向導向槽13，定位銷9沿軸向導向槽13移動。
[0024]當變徑膨脹總成300處于下位時，變徑膨脹頭200的上端部位于圓弧狀導向體2的下部和導向軸12的上部；變徑膨脹頭200的下端部位于圓柱狀導向軸12下部。
[0025]當變徑膨脹總成300處于上位時，推塊8的徑向定位裝置400中的定位銷9位于定徑軸100的定位凹槽5內，將變徑膨脹頭200固定。此時，變徑膨脹頭200的上端面與定徑膨脹頭I的下端面接觸，變徑膨脹頭200外形上端呈上小下大圓錐狀，下端為圓柱狀；變徑膨脹頭200的圓錐體上端直徑與定徑膨脹頭I的大端尺寸相同，圓柱體直徑與圓錐體的大端尺寸相同。
[0026]應用本實用新型膨脹管弧形變徑膨脹裝置進行膨脹作業(yè)，
[0027]首先，將膨脹裝置與膨脹管下入井筒內的設計位置，膨脹裝置的變徑膨脹總成300處于下位；
[0028]然后，通過中心孔注入液體并加壓，液體通過定徑軸100的中心孔下端流出并向上流動，進而推動推塊8沿定徑軸100向上移動；
[0029]在推塊8的推動下，變徑膨脹頭200向上移動，當推塊8的徑向定位裝置400中的定位銷9進入定徑軸100的定位凹槽5內時，將變徑膨脹頭200的形狀、位置固定。此時，即可進行上提膨脹裝置實施膨脹作業(yè)。
[0030]應該注意的是上述實施例是示例而非限制本實用新型，本領域技術人員將能夠設計很多替代實施例而不脫離本專利的權利要求范圍。
【權利要求】
1.一種膨脹管弧形變徑膨脹裝置，包括膨脹管、定徑膨脹頭、變徑膨脹頭，膨脹管由上部的膨脹管本體和下部的發(fā)射室組成,發(fā)射室內徑大于膨脹管本體的內徑,膨脹管本體和發(fā)射室通過斜面和圓弧面過渡；變徑膨脹頭、定徑膨脹頭位于發(fā)射室內，定徑膨脹頭位于變徑膨脹頭的上方，定徑膨脹頭的最大外徑與發(fā)射室的內徑相同，其特征是: 定徑軸(100)為中空軸，定徑軸(100)的外表面由上至下依次為定徑膨脹頭(I)、圓弧狀導向體(2)、導向軸(12)，導向軸(12)的中部有定位凹槽(5);在所述的圓弧狀導向體(2)、導向軸(12)部位安裝有變徑膨脹總成(300)，變徑膨脹總成(300)沿定徑軸(100)軸向移動； 所述變徑膨脹總成(300)包括上端的變徑膨脹頭(200)、下端的推塊(8)，變徑膨脹頭(200)與推塊(8)通過軸向連接裝置(6)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述膨脹管弧形變徑膨脹裝置，其特征是: 所述變徑膨脹頭(200)由6個或6個以上的膨脹塊(4)組成圓筒狀，變徑膨脹頭(200)內孔的上端部與所述定徑軸(100)的圓弧狀導向體(2)相吻合； 當所述變徑膨脹總成(300)位于下位時，變徑膨脹頭(200)的上端部位于圓弧狀導向體(2)的下部，變徑膨脹頭(200)的下端部位于圓柱狀導向軸(12)處； 當所述變徑膨脹總成(300)位于上位時，推塊(8)的徑向定位裝置(400)的定位銷(9)位于所述定徑軸(100)的定位凹槽(5)內，將變徑膨脹頭(200)固定，變徑膨脹頭(200)外形上端呈上小下大圓錐狀，下端為圓柱狀。
3.根據(jù)權利要求2所述膨脹管弧形變徑膨脹裝置，其特征是:所述定徑軸(100)的圓弧狀導向體(2)上均布有T型軌道槽，T型軌道槽的數(shù)量與膨脹塊(4)的數(shù)量相同；膨脹塊(4)的軸向中線上固定安裝有T型螺栓(3)，T型螺栓(3)的T型頭位于圓弧狀導向體(2)的T型軌道槽內； 所述推塊(8)上端端面均布有徑向T型槽(7)，徑向T型槽(7)的數(shù)量與膨脹塊(4)的數(shù)量相同；所述軸向連接裝置(6)為T型螺栓，T型螺栓固定安裝在膨脹塊(4)的下端，T型頭位于徑向T型槽(7)內。
4.根據(jù)權利要求3所述膨脹管弧形變徑膨脹裝置，其特征是:所述徑向定位裝置(400)的定位銷(9)、彈簧(10)、螺釘(11)在推塊(8)的徑向通孔內由內向外依次安裝，螺釘(11)固定安裝在推塊(8)上。
5.根據(jù)權利要求4所述膨脹管弧形變徑膨脹裝置，其特征是:所述定徑軸(100)的導向軸(12)上有軸向導向槽(13)，所述徑向定位裝置(400)的定位銷(9)沿軸向導向槽(13)移動。
6.根據(jù)權利要求2所述膨脹管弧形變徑膨脹裝置，其特征是:當所述變徑膨脹總成(300)位于上位時，變徑膨脹頭(200)的圓錐體上端直徑與所述定徑膨脹頭(I)的大端尺寸相同，圓柱體直徑與圓錐體的大端尺寸相同。
【文檔編號】E21B29/00GK203655202SQ201320693210
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權日:2013年11月5日
【發(fā)明者】劉延平, 宋開紅, 張飆, 齊月魁, 黃滿良 申請人:天津大港油田鉆采技術開發(fā)公司, 大港油田集團有限責任公司