一種套管整形裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種套管整形裝置，包括柱狀的本體(7)，本體(7)的一端設(shè)有錐形頭(71)，沿本體(7)的軸線(xiàn)方向，本體(7)兩端之間的外表面設(shè)有多個(gè)第一整形球槽組(72)，錐形頭(71)的錐形外表面設(shè)有多個(gè)第二整形球槽(75)；第一整形球槽組(72)含有沿本體(7)的周向設(shè)置的多個(gè)條形的第一整形球槽(73)，第一整形球槽(73)內(nèi)設(shè)有第一整形球(74)；第二整形球槽(75)沿著錐形頭(71)的周向設(shè)置，第二整形球槽(75)內(nèi)設(shè)有多個(gè)緊密排列的第二整形球(76)。該套管整形裝置利用整形球擠壓套損部位，達(dá)到套管整形目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種套管整形裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種套管整形裝置，特別是一種在套管變形井修井作業(yè)中用于套管整形修復(fù)的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開(kāi)發(fā)時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，套管變形越來(lái)越多，套損現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)峻，嚴(yán)重威脅油田安全生產(chǎn)，制約了油田的注采開(kāi)發(fā)，研究套管整形技術(shù)，解決套管變形問(wèn)題，是一項(xiàng)急需解決的難題，同時(shí)稠油熱采井的井底高溫對(duì)套管整形工具提出了新的要求。以往的套管整形技術(shù)主要有爆炸整形和機(jī)械整形兩類(lèi)。爆炸整形技術(shù)中，其用藥量很難把握準(zhǔn)，變形處的套管往往伴有壁厚不均，爆炸的無(wú)方向性使得不可避免的對(duì)套管造成極大的破壞。機(jī)械整形中梨形器擴(kuò)脹技術(shù)、套管磨銑技術(shù)、偏心輥?zhàn)诱渭夹g(shù)等，普遍存在著損傷套管，犧牲套管厚度，難以恢復(fù)原通徑等問(wèn)題。
[0003]為了推進(jìn)稠油熱采技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，需要結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、整形效率高、對(duì)套管損傷小的套管整形裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有的套管整形技術(shù)整形效果差的問(wèn)題。本實(shí)用新型提供了一種套管整形裝置，該套管整形裝置含有本體，在本體上設(shè)有大小兩種數(shù)十個(gè)整形球，利用整形球擠壓套損部位，達(dá)到整形目的。
[0005]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:一種套管整形裝置，包括柱狀的本體，本體的一端設(shè)有錐形頭，沿本體的軸線(xiàn)方向，本體兩端之間的外表面設(shè)有多個(gè)第一整形球槽組，錐形頭的錐形外表面設(shè)有多個(gè)第二整形球槽；第一整形球槽組含有沿本體的周向設(shè)置的多個(gè)條形的第一整形球槽，第一整形球槽內(nèi)設(shè)有第一整形球；第二整形球槽沿著錐形頭的周向設(shè)置，第二整形球槽內(nèi)設(shè)有多個(gè)緊密排列的第二整形球。
[0006]第一整形球槽沿著本體的軸線(xiàn)方向設(shè)置,從本體的該一端向本體另一端的方向，第一整形球槽的深度逐漸變小。
[0007]第一整形球暴露在第一整形球槽外的體積小于第一整形球體積的一半，第一整形球在第一整形球槽內(nèi)的部分與第一整形球槽相匹配，第一整形球能夠沿著本體的軸線(xiàn)方向滑動(dòng)。
[0008]第一整形球槽朝向錐形頭的一端為圓弧形,該圓弧形所對(duì)應(yīng)的圓心角大于180° ,第一整形球的直徑等于該圓弧形的直徑，第一整形球槽的該一端內(nèi)設(shè)有用于防止第一整形球掉落的限位螺釘，限位螺釘?shù)恼麄€(gè)頭部都設(shè)置在第一整形球槽的該一端內(nèi)。
[0009]第一整形球槽組中的多個(gè)第一整形球槽沿本體的周向均勻分布，相鄰的兩個(gè)第一整形球槽組中第一整形球槽間隔排列。
[0010]第二整形球暴露在第二整形球槽外的體積小于第二整形球體積的一半，第二整形球在第二整形球槽內(nèi)的部分與第二整形球槽相匹配，第二整形球的直徑小于第一整形球的直徑。
[0011]第二整形球槽設(shè)有安裝孔，安裝孔的直徑等于第二整形球的直徑，安裝孔內(nèi)設(shè)有用于防止第二整形球掉落的限位螺釘，限位螺釘?shù)恼麄€(gè)頭部都設(shè)置在第二整形球槽內(nèi)。
[0012]錐形頭的錐形外表面設(shè)有四個(gè)第二整形球槽，靠近錐形頭頂端的兩個(gè)第二整形球槽之間的距離小于靠近錐形頭底端的兩個(gè)第二整形球槽之間的距離。
[0013]本體的另一端依次連接有萬(wàn)向桿和上接頭，萬(wàn)向桿的兩端分別為球冠形，該球冠形的高大于該球冠形對(duì)應(yīng)的球的半徑，本體的另一端與萬(wàn)向桿的連接部位外套設(shè)有下保護(hù)外殼，上接頭與萬(wàn)向桿的連接部位外套設(shè)有上保護(hù)外殼。
[0014]本體的另一端設(shè)有與該球冠形相匹配的半球形凹槽，下保護(hù)外殼與本體的另一端螺紋連接，在下保護(hù)外殼和本體的另一端之間設(shè)有下變向環(huán)，下變向環(huán)為分瓣式結(jié)構(gòu)；上接頭的一端設(shè)有與該球冠形相匹配的半球形凹槽，上保護(hù)外殼與上接頭的一端螺紋連接，在上保護(hù)外殼和上接頭的一端之間設(shè)有上變向環(huán)，上變向環(huán)為分瓣式結(jié)構(gòu)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]1、結(jié)構(gòu)緊湊。本體和上接頭通過(guò)萬(wàn)向桿以球型結(jié)構(gòu)相連接，通過(guò)變向環(huán)完成方向調(diào)整，使其結(jié)構(gòu)緊湊。
[0017]2、對(duì)套管損壞小。本體上設(shè)有數(shù)十個(gè)帶有一定錐度的第一整形球槽，第一整形球槽內(nèi)設(shè)置有整形鋼球，鋼球可在整形球槽內(nèi)自由上下移動(dòng)，第一整形球槽外側(cè)開(kāi)口小于整形球的直徑，限制整形球脫離凹槽。整形球按一定的規(guī)律排列，對(duì)套管內(nèi)壁進(jìn)行滾壓，通過(guò)下壓整形器的本體，使得整形鋼球延第一整形球槽向上滾動(dòng)，第一整形球槽帶有一定錐度，此時(shí)該套管整形裝置的整體外徑變大，迫使套管損害部位逐漸恢復(fù)原狀，將套管直徑逐漸恢復(fù)到原有的通徑，整形鋼球的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)套變逐級(jí)恢復(fù)，對(duì)套管損壞較小。
[0018]3、操作簡(jiǎn)單。該套管整形裝置送入井下套變部位后，萬(wàn)向桿可以根據(jù)井下套變情況自動(dòng)調(diào)整工具方向，加壓使整形工具向下運(yùn)動(dòng)，利用整形球滾動(dòng)擠壓套損部位，即可達(dá)到整形目的。
[0019]4、維護(hù)方便。本體和上接頭通過(guò)萬(wàn)向桿以球型結(jié)構(gòu)相連接，整形球用限位螺釘控制在整形球槽內(nèi)，取下限位螺釘就可以進(jìn)行相關(guān)維護(hù)操作。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的套管整形裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0021]圖1是套管整形裝置的主視剖視圖。
[0022]圖2是圖1中A-A方向的剖視圖。
[0023]圖3是萬(wàn)向桿部位的部放大示意圖。
[0024]圖4是本體部位的部放大示意圖。
[0025]圖5是圖4中B-B方向的剖視圖。
[0026]其中1.上接頭，2.上保護(hù)外殼，3.上變向環(huán)，4.萬(wàn)向桿，5.下保護(hù)外殼，6.下變向環(huán)，7.本體，71.錐形頭，72.第一整形球槽組，73.第一整形球槽，74.第一整形球，75.第二整形球槽，751.安裝孔，76.第二整形球，77.限位螺釘，78.限位螺釘。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的套管整形裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。一種套管整形裝置，包括柱狀的本體7，本體7的下端(圖1中的右側(cè)方向)設(shè)有錐形頭71，沿本體7的軸線(xiàn)方向，本體7兩端之間的外表面設(shè)有多個(gè)第一整形球槽組72，錐形頭71的錐形外表面設(shè)有多個(gè)第二整形球槽75 ;第一整形球槽組72含有沿本體7的周向設(shè)置的多個(gè)條形的第一整形球槽73，第一整形球槽73內(nèi)設(shè)有第一整形球74 ;第二整形球槽75沿著錐形頭71的周向設(shè)置，第二整形球槽75內(nèi)設(shè)有多個(gè)緊密排列的第二整形球76，即在第二整形球槽75內(nèi)相鄰的兩個(gè)第二整形球76之間的間隙基本為零，在第二整形球槽75內(nèi)第二整形球76一個(gè)挨著一個(gè)，如圖1、圖2、圖4和圖5所示。
[0028]該套管整形裝置使套管變形恢復(fù)到原狀的過(guò)程是逐級(jí)進(jìn)行的，首先本體7下部的第二整形球76先接觸套變部位，對(duì)其滾壓，隨著該套管整形裝置的下移，第一整形球槽組72內(nèi)的第一整形球74沿第一整形球槽73上移，相對(duì)于該套管整形裝置的直徑隨之變大，套管變形也將逐步恢復(fù)。第二整形球槽75內(nèi)設(shè)有多個(gè)緊密排列的第二整形球76，可以使先接觸的套變部位受力均勻，為進(jìn)一步的變形打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。另外，這樣設(shè)置第二整形球槽75還可以起到減緩錐形頭71與套管變處的摩擦作用。
[0029]如圖4所示，第一整形球槽73沿著本體7的軸線(xiàn)方向設(shè)置，從本體7的下端向本體7的上端的方向，第一整形球槽73的深度逐漸變小，這樣可以使本體在套管中下移的過(guò)程中，使本體7的外徑逐漸變大，迫使套管損害部位逐漸恢復(fù)原狀，將套管直徑逐漸恢復(fù)到原有的通徑，整形鋼球的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)套變逐級(jí)恢復(fù)，對(duì)套管損壞較小，受力均勻，恢復(fù)效果好。
[0030]具體的，第一整形球74暴露在第一整形球槽73外的體積小于第一整形球74體積的一半，第一整形球74在第一整形球槽73內(nèi)的部分與第一整形球槽73相匹配，第一整形球74能夠沿著本體7的軸線(xiàn)方向滑動(dòng)，如圖2和圖4所示。
[0031 ] 為了便于第一整形球74的安裝和維護(hù)，如圖4所示，第一整形球槽73朝向錐形頭71的下端(圖4中右側(cè)方向)為圓弧形,該圓弧形所對(duì)應(yīng)的圓心角大于180° ,第一整形球74的直徑略大于或等于該圓弧形的直徑,第一整形球槽73的該一端內(nèi)設(shè)有用于防止第一整形球74掉落的限位螺釘77，限位螺釘77的整個(gè)頭部都設(shè)置在第一整形球槽73的該一端內(nèi)，如果需要將第一整形球74從第一整形球槽73中取出，則將限位螺釘77取下，則第一整形球74滑動(dòng)到第一整形球槽73的下端后，第一整形球74可以脫離第一整形球槽73，反之則可以安裝第一整形球74，限位螺釘77的頭部的上表面到第一整形球槽73上表面的距離小于第一整形球74的半徑，限位螺釘77的頭部的直徑等于該圓弧形的直徑，所以限位螺釘77能夠防止第一整形球74從第一整形球槽73中脫落。
[0032]第一整形球槽組72中的多個(gè)第一整形球槽73沿本體7的周向均勻分布，相鄰的兩個(gè)第一整形球槽組72中第一整形球槽73間隔排列，如圖1和圖4所示。
[0033]第二整形球76暴露在第二整形球槽75外的體積小于第二整形球76體積的一半，第二整形球76在第二整形球槽75內(nèi)的部分與第二整形球槽75相匹配，第二整形球76的直徑小于第一整形球74的直徑。
[0034]為了便于第二整形球76的安裝和維護(hù)，第二整形球槽75設(shè)有安裝孔751，安裝孔751的直徑略大于或等于第二整形球76的直徑，安裝孔751內(nèi)設(shè)有用于防止第二整形球76掉落的限位螺釘78，限位螺釘78的整個(gè)頭部都設(shè)置在第二整形球槽75內(nèi)。該限位螺釘78的作用與限位螺釘77的作于基本相同，限位螺釘78的頭部的上表面到第二整形球槽75上表面的距離小于第二整形球76的半徑，限位螺釘78的頭部的直徑等于安裝孔751的直徑，所以限位螺釘78能夠防止第二整形球76從第二整形球槽75中脫落。
[0035]錐形頭71的錐形外表面設(shè)有四個(gè)第二整形球槽75，靠近錐形頭71頂端的兩個(gè)第二整形球槽75之間的距離小于靠近錐形頭71底端的兩個(gè)第二整形球槽75之間的距離。
[0036]本體7的上端(如I中的左側(cè)方向)依次連接有萬(wàn)向桿4和上接頭1，萬(wàn)向桿4的兩端分別為相同的球冠形，該球冠形的高大于該球冠形對(duì)應(yīng)的球的半徑，本體7的上端與萬(wàn)向桿4的連接部位外套設(shè)有下保護(hù)外殼5，上接頭I與萬(wàn)向桿4的連接部位外套設(shè)有上保護(hù)外殼2，如圖3所示。
[0037]本體7的上端設(shè)有與該球冠形相匹配的半球形凹槽，本體7的上端與萬(wàn)向桿4的下端對(duì)應(yīng)連接，下保護(hù)外殼5與本體7的上端螺紋連接，在下保護(hù)外殼5和本體7的另一端之間設(shè)有下變向環(huán)6，下變向環(huán)6設(shè)置在下保護(hù)外殼5內(nèi)，下變向環(huán)6的內(nèi)表面與萬(wàn)向桿4的下端去掉與本體7的上端相對(duì)應(yīng)的半球形的表面相匹配，下變向環(huán)6為分瓣式結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中下變向環(huán)6含有左右對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)半圓環(huán)；上接頭I的下端設(shè)有與該球冠形相匹配的半球形凹槽，上接頭I的下端與萬(wàn)向桿4的上端對(duì)應(yīng)連接，上保護(hù)外殼2與上接頭I的下端螺紋連接，在上保護(hù)外殼2和上接頭I的下端之間設(shè)有上變向環(huán)3，上變向環(huán)3設(shè)置在上保護(hù)外殼2內(nèi)，上變向環(huán)3的內(nèi)表面與萬(wàn)向桿4的上端去掉與上接頭I的下端相對(duì)應(yīng)的半球形的表面相匹配，上變向環(huán)3為分瓣式結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例中上變向環(huán)3含有左右對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)半圓環(huán)。上變向環(huán)3的作用是連接上接頭I和萬(wàn)向桿4，使萬(wàn)向桿4的上端能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，下變向環(huán)6的作用是連接本體7的上端和萬(wàn)向桿4，使萬(wàn)向桿4的下端能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0038]工作時(shí)用管柱將套管整形裝置送到井下套變部位，利用管柱上施加壓力，推動(dòng)套管整形裝置向下移動(dòng)。移動(dòng)過(guò)程中萬(wàn)向桿4可以根據(jù)井下套變情況自動(dòng)調(diào)整套管整形裝置的方向，同時(shí)本體7上的整形球?qū)μ坠軆?nèi)壁進(jìn)行滾壓，通過(guò)整形鋼球的滾動(dòng)擠壓套損部位，使套管損害部位逐漸恢復(fù)原狀，套管直徑逐漸恢復(fù)到原有的通徑。整形鋼球的滾動(dòng)擠壓套管，使套管變形恢復(fù)到原狀的過(guò)程是逐級(jí)進(jìn)行的，首先本體7下部的小直徑整形球先接觸套變部位，對(duì)其滾壓，隨著整形工具的下移，整形球沿鍥型球槽上移，工具直徑隨之變大，套管變形逐步恢復(fù)；套變恢復(fù)到預(yù)先設(shè)計(jì)的尺寸，完成套變形修復(fù)。
[0039]以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，不能以其限定實(shí)用新型實(shí)施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本實(shí)用新型專(zhuān)利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專(zhuān)利涵蓋的范疇。另外，本實(shí)用新型中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。
【權(quán)利要求】
1.一種套管整形裝置，其特征在于，所述套管整形裝置包括柱狀的本體(7)，本體(7)的一端設(shè)有錐形頭(71)，沿本體(7)的軸線(xiàn)方向，本體(7)兩端之間的外表面設(shè)有多個(gè)第一整形球槽組(72)，錐形頭(71)的錐形外表面設(shè)有多個(gè)第二整形球槽(75)； 第一整形球槽組(72)含有沿本體(7)的周向設(shè)置的多個(gè)條形的第一整形球槽(73)，第一整形球槽(73)內(nèi)設(shè)有第一整形球(74)； 第二整形球槽(75)沿著錐形頭(71)的周向設(shè)置，第二整形球槽(75)內(nèi)設(shè)有多個(gè)緊密排列的第二整形球(76)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管整形裝置，其特征在于:第一整形球槽(73)沿著本體(7)的軸線(xiàn)方向設(shè)置，從本體(7)的該一端向本體(7)另一端的方向，第一整形球槽(73)的深度逐漸變小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的套管整形裝置，其特征在于:第一整形球(74)暴露在第一整形球槽(73)外的體積小于第一整形球(74)體積的一半，第一整形球(74)在第一整形球槽(73)內(nèi)的部分與第一整形球槽(73)相匹配，第一整形球(74)能夠沿著本體(7)的軸線(xiàn)方向滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的套管整形裝置，其特征在于，第一整形球槽(73)朝向錐形頭(71)的一端為圓弧形，該圓弧形所對(duì)應(yīng)的圓心角大于180°，第一整形球(74)的直徑等于該圓弧形的直徑，第一整形球槽(73)的該一端內(nèi)設(shè)有用于防止第一整形球(74)掉落的限位螺釘(77)，限位螺釘(77)的整個(gè)頭部都設(shè)置在第一整形球槽(73)的該一端內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管整形裝置，其特征在于:第一整形球槽組(72)中的多個(gè)第一整形球槽(73)沿本體(7)的周向均勻分布，相鄰的兩個(gè)第一整形球槽組(72)中第一整形球槽(73)間隔排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管整形裝置，其特征在于:第二整形球(76)暴露在第二整形球槽(75)外的體積小于第二整形球(76)體積的一半，第二整形球(76)在第二整形球槽(75)內(nèi)的部分與第二整形球槽(75)相匹配，第二整形球(76)的直徑小于第一整形球(74)的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管整形裝置，其特征在于:第二整形球槽(75)設(shè)有安裝孔(751)，安裝孔(751)的直徑等于第二整形球(76)的直徑，安裝孔(751)內(nèi)設(shè)有用于防止第二整形球(76)掉落的限位螺釘(78)，限位螺釘(78)的整個(gè)頭部都設(shè)置在第二整形球槽(75)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管整形裝置，其特征在于:錐形頭(71)的錐形外表面設(shè)有四個(gè)第二整形球槽(75)，靠近錐形頭(71)頂端的兩個(gè)第二整形球槽(75)之間的距離小于靠近錐形頭(71)底端的兩個(gè)第二整形球槽(75)之間的距離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的套管整形裝置，其特征在于:本體(7)的另一端依次連接有萬(wàn)向桿(4)和上接頭(1)，萬(wàn)向桿(4)的兩端分別為球冠形，該球冠形的高大于該球冠形對(duì)應(yīng)的球的半徑，本體(7)的另一端與萬(wàn)向桿(4)的連接部位外套設(shè)有下保護(hù)外殼(5)，上接頭(I)與萬(wàn)向桿(4)的連接部位外套設(shè)有上保護(hù)外殼(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的套管整形裝置，其特征在于:本體(7)的另一端設(shè)有與該球冠形相匹配的半球形凹槽，下保護(hù)外殼(5)與本體(7)的另一端螺紋連接，在下保護(hù)外殼(5)和本體(7)的另一端之間設(shè)有下變向環(huán)(6)，下變向環(huán)(6)為分瓣式結(jié)構(gòu)；上接頭(I)的一端設(shè)有與該球冠形相匹配的半球形凹槽，上保護(hù)外殼(2)與上接頭(I)的一端螺紋連接，在上保護(hù)外殼(2)和上接頭(I)的一端之間設(shè)有上變向環(huán)(3)，上變向環(huán)(3)為分瓣式結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E21B29/10GK204113170SQ201420496911
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】沙磊, 肖昌, 馬驍, 李奕緣, 朱龍超, 羅凱文, 楊寶春 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司