专利名称：膨胀管内环空循环清洗装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种用于石油工业中的膨胀管施工工具，尤其涉及一种膨胀管内环空循环清洗装置。
背景技术：
膨胀管技术是近年来蓬勃兴起的一项新技术，它可应用于钻井、完井及采油、修井等作业过程。膨胀管膨胀过程是管体冷作硬化的过程，膨胀方式有机械式、液压式等方式，目前在出砂严重井所使用的常规膨胀管工具，作业过程中很难保证胀锥工作区(即:膨胀锥与膨胀管接触的区域)的接触表面清洁，于是很容易发生砂卡或其他异物粘卡，阻碍膨胀的顺利进行，甚至导致施工失败。由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种膨胀管内环空循环清洗装置，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种膨胀管内环空循环清洗装置，可实现循环清洗膨胀管内壁环空和膨胀锥工作区，保持待膨胀区清洁，从而确保膨胀施工的顺利进行。本发明的目的是这样实现的，一种膨胀管内环空循环清洗装置，该循环清洗装置包括有膨胀锥座及膨胀锥座上部套设的膨胀锥；所述膨胀锥座的内管壁密封套设有一滑套，所述滑套的内壁面设有一环形凹槽；所述膨胀锥座底部固定设有一定位座，该定位座上轴向设有导通于膨胀管发射腔的中心孔，该定位座与滑套之间设有第一压簧；所述膨胀锥座上部的管壁沿周向设有多个透孔，所述多个透孔由滑套上端侧壁密封遮挡；所述滑套内轴向设有一启动清洗堵塞；所述启动清洗堵塞由上至下包括有上弹簧座、下弹簧座和定位管，所述上弹簧座包括密封滑设于滑套内的柱塞部，该柱塞部上方向上设有夹持柱；所述定位管上部与下弹簧座下部固定连接；所述上、下弹簧座之间设有第二压簧；所述下弹簧座和定位管上端外部设有一套筒，该套筒的上端固定连接在柱塞部的下部；所述定位管由上至下分为支撑段、工作段和定位段，所述工作段的外径大于支撑段和定位段的外径，所述定位段穿设于定位座的中心孔中，所述支撑段与工作段之间设有渐扩的过渡段，所述工作段的外壁与套筒的内壁之间具有间隙；所述套筒的筒壁上对应所述支撑段的位置周向设有多个定位透孔，对应各个定位透孔在所述支撑段外侧设有定位爪，所述定位爪由圆弧形底座和底座上侧设置的凸柱构成，所述凸柱穿设于所述定位透孔中，所述圆弧形底座的下底面与支撑段的圆周面对应贴靠，在圆弧形底座的上底面与套筒内壁之间设有压簧片。在本发明的一较佳实施方式中，所述膨胀锥座的内壁面为阶梯状，所述滑套的外壁也为相应的阶梯状；所述滑套环形凹槽的轴向上侧边设有倒角。在本发明的一较佳实施方式中，所述支撑段与工作段之间的过渡段的锥角为O 30度。在本发明的一较佳实施方式中，所述工作段外壁与套筒内壁之间的间隙等于定位爪底座和压簧片的厚度之和。在本发明的一较佳实施方式中，所述定位管轴向设有一导孔；柱塞部下方向下设有导柱，该导柱穿过下弹簧座并滑设于定位管的导孔中。在本发明的一较佳实施方式中，所述第二压簧套设在所述导柱上。 在本发明的一较佳实施方式中，所述夹持柱上设有环槽。在本发明的一较佳实施方式中，所述柱塞部外周设有密封胶环。在本发明的一较佳实施方式中，所述膨胀锥座上部外接一短节；所述短节上设有与膨胀锥座的多个透孔对应导通的通孔；在短节的外壁设有与通孔相对的轴向凹槽。在本发明的一较佳实施方式中，所述定位透孔及凸柱均为方形。由上所述，本发明的膨胀管内环空循环清洗装置，为施工过程中胀锥工作区的砂卡或其他异物粘卡提供了解决方案；能够实现循环清洗膨胀管内壁环空和膨胀锥工作区，保持待膨胀区清洁，从而确保膨胀施工的顺利进行。
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中:图1:为本发明的膨胀管内环空循环清洗装置的立体结构示意图。图2:为本发明的膨胀管内环空循环清洗装置的外观结构示意图。图3:为本发明的膨胀管内环空循环清洗装置的剖视结构示意图。图4:为本发明中启动清洗堵塞的立体结构示意图。图5:为本发明中定位管的结构示意图。图6A:为本发明中启动清洗堵塞的定位爪未伸出状态的结构示意图。图6B:为图6A中A-A剖面结构示意图。图7A:为本发明中启动清洗堵塞的定位爪伸出状态的结构示意图。图7B:为图7A中B-B剖面结构示意图。图8A:为本发明中定位爪的剖视结构示意图。图8B:为本发明中定位爪的立体结构示意图。图9:为本发明中未下入启动清洗堵塞时的膨胀打压通道示意图。图10:为本发明中下入启动清洗堵塞时的循环清洗通道示意图。
具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
。如图1、图2、图3所示，本发明提出一种膨胀管内环空循环清洗装置100，该循环清洗装置100包括有膨胀锥座I及膨胀锥座I上部套设的膨胀锥2，如图3所示，所述膨胀锥座I及膨胀锥2设置在膨胀管9(图3中点划线所示)中；所述膨胀锥座I的内管壁密封套设有一滑套3 ;所述滑套3的内壁面设有一环形凹槽31 ;所述膨胀锥座I底部固定设有一定位座4，该定位座4上轴向设有导通于膨胀管9发射腔的中心孔41，该定位座4与滑套3之间设有第一压簧5 ;所述膨胀锥座I上部的管壁沿周向设有多个透孔11，所述透孔11位于膨胀锥2的上侧，在本实施方式中，所述透孔11均布有四个，所述多个透孔11由滑套3上端侧壁密封遮挡；所述滑套3内轴向设有一启动清洗堵塞6 ;如图3、图4、图5、图6A、图6B、图7A和图7B所示，所述启动清洗堵塞6由上至下包括有上弹簧座61、下弹簧座62和定位管63,所述上弹簧座61包括密封滑设于滑套3内壁的柱塞部611,该柱塞部611上方向上设有夹持柱612，所述夹持柱612上设有环槽6121，柱塞部611下方向下设有导柱613，所述定位管63轴向设有一导孔635,该导柱613穿过下弹簧座62并滑设于定位管63的导孔635中；所述定位管63上部与下弹簧座62下部固定连接；所述上弹簧座61、下弹簧座62之间设有第二压簧64,该第二压簧64套设在所述导柱613上；所述下弹簧座62和定位管63上端的外部设有一套筒65，该套筒65的上端固定连接在柱塞部611的下部(在上述第二压簧64未压缩时,套筒65的下端位于定位管63的中部位置附近；以使第二压簧64受压时，套筒65有足够的移动距离)；如图5所示，所述定位管63由上至下分别区分为支撑段631、工作段632和定位段633，所述工作段632的外径大于支撑段631和定位段633的外径，所述定位段633穿设并卡固在定位座4的中心孔41中，所述支撑段631与工作段632之间设有渐扩的过渡段634，所述工作段632的外壁与套筒65的内壁之间具有间隙；如图3、图4所示，所述套筒65的筒壁上对应所述支撑段631的位置周向设有多个方形定位透孔651，对应各个方形定位透孔651在所述支撑段631外侧设有定位爪66 (此时,第二弹簧64未被压缩，启动清洗堵塞6处于非工作状态)，所述定位爪66由圆弧形底座661和底座661上侧设置的方形凸柱662构成(如图8A、图SB所示)，所述方形凸柱662穿设于所述方形定位透孔651中，所述圆弧形底座661的下底面与支撑段631的圆周面对应贴靠，在圆弧形底座661的上底面与套筒65内壁之间设有压簧片67。在本实施方式中，所述压簧片67为平面结构，其中间位置设有可穿过所述方形凸柱662的透孔。由上所述，本发明的膨胀管内环空循环清洗装置，为施工过程中胀锥工作区的砂卡或其他异物粘卡提供了解决方案；能够实现循环清洗膨胀管内壁环空和膨胀锥工作区，保持待膨胀区清洁，从面确保膨胀施工的顺利进行。进一步，如图3所示，所述膨胀锥座I的内壁面设为阶梯状，所述滑套3的外壁也为相应的阶梯状；所述滑套3的环形凹槽31的轴向上侧边设有倒角311，当打压结束后，所述倒角311便于定位爪66脱离开该环形凹槽31。如图5所示，所述过渡段634的锥角β为O 30度；如图7Α所示，所述工作段632外壁与套筒65内壁之间的间隙的尺寸等于定位爪底座661和压簧片67的厚度之和。如图4所示，在本实施方式中，所述柱塞部611外周设有密封胶环6111。如图1、图3所示，所述膨胀锥座I上部外接一短节7 ;所述短节7上设有与膨胀锥座I的多个透孔11对应导通的通孔71 ;在短节7的外壁设有与通孔71相对的轴向凹槽72，以便清洗膨胀管内壁和膨胀锥工作区时，水流顺利通行。本发明的膨胀管内环空循环清洗装置的使用过程为，当进行正常膨胀施工时，所述启动清洗堵塞6先不下入所述滑套3中，如图9所示，此时，膨胀锥座I上部的透孔11由滑套3遮挡并封闭(第一压簧5压紧滑套3)，由膨胀锥座1、滑套3及定位座4的中心孔41构成完整的膨胀打压通道，为膨胀施工提供密闭稳定的建压系统，压力推动膨胀锥座I及膨胀锥2上行，膨胀管9正常膨胀(所述膨胀管膨胀施工的原理及方法与现有技术相同，在此不再赘述)。在膨胀施工中，当遇到胀锥工作区砂卡或其他异物粘卡，通过上提下放没有明显效果时，将启动清洗堵塞6下入滑套3中，由水力压力推动启动清洗堵塞6到达预设位置(即:所述定位段633穿设并卡固在定位座4的中心孔41中)，此时，启动清洗堵塞6中的套筒65推动定位爪66由定位管的支撑段631经过过渡段634向工作段632运动(如图6A和图7A所示)，此时，定位爪66被过渡段634逐渐顶起(或抬起)并卡入滑套3的环形凹槽31中，液体压力通过套筒65继续推动定位爪66向下移动，当推力大于第一压簧5的压力后，推力将通过定位爪66推动滑套3向下移动，如图10所示，此时，滑套3的上端侧壁将膨胀锥座I上的多个透孔11打开，使清洗液通过所述透孔11进入膨胀管内环空，由此实现循环清洗膨胀管内壁环空和膨胀锥工作面，进而完成解卡。解卡完成后，下入油管内打捞工具，起出启动清洗堵塞6 ;此时已经停止打压，定位爪66在第一压簧5、第二压簧64以及压簧片67的作用下，已经脱离开滑套3中的环形槽31 ;打捞工具与启动清洗堵塞6顶部的夹持柱612对接，此时打捞工具已经卡住夹持柱612的环槽6121，提拉打捞工具，即可起出启动清洗堵塞6。起出启动清洗堵塞之后，继续建立压力，膨胀管继续正常膨胀。本发明的膨胀管内环空循环清洗装置，为施工过程中胀锥工作区的砂卡或其他异物粘卡提供了解决方案；能够实现循环清洗膨胀管内壁环空和膨胀锥工作区，保持待膨胀区清洁，从而确保膨胀施工的顺利进行。以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种膨胀管内环空循环清洗装置，该循环清洗装置包括有膨胀锥座及膨胀锥座上部套设的膨胀锥；其特征在于:所述膨胀锥座的内管壁密封套设有一滑套，所述滑套的内壁面设有一环形凹槽；所述膨胀锥座底部固定设有一定位座，该定位座上轴向设有导通于膨胀管发射腔的中心孔，该定位座与滑套之间设有第一压簧；所述膨胀锥座上部的管壁沿周向设有多个透孔，所述多个透孔由滑套上端侧壁密封遮挡；所述滑套内轴向设有一启动清洗堵塞；所述启动清洗堵塞由上至下包括有上弹簧座、下弹簧座和定位管，所述上弹簧座包括密封滑设于滑套内的柱塞部，该柱塞部上方向上设有夹持柱；所述定位管上部与下弹簧座下部固定连接；所述上、下弹簧座之间设有第二压簧；所述下弹簧座和定位管上端外部设有一套筒，该套筒的上端固定连接在柱塞部的下部；所述定位管由上至下分为支撑段、工作段和定位段，所述工作段的外径大于支撑段和定位段的外径，所述定位段穿设于定位座的中心孔中，所述支撑段与工作段之间设有渐扩的过渡段，所述工作段的外壁与套筒的内壁之间具有间隙；所述套筒的筒壁上对应所述支撑段的位置周向设有多个定位透孔，对应各个定位透孔在所述支撑段外侧设有定位爪，所述定位爪由圆弧形底座和底座上侧设置的凸柱构成，所述凸柱穿设于所述定位透孔中，所述圆弧形底座的下底面与支撑段的圆周面对应贴靠，在圆弧形底座的上底面与套筒内壁之间设有压簧片。
2.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述膨胀锥座的内壁面为阶梯状，所述滑套的外壁也为相应的阶梯状；所述滑套环形凹槽的轴向上侧边设有倒角。
3.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述支撑段与工作段之间的过渡段的锥角为O 30度。
4.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述工作段外壁与套筒内壁之间的间隙等于定位爪底座和压簧片的厚度之和。
5.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述定位管轴向设有一导孔；柱塞部下方向下设有导柱，该导柱穿过下弹簧座并滑设于定位管的导孔中。
6.如权利要求5所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述第二压簧套设在所述导柱上。
7.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述夹持柱上设有环槽。
8.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述柱塞部外周设有密封胶环。
9.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述膨胀锥座上部外接一短节；所述短节上设有与膨胀锥座的多个透孔对应导通的通孔；在短节的外壁设有与通孔相对的轴向凹槽。
10.如权利要求1所述的膨胀管内环空循环清洗装置，其特征在于:所述定位透孔及凸柱均为方形。
全文摘要
本发明为一种膨胀管内环空循环清洗装置，该循环清洗装置包括有膨胀锥座及膨胀锥座上部套设的膨胀锥；所述膨胀锥座的内管壁密封套设有一滑套，所述滑套的内壁面设有一环形凹槽；所述膨胀锥座底部固定设有一定位座，该定位座上轴向设有导通于膨胀管发射腔的中心孔，该定位座与滑套之间设有第一压簧；所述膨胀锥座上部的管壁沿周向设有多个透孔，所述多个透孔由滑套上端侧壁密封遮挡；所述滑套内轴向设有一启动清洗堵塞。所述膨胀管内环空循环清洗装置，为施工过程中胀锥工作区的砂卡或其他异物粘卡提供了解决方案；能够实现循环清洗膨胀管内壁环空和膨胀锥工作区，保持待膨胀区清洁，从而确保膨胀施工的顺利进行。
文档编号B08B9/055GK103157634SQ201310096269
公开日2013年6月19日 申请日期2013年3月25日 优先权日2013年3月25日
发明者明尔扬, 李涛, 孙强, 韩伟业, 陈强, 李益良 申请人:中国石油天然气股份有限公司