专利名称：斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种石油开发井下作业的膨胀管补贴工具，尤其涉及一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具。
背景技术：
现有用于套管补贴的膨胀管工具是通过油管将膨胀管下入井中，由地面高压泵通过油管直接提供高压液体，高压液体推动膨胀头移动并扩张膨胀管。现有膨胀管补贴技术中的膨胀压力约为M_45MPa，所以地面泵体需要提供相对较高的膨胀压力，膨胀过程中为了保证高压液体通道的密封性，只能采用油管作为膨胀管与地面打压设备的联通通道。在使用中，上述现有技术存在以下缺陷1.补贴施工时，地面泵体提供的压力较高，增加了施工操作人员的危险性；同时对施工人员、施工设备的要求也较高，现场施工需配备专业技术人员进行操作，施工队伍需另配备高压泵设备而不能采用井场的泥浆泵；这些较高的要求增加了施工的复杂程度。2.油管作为高压联通管，对油管的质量、油管连接螺纹的密封性、油管管体的完好性要求较高，需要使用专用的管柱，这些较的高要求给井队的施工带来诸多不便，并将致使工期延长，施工成本增加，不符合油田降低生产成本、节能减排等生产要求。有鉴于此，本发明人凭借多年的相关设计和制造经验，提出一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，通过斜盘式柱塞泵在井下增压，对地面提供的打压液流进行二次增压，实现液流由低压到高压的转变，在完成膨胀作业的同时，可降低地面泵体的打压压力，由此，提高作业人员的施工安全性，并降低施工难度。本实用新型的另一目的在于提供一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，可降低施工成本，简化施工工序，降低工人的劳动强度。本实用新型的目的是这样实现的，一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，在膨胀管补贴工具与输送管柱之间连接有斜盘式柱塞泵增压装置；所述斜盘式柱塞泵增压装置包括有位于上部的螺杆钻具和连接于螺杆钻具下端的斜盘式柱塞泵；所述螺杆钻具的壳体下端与斜盘式柱塞泵的泵体上端导通并固定连接，螺杆钻具的壳体上端与输送管柱导通连接，斜盘式柱塞泵的泵体下端与膨胀管补贴工具导通连接，所述螺杆钻具的壳体内设有钻具转子，所述斜盘式柱塞泵的泵体内设有柱塞缸体，柱塞缸体的轴向中心设有一低压腔， 环绕该低压腔设有多个柱塞腔，各柱塞腔内设有一能上下移动的柱塞，所述各柱塞的上端通过一斜盘与柱塞泵转子连接，所述钻具转子的下端与柱塞泵转子的上端固定连接；所述柱塞泵转子中设有贯通的中心通道，该中心通道下端与柱塞缸体的低压腔导通，中心通道上端与螺杆钻具的内腔导通。[0009]在本实用新型的一较佳实施方式中，各柱塞腔底端设有通孔，通孔与斜盘式柱塞泵的泵体下端的对应通道连通，所述各通孔中设有一第一单向阀；所述各柱塞腔侧壁设有与低压腔导通的透孔，各透孔中设有一第二单向阀。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述钻具转子与柱塞泵转子由一转子接头固定连接。在本实用新型的一较佳实施方式中，该转子接头轴向中心设有一向下导通的中心孔，该中心孔导通于柱塞泵转子的中心通道；转子接头的周向设有与中心孔连通的贯孔。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述螺杆钻具的壳体与斜盘式柱塞泵的泵体由一壳体接头固定连接。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述斜盘式柱塞泵的泵体下端固定连接一贯通的下接头，该下接头底端与膨胀管补贴工具的打压油管导通连接。在本实用新型的一较佳实施方式中，所述斜盘式柱塞泵的泵体侧壁设有一与低压腔连通的溢流阀。由上所述，本实用新型的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，在井内设置了斜盘式柱塞泵增压装置，通过斜盘式柱塞泵在井下增压，对地面提供的打压液流进行二次增压，实现液流由低压到高压的转变，在完成膨胀作业的同时，可降低地面泵体的打压压力， 使得地面可以用普通低压泵(如泥浆泵)代替高压泵，同时地面管线不必采用高压管线， 降低了地面压力，提高了操作人员的安全性，并节省了费用；再者，使用井内普通生产管柱进行投送，利用作业施工现场的泵车进行打压，简化了施工工序，也降低了现场工人的劳动强度。
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中图1 为本实用新型斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具的结构示意图。图2 为图1中的局部放大示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式
。如图1所示，本实用新型提出一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具100，在膨胀管补贴工具1与输送管柱3之间连接有斜盘式柱塞泵增压装置2 ；所述斜盘式柱塞泵增压装置2包括有位于上部的螺杆钻具21和连接于螺杆钻具21下端的斜盘式柱塞泵22 ；所述螺杆钻具的壳体211下端与斜盘式柱塞泵的泵体221上端导通并固定连接，螺杆钻具的壳体211上端与输送管柱3导通连接，斜盘式柱塞泵的泵体221下端与膨胀管补贴工具1 导通连接，所述螺杆钻具的壳体211内设有钻具转子212，所述斜盘式柱塞泵的泵体221内设有柱塞缸体222，柱塞缸体222的轴向中心设有一低压腔2221，环绕该低压腔2221设有多个柱塞腔2222，各柱塞腔2222内设有一能上下移动的柱塞2223，所述各柱塞2223的上端通过一斜盘223与柱塞泵转子224连接，所述钻具转子212的下端与柱塞泵转子224的
4上端固定连接；所述柱塞泵转子2M中设有贯通的中心通道2241，该中心通道2241下端与柱塞缸体的低压腔2221导通，中心通道2241上端与螺杆钻具21的内腔导通。使用时，由地面泵体(图中未示出)提供压力流体，通过输送管柱3压力流体流入螺杆钻具21中，压力流体驱动钻具转子212转动，钻具转子212带动柱塞泵转子2M转动， 柱塞泵对部分压力流体进行二次增压，并将增压后的流体输入到膨胀管补贴工具1中，完成套管补贴膨胀。由上所述，本实用新型的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，在井内设置了斜盘式柱塞泵增压装置，通过斜盘式柱塞泵在井下增压，对地面提供的打压液流进行二次增压，实现液流由低压到高压的转变，在完成膨胀作业的同时，可降低地面泵体的打压压力， 使得地面可以用普通低压泵(如泥浆泵)代替高压泵，同时地面管线不必采用高压管线， 降低了地面压力，提高了操作人员的安全性，并节省了费用；再者，使用井内普通生产管柱进行投送，利用作业施工现场的泵车进行打压，简化了施工工序，也降低了现场工人的劳动强度。在本实施方式中，如图2所示，各柱塞腔2222底端设有通孔22M，通孔22M与斜盘式柱塞泵的泵体221下端的对应通道2211连通，所述各通孔22M中设有一第一单向阀 2225 ；所述各柱塞腔2222侧壁设有与低压腔2221导通的透孔22 ，各透孔22 中设有一第二单向阀2227。在本实施方式中，如图1所示，所述钻具转子212与柱塞泵转子224由一转子接头 23固定连接。该转子接头23轴向中心设有一向下导通的中心孔231，该中心孔231导通于柱塞泵转子的中心通道2241 ；转子接头23的周向设有与中心孔231连通的贯孔232。在本实施方式中，所述螺杆钻具的壳体211与斜盘式柱塞泵的泵体221由一壳体接头M固定连接，该壳体接头M为一两端贯通的筒状结构，一端固定连接在螺杆钻具的壳体211的下端，另一端固定连接在斜盘式柱塞泵的泵体221的上端。在本实施方式中，所述膨胀管补贴工具1包括有膨胀管、底堵、膨胀头、膨胀头底座和打压油管11等，由于该膨胀管补贴工具1为现有技术，其具体结构不再赘述。在本实施方式中，所述斜盘式柱塞泵的泵体221下端固定连接一贯通的下接头 25，该下接头25底端与膨胀管补贴工具的打压油管11导通连接。在本实施方式中，所述斜盘式柱塞泵的泵体221侧壁设有一与低压腔2221连通的溢流阀26。本实用新型采用斜盘式柱塞泵增压的工作原理是压力流体驱动钻具转子212转动，钻具转子212驱动柱塞泵转子2 转动并带动与其相联的斜盘223 —起旋转，斜盘223 底部与顶端为球状的柱塞2223相配合，在旋转的斜盘223作用下，各增压柱塞2223在对应的柱塞腔2222内做周期性上下往复运动，所述各个柱塞腔2222都分别设有通孔22M和透孔22 ，并分别装有第一单向阀2225和第二单向阀2227 ；泥浆从螺杆钻具流出，经转子接头23的贯孔232、中心孔231、柱塞泵转子的中心通道2241和旋转斜盘223中心进入柱塞缸体222的低压腔2221内，由于排量比较大，一部分液流通过溢流阀沈流到环空建立循环， 少量液流经过第二单向阀2227进入柱塞腔2222中，经过加压由下面的第一单向阀2225进入膨胀管打压油管11中用于补贴膨胀。在本实施方式中，可由钻杆将所述斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具下入到预定位置，在膨胀过程中，由地面泥浆泵打压，螺杆钻具转子带动柱塞泵转子2M高速旋转， 柱塞泵增压装置对低压液流进行井下增压，输入到膨胀管的膨胀腔，完成补贴膨胀。
采用本实用新型的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，降低了正常膨胀过程中对地面工作泵的压力，也降低了联通管串等设备中的压力，从而可以用钻杆代替油管，用井场泥浆泵代替高压泵，使补贴施工的操作性、安全性和可靠性得到提高，特别是在井况比较恶劣或长井段补贴时，优势比较明显。 以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式
，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，其特征在于在膨胀管补贴工具与输送管柱之间连接有斜盘式柱塞泵增压装置；所述斜盘式柱塞泵增压装置包括有位于上部的螺杆钻具和连接于螺杆钻具下端的斜盘式柱塞泵；所述螺杆钻具的壳体下端与斜盘式柱塞泵的泵体上端导通并固定连接，螺杆钻具的壳体上端与输送管柱导通连接，斜盘式柱塞泵的泵体下端与膨胀管补贴工具导通连接，所述螺杆钻具的壳体内设有钻具转子，所述斜盘式柱塞泵的泵体内设有柱塞缸体，柱塞缸体的轴向中心设有一低压腔，环绕该低压腔设有多个柱塞腔，各柱塞腔内设有一能上下移动的柱塞，所述各柱塞的上端通过一斜盘与柱塞泵转子连接，所述钻具转子的下端与柱塞泵转子的上端固定连接；所述柱塞泵转子中设有贯通的中心通道，该中心通道下端与柱塞缸体的低压腔导通，中心通道上端与螺杆钻具的内腔导通。
2.如权利要求1所述的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，其特征在于各柱塞腔底端设有通孔，通孔与斜盘式柱塞泵的泵体下端的对应通道连通，所述各通孔中设有一第一单向阀；所述各柱塞腔侧壁设有与低压腔导通的透孔，各透孔中设有一第二单向阀。
3.如权利要求2所述的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，其特征在于所述钻具转子与柱塞泵转子由一转子接头固定连接。
4.如权利要求3所述的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，其特征在于该转子接头轴向中心设有一向下导通的中心孔，该中心孔导通于柱塞泵转子的中心通道；转子接头的周向设有与中心孔连通的贯孔。
5.如权利要求2所述的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，其特征在于所述螺杆钻具的壳体与斜盘式柱塞泵的泵体由一壳体接头固定连接。
6.如权利要求2所述的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，其特征在于所述斜盘式柱塞泵的泵体下端固定连接一贯通的下接头，该下接头底端与膨胀管补贴工具的打压油管导通连接。
7.如权利要求2所述的斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，其特征在于所述斜盘式柱塞泵的泵体侧壁设有一与低压腔连通的溢流阀。
专利摘要本实用新型为一种斜盘式柱塞泵增压的膨胀管补贴工具，在膨胀管补贴工具与输送管柱之间连接有斜盘式柱塞泵增压装置；通过斜盘式柱塞泵在井下增压，对地面提供的打压液流进行二次增压，实现液流由低压到高压的转变，在完成膨胀作业的同时，可降低地面泵体的打压压力，使得地面可以用普通低压泵代替高压泵，同时地面管线不必采用高压管线，降低了地面压力，提高了操作人员的安全性，并节省了费用；再者，使用井内普通生产管柱进行投送，利用作业施工现场的泵车进行打压，简化了施工工序，也降低了现场工人的劳动强度。
文档编号E21B29/10GK201982046SQ20112007718
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者孙强, 张立新, 李涛, 李益良, 毕秀玲, 陈强, 韩伟业 申请人:中国石油天然气股份有限公司