一种能自收缩的液压胀锥的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种能自收缩的液压胀锥，包括筒形的本体(2)，本体(2)侧壁的外表面内设有滚压单元体(4)，滚压单元体(4)包括活塞(41)、限位块(42)、滚轮(43)和弹簧(44)，滚轮(43)的转轴(45)与活塞(41)固定连接，活塞(41)能够沿本体(2)的径向移动，滚轮(43)能够从本体(2)侧壁向外伸出。该能自收缩的液压胀锥可以实现滚轮随井眼轨迹变径，滚轮膨胀泄压后可自动收缩，降低了作业风险；滚轮根据井眼大小能够自动伸缩，实现变径的目的。
【专利说明】一种能自收缩的液压胀锥
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油与天然气开采【技术领域】，特别是一种能自收缩的液压胀锥。
【背景技术】
[0002]目前在油藏的开采过程中，砂岩油藏的很多油井存在着出砂问题，传统的管外机械防砂是在井筒内建立一个挡砂屏障，由于完井套管尺寸小，内通径减少，降低了油井的产能，甚至有的内通径过小而不能下入。而且管外机械防砂的施工工艺复杂，影响其它井下工具的下入；化学防砂会给地层带来一定的污染，而且成功率比较低，防砂有效期短。膨胀筛管能够实现筛管紧贴井壁，筛管与套管之间没有砂环，可以防止地层砂运移，保护地层砂骨架，保证地层原有渗透率及过流能力不变。而且油流过流面积大，流动阻力小。
[0003]膨胀工具是膨胀筛管防砂技术的关键技术之一。合理的膨胀工具可以减少摩擦系数从而降低膨胀过程中的膨胀力，从而提高膨胀筛管的力学性能。用于膨胀筛管的胀锥主要有两种:实体膨胀锥与滚轮式胀锥。实体胀锥的刚性太大，受尺寸的限制，不能使膨胀筛管很好的贴合外层套管或者井壁，而且若井眼轨迹极不规则，在井径缩小处膨胀筛管会压实近井地带，生产时不易恢复地层原始状态；对于井径扩大处，无法实现筛管与井壁的零间隙，影响防砂效果。滚轮式胀锥采用滚轮与筛管内壁接触，能够较好的适应井眼轨迹，使膨胀筛管与套管内壁完全贴合。
[0004]但是现有的滚轮胀锥在膨胀后滚轮不能自由收缩回去，影响的胀锥管柱的起出，而且存在上提管柱卡井的风险。
【发明内容】
[0005]为了解决现有的滚轮胀锥在膨胀后滚轮不能自由收缩回影响胀锥管柱起出的问题。本发明提供了一种能自收缩的液压胀锥，该能自收缩的液压胀锥可以实现滚轮随井眼轨迹变径，而且泄压后滚轮能够自动收缩回去，避免了施工时卡管柱的风险。
[0006]本发明为解决其技术问题采用的技术方案是:一种能自收缩的液压胀锥，包括筒形的本体，本体侧壁的外表面设有多个滚压单元槽，每个滚压单元槽内均设有滚压单元体，滚压单元体包括活塞、限位块、滚轮和弹簧，活塞设置在滚压单元槽内的下部，限位块设置在滚压单元槽内的上部，限位块与本体固定连接，滚轮的转轴与活塞固定连接，弹簧设置在限位块和活塞之间，滚压单元槽内的下部设有连通滚压单元槽和本体内部的通孔，活塞能够沿本体的径向移动，滚轮能够从本体侧壁向外伸出。
[0007]滚压单元体含有两个限位块，两个限位块分别设置在滚轮的两侧，两个限位块之间的间隙大于滚轮的直径。
[0008]两个限位块均通过螺钉与本体的侧壁固定连接。
[0009]滚压单元体含有两个弹簧，两个弹簧分别设置在滚轮的两侧。
[0010]滚轮的轴线与本体的轴线垂直，滚轮的两端均设有支撑块，滚轮的转轴的两端分别通过支撑块与活塞固定连接。
[0011]活塞的上表面设有能够容纳部分滚轮的凹槽。
[0012]活塞的上表面设有导向定位杆，导向定位杆的一端与活塞的上表面固定连接，导向定位杆的另一端插接于限位块。
[0013]沿着本体的轴向，多个滚压单元体在本体侧壁的外表面形成多个滚压单元体组，每个滚压单元体组中含有至少两个沿本体的周向均匀分布的滚压单元体。
[0014]相邻的滚压单元体组中的滚压单元体交错设置。
[0015]本体的一端设有上接头，本体通过连接管与上接头密封连接，本体的另一端设有循环管，循环管的一端密封插接于本体的该另一端内，循环管的内径小于本体的内径。
[0016]本发明的有益效果是:该能自收缩的液压胀锥可以实现滚轮随井眼轨迹变径，滚轮膨胀泄压后可自动收缩，降低了作业风险；滚轮根据井眼大小能够自动伸缩，实现变径的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本发明所述的能自收缩的液压胀锥作进一步详细的描述。
[0018]图1是能自收缩的液压胀锥的装配图。
[0019]图2是滚压单元体部分的放大示意图。
[0020]其中1.上接头，2.本体，21.通孔，3.滚压单元槽，4.滚压单元体，41.活塞，42.限位块，43.滚轮，44.弹簧，45.转轴，46.支撑块，47.凹槽，48.导向定位杆，5.滚压单元体组，6.循环管。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明所述的能自收缩的液压胀锥作进一步详细的说明。一种能自收缩的液压胀锥，包括圆筒形的本体2，本体2侧壁的外表面设有多个滚压单元槽3，每个滚压单元槽3内均设有一个滚压单元体4，滚压单元体4包括活塞41、限位块42、滚轮43和弹簧44，活塞41设置在滚压单元槽3内的下部，限位块42设置在滚压单元槽3内的上部，限位块42与本体2固定连接，滚轮43的转轴45与活塞41固定连接，弹簧44设置在限位块42和活塞41之间，滚压单元槽3内的下部设有连通滚压单元槽3和本体2内部的通孔21，活塞41与滚压单元槽3的内壁密封连接，活塞41能够沿本体2的径向移动，滚轮43能够从本体2侧壁向外伸出，如图1和图2所示。
[0022]不工作时，如图2所示，滚轮43在本体2侧壁的滚压单元槽3内，滚轮43不会露出本体2的外表面。当具有压力的液体从本体2的内部经过通孔21进入滚压单元槽3时，该具有压力的液体能够推动活塞41并使活塞41带动滚轮43 —起沿本体2的径向移动向本体2外移动(即图2中活塞41和滚轮43 —起沿本体2的径向向上移动)，直到弹簧44完全压缩，滚轮43的部分或全部将暴露在本体2的侧壁外，从而使滚轮43可以滚压筛管的内壁，该能自收缩的液压胀锥还可以实现滚轮随井眼轨迹变径。当压力液泄去后，弹簧44驱动滚轮43复位，即滚轮43重新回到本体2的侧壁的滚压单元槽3内，从而避免了卡井的风险。
[0023]如图2所示，滚压单元体4含有两个限位块42，两个限位块42分别设置在滚轮43的左右两侧，两个限位块42之间的间隙大于滚轮43的直径。两个限位块42均通过螺钉与本体2的侧壁固定连接。限位块42的作用是限制活塞41和滚轮43的运动位置，防止活塞41和滚轮43从滚压单元槽3内脱离。滚压单元体4含有两个弹簧44，两个弹簧44分别设置在滚轮43的左右两侧。
[0024]滚轮43的轴线与本体2的轴线垂直，滚轮43的两端均设有支撑块46，滚轮43的转轴45的两端分别通过支撑块46与活塞41固定连接。支撑块46也可以设置在滚压单元槽3的内表面内，从而起到导向作用，避免活塞41和滚轮43相对于本体2转动。
[0025]活塞41的上表面设有能够容纳部分滚轮43的凹槽47，如图2所示。这样设计可以充分利用空间。
[0026]如图2所示，活塞41右端的上表面设有导向定位杆48，导向定位杆48的下端与活塞41的上表面固定连接，导向定位杆48的上端插接于限位块42。
[0027]沿着本体2的轴向，多个滚压单元体4在本体2侧壁的外表面形成多个滚压单元体组5，每个滚压单元体组5中含有至少两个沿本体2的周向均匀分布的滚压单元体4，如图1所示，图中仅画出了两个滚压单元体组5。
[0028]相邻的滚压单元体组5中的滚压单元体4交错设置，如图1所示。也样可以使滚轮43工作时筛管的受力更加均匀。
[0029]本体2的上端设有上接头1，本体2通过连接管与上接头I密封连接，本体2的下端设有循环管6，循环管6的上端密封插接于本体2的下端内，循环管6的内径小于本体2的内径，循环管6的内径即为循环孔，循环孔可以起到循环作用，循环管6的内径是本体2内径的10%?30%。由于液体流经本体2的内径和循环管6的内径时，截面变小了，所以该液体具有压力，该液体经过通孔21进入滚压单元槽3时，该具有压力的液体能够推动活塞41并使活塞41带动滚轮43 —起沿本体2的径向移动向本体2外移动。
[0030]该能自收缩的液压胀锥的工作过程是:通过管柱将该能自收缩的液压胀锥送入至设计位置，在地面通过泵车打压，滚轮43在液压的作用下沿本体2的径向向外运动，产生的径向力作用在膨胀筛管内壁上，使膨胀筛管再次发生塑性变形紧贴套管内壁或者裸眼井壁，保持泵压，下放管柱，膨胀筛管实现全部膨胀。完成膨胀作业后，停止打压，滚轮43在弹簧44作用力下回收至初始位置，避免了发生卡井事故的可能性。
[0031 ] 在筛管膨胀过程中，当遇到井眼缩径情况时，滚轮43所受外压力大于滚轮43的内顶力(即本体2的液体压力)时，该能自收缩的液压胀锥上的滚轮43可以自动收缩，根据井眼大小该能自收缩的液压胀锥的滚轮43能够自动伸缩，实现变径的目的。
[0032]本发明的效果:滚轮43膨胀泄压后可自动收缩，降低了作业风险；滚轮根据井眼大小能够自动伸缩，实现变径的目的。
[0033]以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。
【权利要求】
1.一种能自收缩的液压胀锥，其特征在于，所述能自收缩的液压胀锥包括筒形的本体(2)，本体(2)侧壁的外表面设有多个滚压单元槽(3)，每个滚压单元槽(3)内均设有滚压单元体(4)，滚压单元体(4)包括活塞(41)、限位块(42)、滚轮(43)和弹簧(44)，活塞(41)设置在滚压单元槽(3)内的下部，限位块(42)设置在滚压单元槽(3)内的上部，限位块(42)与本体(2)固定连接，滚轮(43)的转轴(45)与活塞(41)固定连接，弹簧(44)设置在限位块(42)和活塞(41)之间，滚压单元槽(3)内的下部设有连通滚压单元槽(3)和本体(2)内部的通孔(21)，活塞(41)能够沿本体(2)的径向移动，滚轮(43)能够从本体(2)侧壁向外伸出。
2.根据权利要求1所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:滚压单元体(4)含有两个限位块(42)，两个限位块(42)分别设置在滚轮(43)的两侧，两个限位块(42)之间的间隙大于滚轮(43)的直径。
3.根据权利要求2所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:两个限位块(42)均通过螺钉与本体(2)的侧壁固定连接。
4.根据权利要求2所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于，滚压单元体(4)含有两个弹簧(44)，两个弹簧(44)分别设置在滚轮(43)的两侧。
5.根据权利要求1所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:滚轮(43)的轴线与本体(2)的轴线垂直，滚轮(43)的两端均设有支撑块(46)，滚轮(43)的转轴(45)的两端分别通过支撑块(46)与活塞(41)固定连接。
6.根据权利要求1所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:活塞(41)的上表面设有能够容纳部分滚轮(43)的凹槽(47)。
7.根据权利要求1所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:活塞(41)的上表面设有导向定位杆(48),导向定位杆(48)的一端与活塞(41)的上表面固定连接,导向定位杆(48)的另一端插接于限位块(42)。
8.根据权利要求1所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:沿着本体(2)的轴向，多个滚压单元体(4)在本体(2)侧壁的外表面形成多个滚压单元体组(5)，每个滚压单元体组(5)中含有至少两个沿本体(2)的周向均匀分布的滚压单元体(4)。
9.根据权利要求8所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:相邻的滚压单元体组(5)中的滚压单元体(4)交错设置。
10.根据权利要求1所述的能自收缩的液压胀锥，其特征在于:本体(2)的一端设有上接头(1)，本体(2)通过连接管与上接头(I)密封连接，本体(2)的另一端设有循环管(6)，循环管(6)的一端密封插接于本体(2)的该另一端内，循环管(6)的内径小于本体(2)的内径。
【文档编号】E21B29/10GK104265222SQ201410475109
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】韩宗正, 吴志勇, 张建军, 孙厚利, 丁晓, 孟雪, 尹剑峰, 陈楠, 王磊, 匡韶华, 解小朋, 李洲, 郭英刚 申请人:中国石油天然气股份有限公司