专利名称：旋转锥套式胀圆器的制作方法
技术领域：
本发明属于开采石油或天然气油井外用的设备或装置技术领域，具体涉及一种用于把弯曲的连续油管进行对接焊的焊前将管口胀圆的设备或装置。
背景技术：
连续油管(CT)是由若干段长度在百米以上的柔性管通过对焊或斜焊工艺焊接而成的无接头油管，长度可达几百米至几千米，也称为挠性油管、蛇形管或盘管。相对于用螺纹连接下井的常规油管而言，连续油管卷绕在卷筒上拉直后直接下井。连续油管技术主要应用于修井、测井及钻完井作业，用于修井作业的典型工艺有挤注水泥、打捞、通井扩眼、冲砂洗井、除垢、卸压诱流、注氮试井、酸化作业(酸洗、定点注酸)、不停产油管防腐处理作业和连续油管分层压裂等；用于钻完井的典型工艺有老井重钻加深、小井眼水平钻井、欠平衡钻井、气举完井、过油管防砂作业等；此外连续油管还能用于砂与杂质的清洗、注水泥与井下扩眼、打捞、砂控、测井与射孔，还可用作速度管柱，在垂直井和大斜度井实施跨过完井井段的清洗和局部酸化、压井、冲洗砂堵、负压射孔、试井、大斜度井电测、打捞以及作为生产油管应用；此外，CT用做出油管线和集输管线也有较大的应用潜力，尤其近年来，国外在连续油管钻井方面的应用得到了全面的发展。连续油管在下井过程中由于各种原因会导致油管断裂或油管某段被非正常挤压出现凹陷，或某段被非正常腐蚀而使连续油管质量严重下降需截断时，要将断裂的部分和井下部分进行焊接；另外油井深达几千米下连续油管长度不够要续接新一盘连续油管时， 将长度不够的连续油管焊接加长后继续送入井下，在连续油管焊前必须对其形状进行矫正，才能保证焊接质量，因为整卷连续油管缠绕在卷轴上，弯曲变形很大，同时下井时连续油管一端通过鹅颈和柱头强行拉直下入油井中，变形更为复杂。连续油管被截断的断面呈椭圆状，要保证焊接时的对中质量，必须对连续油管焊口断面进行胀圆，这是焊前准备工作必不可少的一步，管口胀圆后才能保证开坡口时坡口的角度和厚薄均勻一致。而连续油管在制造过程中，油管内壁上会留下一条连续不断的焊接毛刺带，该毛刺带使传统的内滚圆式胀管器无法在油管内滚动，给胀圆工作带来麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有连续油管胀管器的缺点，提供一种操作方便的旋转锥套式胀圆器。解决上述技术问题所采用的技术方案是在轴体的左端设置有扳手固定头、右端设置有圆柱体，圆柱体右端设置有沿轴线向右渐缩的锥形柱体，锥形柱体右端设置有固定螺栓，锥形柱体和固定螺栓外部设置有膨胀锥套，锥形柱体和固定螺栓的右端设置外壁加工有直凹槽d的圆形螺母。本发明所说的锥形柱体的锥角为6° 15°，膨胀锥套的锥角与锥形柱体的锥角相同，膨胀锥套的外壁轴向加工有沿轴线方向延伸的定位槽a和等分圆周的4 16道割缝
3b。本发明所说的膨胀锥套外壁上的定位槽a有1道，定位槽a的槽宽为3 5mm，割缝b为直通槽，割缝b的宽度为0. 5 1. 5mm，割缝b的头部位于膨胀锥套的左端或右端、尾部加工有孔径为1 2mm的应力孔c，应力孔c的孔心距膨胀锥套的右端或左端的距离为 10 20mm，一道割缝b与相邻一道割缝b头尾交错排列。本发明所说的圆形螺母外壁上加工有1 4道沿轴线方向排列的直凹槽d，直凹槽 d的槽宽为3 5mm。本发明在轴体前部设置锥形柱体，锥形柱体前端连接固定螺栓、外部套有膨胀锥套，用于对连续油管进行对接焊前的胀圆操作时，将套着膨胀锥套的锥形柱体放入连续油管内并卡在连续油管内壁上的突出筋条上，通过转动轴体使锥形柱体转动并向内纵向移动，迫使膨胀锥套沿割缝均勻胀开，紧贴着连续油管内壁从而使断面呈椭圆状的连续油管被膨胀锥套胀圆，提高连续油管对接焊接的质量，本发明具有便于携带、易于安装拆卸、体积小、重量轻、操作方便、控制精确等优点，可在开采石油天然气的油井上推广使用。
图1是本发明实施例1的主视图。图2是图1的右视图。图3是图1中膨胀锥套6的主视图。图4是图3的右视图。图5是图3的剖视图。图6是图1中圆形螺母7的主视图。
具体实施例方式下面结合附图和各实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。实施例1在图1 6中，本实施例的旋转锥套式胀圆器由扳手固定头1、轴体2、圆柱体3、锥形柱体4、固定螺栓5、膨胀锥套6、圆形螺母7联接构成。在轴体2的左端连为一体加工有扳手固定头1，扳手固定头1为六棱柱体结构，扳手可安装在扳手固定头1上，扳动扳手转动时带动轴体2转动，轴体2的的左侧加工有螺纹，在轴体2的右端连为一体加工有圆柱体3，圆柱体3的右侧连为一体加工有锥形柱体4， 锥形柱体4左端的直径与圆柱体3的直径相同，锥形柱体4的锥角为10°，锥形柱体4沿轴线向右渐缩，锥形柱体4右侧与锥形柱体4连为一体加工有固定螺栓5，固定螺栓5与锥形柱体4的右端之间加工有退刀槽。锥形柱体4外套装有膨胀锥套6，膨胀锥套的右端固定螺栓5上通过螺纹联接有圆形螺母7，圆形螺母7将膨胀锥套6固定在锥形柱体4的外部，圆形螺母7外壁上加工有4道沿轴线方向排列的直凹槽d，4道直凹槽d等分圆周间隔均布在圆形螺母7的外壁上，直凹槽d的槽寛为4mm。图2、3、4给出了膨胀锥套6的结构示意图。在图2、3、4，本实施例的膨胀锥套6为锥体管，膨胀锥套6锥角与锥形柱体4的锥角相等，膨胀锥套6的外壁上加工有1道沿轴线方向延伸的定位槽a，定位槽a的宽度为4mm，本实施例的膨胀锥套6筒壁上加工有12道从膨胀锥套6端部沿轴线向内延伸的割缝b，割缝b为直通槽，割缝b的宽度为1mm，隔缝b的尾部加工有孔径为1. 5mm的应力孔c，一道隔缝b尾部应力孔c的孔心距膨胀锥套6右端的距离为15mm，相邻一道隔缝b尾部应力孔c的孔心距膨胀锥套6左端的距离为15mm，12道割缝b等分圆周间隔均布在膨胀锥套6的外壁上，一道割缝b与相邻一道割缝b之间头尾相对，即一道割缝b从膨胀锥套6的左端面沿轴线向右延伸至膨胀锥套6的右侧，相邻的一道割缝b从膨胀锥套6的右端面沿轴线向左延伸至膨胀锥套6的左侧，在膨胀锥套6的筒壁上加工割缝b可使膨胀锥套6在内部空腔受到外力压迫时沿割缝b胀开，而割缝b沿圆周均布在膨胀锥套6外壁上，可使胀式锥套3沿割缝b均勻地胀开。实施例2本实施例中，在轴体2的右侧连为一体加工有圆柱体3，圆柱体3的右侧连为一体加工有锥形柱体4，锥形柱体4左端的直径与圆柱体3的直径相同，锥形柱体4的锥角为 6°，锥形柱体4外套装有膨胀锥套6，膨胀锥套的右端固定螺栓5上通过螺纹联接有圆形螺母7，圆形螺母7将膨胀锥套6固定在锥形柱体4的外部，圆形螺母7外壁上加工有4道沿轴线方向排列的直凹槽d，4道直凹槽d等分圆周间隔均布在圆形螺母7的外壁上，直凹槽 d的槽寛为4mm。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例3本实施例中，在轴体2的右侧连为一体加工有圆柱体3，圆柱体3的右侧连为一体加工有锥形柱体4，锥形柱体4左端的直径与圆柱体3的直径相同，锥形柱体4的锥角为 15°，锥形柱体4外套装有膨胀锥套6，膨胀锥套的右端固定螺栓5上通过螺纹联接有圆形螺母7，圆形螺母7将膨胀锥套6固定在锥形柱体4的外部，圆形螺母7外壁上加工有4道沿轴线方向排列的直凹槽d，4道直凹槽d等分圆周间隔均布在圆形螺母7的外壁上，直凹槽d的槽寛为4mm。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例4在以上的实施例1 3中，锥形柱体4外套装有膨胀锥套6，膨胀锥套6为锥体管， 膨胀锥套6锥度和锥形柱体4的锥角与相应的实施例相等，膨胀锥套6的外壁上加工有1 道沿轴线方向延伸的定位槽a，定位槽a的宽度为3mm，膨胀锥套6筒壁上加工有16道从膨胀锥套6端部沿轴线向内延伸的割缝b，割缝b的排列次序与实施例1相同，割缝b为直通槽，割缝b的槽宽为0. 5mm,隔缝的尾部加工有孔径为Imm的应力孔c，一道隔缝b尾部应力孔c的孔心距膨胀锥套6右端的距离为10mm，相邻一道隔缝b尾部应力孔c的孔心距膨胀锥套6左端的距离为10mm。膨胀锥套的右端固定螺栓5上通过螺纹联接有圆形螺母7，圆形螺母7将膨胀锥套6固定在锥形柱体4的外部，圆形螺母7外壁上加工有3道道沿轴线方向排列的直凹槽d，3道直凹槽d等分圆周间隔均布在圆形螺母7的外壁上，直凹槽d的槽寛为3mm。其它零部件以及零部件的联接关系与相应的实施例相同。实施例5在以上的实施例1 3中，锥形柱体4外套装有膨胀锥套6，膨胀锥套6为锥体管， 膨胀锥套6锥度和锥形柱体4的锥角与相应的实施例相等，膨胀锥套6为锥体管，膨胀锥套 6锥度与锥形柱体4的锥度相等，膨胀锥套6的外壁上加工有1道沿轴线方向延伸的定位槽a，定位槽a的宽度为5mm，膨胀锥套6筒壁上加工有4道从膨胀锥套6端部沿轴线向内延伸的割缝b，割缝b的排列次序与实施例1相同，割缝b为通槽，割缝b的宽度为1. 5mm, 隔缝的尾部加工有孔径为2mm的应力孔c，一道隔缝b尾部应力孔c的孔心距膨胀锥套6右端的距离为20mm，相邻一道隔缝b尾部应力孔c的孔心距膨胀锥套6左端的距离为20mm。 膨胀锥套的右端固定螺栓5上通过螺纹联接有圆形螺母7，圆形螺母7将膨胀锥套6固定在锥形柱体4的外部，圆形螺母7外壁上加工有1道沿轴线方向排列的直凹槽d，直凹槽d的槽寛为5mm。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。本发明的工作原理如下；使用本发明对连续油管8的端部进行胀圆时，将膨胀锥套6套在锥形柱体4上后， 拧上套在固定螺栓5上的圆形螺母7，并使圆形螺母7上的任一道凹槽d与膨胀锥套6外壁上的定位槽a处于同一直线上，在同一直线上圆形螺母7的凹槽d和定位槽a与连续油管8内壁上的突出筋条9相配合，顺着连续油管8内壁上的突出筋条9将旋转锥套式胀圆器放入连续油管8中；将旋转锥套式胀圆器送入至连续油管8端口内需要胀圆的相应位置后，用扳手顺时针转动轴体2左端的扳手固定头1，使轴体2开始转动，此时由于连续油管8 内壁上的突出筋条9卡在圆形螺母7上的凹槽d和膨胀锥套6上的定位槽a内，限制了圆形螺母7及膨胀锥套6的转动，从而锥形柱体4在转动中同时向内轴向移动，锥形柱体4向内轴向移动迫使膨胀锥套6沿割缝b均勻胀开，紧贴着连续油管8内壁，随着锥形柱体4在转动中继续向内移动，连续油管8内壁被膨胀锥套6胀圆；当连续油管8的内壁被胀圆后， 用扳手逆时针转动轴体2后端的扳手固定头1，使锥形柱体4逆时针转动退出，膨胀锥套6 收缩回位，可取出旋转锥套式胀圆器。根据上述原理，还可设计出另外一种具体结构的旋转锥套式胀圆器，但均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种旋转锥套式胀圆器，其特征在于在轴体O)的左端设置有扳手固定头(1)、右端设置有圆柱体C3)，圆柱体C3)右端设置有沿轴线向右渐缩的锥形柱体，锥形柱体(4) 右端设置有固定螺栓(5)，锥形柱体(4)和固定螺栓( 外部设置有膨胀锥套(6)，锥形柱体(4)和固定螺栓(5)的右端设置外壁加工有直凹槽(d)的圆形螺母(7)。
2.按照权利要求1所述的旋转锥套式胀圆器，其特征在于所说的锥形柱体(4)的锥角为6° 15°，膨胀锥套(6)的锥角与锥形柱体的锥角相同，膨胀锥套(6)的外壁轴向加工有沿轴线方向延伸的定位槽(a)和等分圆周的4 16道割缝(b)。
3.按照权利要求2所述的旋转锥套式胀圆器，其特征在于所说的膨胀锥套(6)外壁上的定位槽(a)有1道，定位槽(a)的槽宽为3 5mm，割缝(b)为直通槽，割缝(b)的宽度为0. 5 1. 5mm，割缝(b)的头部位于膨胀锥套(6)的左端或右端、尾部加工有孔径为1 2mm的应力孔(c)，应力孔(c)的孔心距膨胀锥套(6)的右端或左端的距离为10 20mm，一道割缝(b)与相邻一道割缝(b)头尾交错排列。
4.按照权利要求1所述的旋转锥套式胀圆器，其特征在于所说的圆形螺母(7)外壁上加工有1 4道沿轴线方向排列的直凹槽(d)，直凹槽(d)的槽宽为3 5mm。
全文摘要
一种旋转锥套式胀圆器，在轴体的左端设置有扳手固定头、右端设置有圆柱体，圆柱体右端设置有沿轴线向右渐缩的锥形柱体，锥形柱体右端设置有固定螺栓，锥形柱体和固定螺栓外部设置有膨胀锥套，锥形柱体和固定螺栓的右端设置外壁加工有直凹槽d的圆形螺母。本发明具有便于携带、易于安装拆卸、体积小、重量轻、操作方便、控制精确等优点，可在开采石油天然气的油井上推广使用。
文档编号B21D19/00GK102228923SQ20111010737
公开日2011年11月2日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者刘小刘, 刘振宇, 姚婷珍, 尚奇, 陈子恒 申请人:西安石油大学