专利名称：可变径膨胀工具膨胀块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于石油天然气钻井作业、完井作业及后期 的修井作业中，将实体管或筛管直径胀大的可变径膨胀工具膨胀块。
背景技术：
在膨胀锥的发展史上，先后出现了实体膨胀锥和液压滚动膨胀锥。 实体膨胀锥和液压滚动膨胀锥各有优点，实体膨胀锥结构简单，再者， 实体膨胀锥具有较高的刚性，能够使膨胀变形量得到保证。液压滚动 膨胀锥的最大优点就是能够通过地面控制泵压来控制膨胀锥上各个滚 轮的径向伸縮量，达到控制膨胀锥大小的目的，实现了管材的分段膨 胀。但是实体膨胀锥不能够改变自身的大小，液压滚动膨胀锥需要较 高的液压密封能力，且刚性不够，有待改进和创新。本实用新型可变 径膨胀工具由膨胀块组成，集合了传统膨胀锥的优点，且弥补实体锥 不能变径膨胀和液压滚动膨胀高压密封困难的不足之处。
发明内容
本实用新型的目的是为了弥补目前膨胀管膨胀技术的不足，能 够同时实现正向膨胀和倒向膨胀，能够使膨胀管达到强制变形量，控 制膨胀块的相对滑动及实体锥的大小，特提出一种可变径膨胀工具膨 胀块。
为了达到上述目的，本实用新型解决此技术问题所采用的技术方 案是 一种可变径膨胀工具膨胀块，是由上、下膨胀块、爪子、膨胀 块的外表面、接触面、燕尾槽组成，其结构特征是膨胀块共有6个， 包括3对，每1对膨胀块又包括1个上膨胀块和1个下膨胀块，每一 个膨胀块上都有一个爪子；膨胀块的爪子1的端面制作成斜体，倾斜 角度为a ，其中a的大小与膨胀块大小及工作载荷相关，a的大小 在0°到50°范围内，载荷较小则a较小，载荷较大则a较大；膨 胀块的表面采用曲面渐进过渡，包括正锥面4、保径柱面3和倒锥面2， 倒锥面2和柱面3之间以及正锥面4和柱面3之间都采用曲面5过渡； 膨胀块的两个侧面7是主要承力接触面，制作成平面；燕尾槽6设置
在膨胀块的接触面7上。
与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是(1)本实用新 型的膨胀块具有正锥面、倒锥面和保径柱面，能够正向胀大管材，也
能进行简短的倒向扩管；(2)膨胀块外表面采用双曲面渐进过渡，改 善受力条件，膨胀块间采用平面接触，承力能力最强；(3)膨胀块间 采用燕尾槽连接，使之能够相对滑动，又不会脱落；(4)本膨胀块结 构简单，使用方便，用于油井管材的径向扩大。
图1为本实用新型可变径膨胀工具上膨胀块的结构示意图。 图2为本实用新型可变径膨胀工具下膨胀块的结构示意图。 图中l.爪子，2.倒锥面，3.保径柱面，4.正锥面，5.锥面与柱 面间的过渡曲面，6.燕尾槽，7.接触面，a.爪端倾斜角度。
图3为本实用新型可变径膨胀工具膨胀块装配后的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施步骤对本实用新型作进一步说明。 按照图3所示，变径膨胀工具的6个膨胀块，6个膨胀块分为3 个膨胀块(上)，和3个膨胀块(下)。膨胀块(上)与膨胀块(下) 的相对位置见图3，膨胀块(上)与膨胀块(下)通过接触面7相互 配合，燕尾槽6起导向和限位的作用。6个膨胀块相互配合就形成了 变径膨胀锥，当接触面7之间完全重合时，就形成了一个锥形体，对 管材进行膨胀作业。
权利要求1.一种可变径膨胀工具膨胀块，是由上、下膨胀块、爪子、膨胀块表面、接触面、燕尾槽组成，其特征是膨胀块共有6个，包括3对，每1对膨胀块又包括1个上膨胀块和1个下膨胀块，每一个膨胀块上都有一个爪子；膨胀块的爪子(1)制作成斜体，倾斜角度为α，其中α的大小与膨胀块大小及工作载荷相关；膨胀块的表面采用曲面渐进过渡，包括正锥面(4)、保径柱面(3)和倒锥面(2)，锥面(2)和柱面(3)之间以及正锥面(4)和柱面(3)之间都采用曲面(5)过渡；膨胀块的两个侧面(7)制作成平面；燕尾槽(6)设置在膨胀块的接触面(7)上。
2. 根据权利要求1所述的可变径膨胀工具膨胀块，其特征是爪 子(l)的端面倾斜角度a的大小与膨胀块大小及工作载荷相关，a的 大小在0°到50°范围内，载荷较小则a较小，载荷较大则a较大。
专利摘要本实用新型涉及一种用于油气井中将实体管或筛管直径胀大的可变径膨胀工具膨胀块。它能够同时实现正向膨胀和倒向膨胀，使膨胀管达到强制变形量，控制膨胀块的相对滑动即可改变实体锥的大小。其技术方案是膨胀块有3对共6个，每1对又包括1个上膨胀块和1个下膨胀块，每一个膨胀块上都有一个爪子；爪子端面制作成斜体，倾斜角度为α，α的大小与膨胀块大小及工作载荷相关；膨胀块的表面包括正锥面(4)、保径柱面(3)和倒锥面(2)，锥面和柱面之间采用曲面(5)过渡；膨胀块的两个侧面(7)是主要承力接触面，为平面；燕尾槽(6)设置在接触面(7)上。本膨胀块能轴向相对滑动，不会脱落；其结构简单、使用方便，用于油气井管材的径向扩大。
文档编号E21B29/00GK201184155SQ200820063169
公开日2009年1月21日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者唐兴波, 黔 李, 李林涛 申请人:西南石油大学