专利名称：一种套变井套管液压膨胀整形装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及套变井套管修复装置，确切地说是一种套变井套管液压膨胀整形
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技术背景 在油田领域中，油井套管主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，以保证钻 井施工的顺利进行和完井后整个油井的正常工作。然而，在实际应用中，部分油井套管会由 于受到地层移动、地层密度变化或注汽热采导致的热胀冷缩等诸多因素的影响而产生局部 变形，表现出缩径、错断等现象，这种现象被称之为“套变”，这类油井被称之为“套变井”。由 于套变井的变形直接影响正常的采油操作，甚至无法下泵生产，因此，如何解决套变修复问 题一直是本领域技术人员面临的一个重要课题。到目前为止，人们提出的技术比较先进的 套变井套管修复方法是“液压膨胀整形法”。这种方法是通过液压膨胀整形装置实现的，该 装置主要由高压泵、液压管路及控制部件、锚定器、多级液压推进器、整形器组成。其中，整 形器由整形头和位于其下部的引鞋头组成。整形头由高压动力头和整形膨胀头组成，高压 动力头为锥体构件，其上端与多级液压推进器的高压端活塞杆相连接，整形膨胀头则由套 置在高压动力头锥体外部的整体式结构的锥形套以及设置在该锥形套上并可自由转动的 若干短柱状整形辊组成。整形膨胀头在工作状态下，其上部大端的最大外包容圆直径接近 于油井套管的标准内径；引鞋头则是设置在整形膨胀头下部，用于引导其下移的部件。使用 安装液压膨胀整形装置时，高压泵设置于井上；锚定器与多级液压推进器、整形器以及与之 相配装的液压管路及控制部件的组件置入套变井套管内，并使整形器位于井下套变部位； 该装置的工作过程是首先，测量井下套变部位缩径尺寸，据以选择适当规格的整形头 ’然 后，开启液压系统，并在液压控制部件控制下，依次完成以下两道工序1、使锚定器与该油 井套管内壁之间形成锚定接触；2、在多级液压推进器的推力作用下，使整形头的高压动力 头下移，迫使整形头的整形膨胀头的整形辊在高压动力头锥体的横向分力作用下对油井套 管的套变部位管壁产生径向挤压膨胀力，使之被扩孔整形，直到其扩孔至设定的极限位置 时，液压系统泄压。此两道工序完成之后，需要通过井上设备将液压膨胀整形装置整体上提 至井外。至此，一次扩孔整形全过程即告结束。如此重复操作，以期达到对套变部位进行扩 孔整形的目的。现有的液压膨胀整形装置在使用过程中存在的主要问题是1、由于它在每 次整形前都必须预先确认井下套变部位缩径尺寸，并选配整形头，以致在整井整形过程中， 需要反复提、放液压膨胀整形装置，因而操作比较麻烦；2、一般来说，这种装置仅适用于单 一尺寸的套变井；3、在扩孔整形过程中，整形器与套变部位管体之间的接触方式为多点式 小辊面高强挤压接触，容易对该油井套管套变部位造成较大的损伤。
发明内容本实用新型的目的是为人们提供一种结构简单，操作方便，工作效率高，对油井套 变部位管体损伤较小的套变井套管液压整形装置。[0004]本实用新型的目的是这样实现的，它包括高压泵、液压管路及控制部件、多级液压 推进器和整形器，其特点是该整形器由高压动力头和整形膨胀头组成，高压动力头为柱体 构件，该构件由上部圆柱体活塞、中部柱体活塞杆和下部锥体构成，该活塞与所述多级液压 推进器高压端缸体内腔相配用；整形膨胀头为整体式结构的构件，该构件由上部实体套体 和沿该套体下端圆周分布的若干轴向爪体构成，该爪体下部外包容面为锥形鼓面，该部内 接孔为锥孔，并使之与高压动力头的所述锥体相匹配。本实用新型实现后，由于它改进了整形器的结构，因而与现有技术相比具有如下 优点1、取消现有技术中的锚定器和整形器的引鞋头，从而使之整体结构得到简化；2、整 形器与油井套变部位管体之间的膨胀挤压接触方式由现有的小辊面接触改变为爪面接触， 因而它在扩孔整形过程中，对油井套变部位管体损伤较小；3、在整井扩孔整形过程中，一次 测定套变部位缩径尺寸并选定整形头后，即可完成全部扩孔整形工作，不必像现有技术一 样反复提、放该装置，从而使整个扩孔整形操作得以连续进行，不仅操作方便，而且可有效 地提高工作效率。
图1是本实用新型的结构示意图图2是本实用新型的局部示意图图3是本实用本实用新型的液压原理简图
具体实施方式
图1是本实用新型的结构示意图。由图可见，它包括现有技术中的高压泵1、高压 动力液3和油管4等组成的液压管路及其控制部件、多级液压推进器5和整形器。本实用新型与现有技术的区别在于1、取消现有技术中的锚定器和整形器的引鞋头；2、该整形器仅仅由高压动力头6和整形膨胀头7组成。由图2可见，高压动力头6 为柱体构件，该构件由上部圆柱体活塞、中部柱体活塞杆和下部锥体构成，该活塞与所述多 级液压推进器高压端缸体内腔相配用；整形膨胀头7为整体式结构的构件，该构件，该构件 由上部实体套体和沿该套体下端圆周分布的若干轴向爪体构成，该爪体下部外包容面为锥 形鼓面，该部内接孔为锥孔，并使之与高压动力头6的所述锥体相匹配。产品组装时，整形膨胀头7的上端通过连接件与多级液压推进器5高压端缸体壁 相连接，高压动力头6上端与多级液压推进器5的高压腔内孔相配用，两者滑动密封连接。使用安装时，高压泵1设置于井上；多级液压推进器5与整形器以及与之相配装的 液压管路及控制部件的组装件通过井口 2置入套变井套管内，并将高压泵与位于井下的所 述组装件的液压管路连通。本实用新型的工作原理如图3所示，由图可见它由高压泵1，例如压力为25 32MPa、排量为22m7h的高压泵1，把油或水介质 通过液压管路注入多级液压推进器5，经多级液压推进器5的分配阀注入高压动力头6的活 塞上腔，推动高压动力头6下行，并使高压动力头6的锥体作用于整形膨胀头7，使之径向膨 胀，待其完成扩孔整形后，高压动力头6的活塞便触动分配阀的阀杆使阀杆发生偏转，继而把油或水介质通过液压管路注入高压动力头6活塞下腔，推动活塞使高压动力头6上行，当 高压动力头6上行到起始位置时，高压动力头6的活塞触动分配阀反向弹簧，使阀杆反转再 回到使高压动力头6下行状态，如此反复运动完成工作。
权利要求一种套变井套管液压膨胀整形装置，它包括高压泵、液压管路及控制部件、多级液压推进器和整形器，其特征在于该整形器由高压动力头和整形膨胀头组成，高压动力头为柱体构件，该构件由上部圆柱体活塞、中部柱体活塞杆和下部锥体构成，该活塞与所述多级液压推进器高压端缸体内腔相配用；整形膨胀头为整体式结构的构件，该构件由上部实体套体和沿该套体下端圆周分布的若干轴向爪体构成，该爪体下部外包容面为锥形鼓面，该部内接孔为锥孔，并使之与高压动力头的所述锥体相匹配。
专利摘要本实用新型公开了一种套变井套管液压膨胀整形装置，它包括高压泵、液压管路及控制部件、多级液压推进器和整形器，其特点是该整形器由高压动力头和整形膨胀头组成，高压动力头为柱体构件，该构件由上部圆柱体活塞、中部柱体活塞杆和下部锥体构成，该活塞与所述多级液压推进器高压端缸体内腔相配用；整形膨胀头为整体式结构的构件，该构件由上部实体套体和沿该套体下端圆周分布的若干轴向爪体构成，该爪体下部外包容面为锥形鼓面，该部内接孔为锥孔，并使之与高压动力头的所述锥体相匹配。本实用新型实现后与现有技术相比具有结构简单，操作方便，工作效率高，对油井套变部位管体损伤较小等优点。
文档编号E21B29/10GK201610730SQ20102011108
公开日2010年10月20日 申请日期2010年2月10日 优先权日2010年2月10日
发明者刘恒, 孙玉贵, 张守军, 张岩, 张长胜, 李殿国, 罗恩勇, 郭斌建 申请人:孙玉贵