专利名称：一种套管补贴工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种套管补贴工具，属于石油开采修井设备技术领域。
背景技术：
在油田开采的中后期，受多种因素作用，油水井套管产生漏失、变形、错断等损 坏，严重影响了油田的正常生产。需要对油水井套管进行修复。套管补贴技术可以修复这 类套管破损和误射，套管补贴，就是用油管柱将补贴胀管和补贴工具送至套管破损部位，提 拉补贴工具驱动膨胀头使胀管胀开紧紧补贴在套管内壁上，封堵漏点。套管补贴，具有施工 时间短、成功率高、成本低等优点，在我国油田普遍应用。常规套管补贴工具的膨胀头外径是固定的，且没有扶正装置，提拉油管柱向上移 动很难使胀管紧紧补贴在套管内壁上，补贴效果差。另外，当遇到补贴部位的通井磨铣不到 位，或者有落物凸起，或者是活动性错段，这几种情况都会导致补贴时的胀管力过高，膨胀 头被卡死，造成补贴失败或更严重的事故。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种套管补贴工具。通过刚性胀头和弹性胀头两级 膨胀，并设有扶正装置，当提拉油管柱向上移动时，可使膨胀管紧紧补贴在套管内壁上，补 贴效果好。并可防止胀管力过高，膨胀头被卡死，造成补贴失败或更严重的事故。本实用新型的技术方案一种套管补贴工具，包括依次连接的滑阀、过滤管、伸缩 器、水力锚体、液缸和膨胀装置；膨胀装置包括接头轴，接头轴与液缸螺纹连接；接头轴上 从上至下套有刚性胀头、弹性胀头和压帽，压帽的下端经锁紧螺母固定；弹性胀头的上部设 有牙爪，牙爪卡在刚性胀头的下端面。前述的套管补贴工具中，所述滑阀包括心轴，心轴内设有过滤管；心轴上端与上接 头螺纹连接，心轴下端与接头螺纹连接；心轴外面套有定位套和密封套，定位套可在心轴外 滑动；定位套和密封套之间连接有一组板簧，板簧经螺钉与定位套和密封套连接。前述的套管补贴工具中，所述伸缩器包括缸套，缸套上端与滑阀下端的接头螺纹 连接；缸套内设有伸缩垫，伸缩垫与缸套滑动连接，伸缩垫与伸缩杆螺纹连接，伸缩杆外套 有下接头，下接头与伸缩杆滑动连接，下接头与缸套螺纹连接。前述的套管补贴工具中，所述水力锚体的上端与伸缩杆的下端螺纹连接，水力锚 体上分布有锚爪，水力锚体的下端与液缸上端连接。前述的套管补贴工具中，所述液缸包括连接体，连接体的上部与水力锚体的下部 螺纹连接；连接体与花键轴花键连接，花键轴与上心轴的上部螺纹连接，上心轴的下部与活 塞的上部螺纹连接；活塞的下部与下心轴上端螺纹连接，下心轴下端与膨胀装置螺纹连接； 活塞的外面设有缸筒，缸筒上部与连接体下部螺纹连接，缸筒下部与膨胀管扶正套螺纹连 接。与现有技术相比，本实用新型通过刚性胀头和弹性胀头两级膨胀，并设有扶正装置，当提拉油管柱向上移动时，刚性膨胀先进行初级膨胀，然后接着弹性胀头继续膨胀，这 样减小了膨胀阻力使膨胀施工达到了很好的效果，提高了补贴效率。可使膨胀管紧紧补贴 在套管内壁上，补贴效果好。本实用新型设计有滑阀起到隔断内外泥浆循环的作用，并且滑 阀还起到了扶正的作用，让膨胀工具有了好的平稳性。设计有过滤管，过滤了泥浆中的大的 颗粒，防止大的颗粒卡在工具的一些部位，造成施工失败或更严重的事故。并可防止胀管力 过高，膨胀头被卡死，造成补贴失败或更严重的事故。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是滑阀的结构示意图；图3是伸缩器的结构示意图；图4是水力锚体的立体示意图；图5是液缸的结构示意图。图6是膨胀装置的结构示意图；图7是刚性胀头的结构示意图。附图中的标记为1-滑阀、2-过滤管、3-伸缩器、4-水力锚体、5-液缸、6_膨胀装 置、7-上接头、8-心轴、9-定位套、10-螺钉、11-板簧、12-密封套、13-孔、14-接头、15-缸 套、16-伸缩垫、17-伸缩杆、18-下接头、19-连接体、20-花键轴、21-上心轴、22-缸筒、 23-活塞、24-下心轴、25-膨胀管扶正套、26-接头轴、27-刚性胀头、28-弹性胀头、29-压 帽、30-锁紧螺母。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新 型的任何限制。实施例。本实用新型如图1所示。一种套管补贴工具，包括依次连接的滑阀1、过 滤管2、伸缩器3、水力锚体4、液缸5和膨胀装置6 ；膨胀装置6如图6所示，包括接头轴26， 接头轴26与液缸5螺纹连接；接头轴26上从上至下套有刚性胀头27、弹性胀头28和压帽 29，压帽29的下端经锁紧螺母30固定；弹性胀头28的上部设有牙爪，牙爪卡在刚性胀头27 的下端面。刚性胀头27如图7所示，刚性胀头27呈圆锥形且锥角为26°，模角为5°，当 模角为5°时，膨胀变性力为最小。刚性胀头27端面还均勻分布6孔，钻井液可以流过这些 孔起冷却和润滑作用。弹性胀头28上部有8块牙块组成，下部为一个整体，相邻两牙之间 有间隙，当遇卡时可以收缩，既能膨胀作用又能起到解卡作用。所述滑阀1如图2所示，包括心轴8，心轴8内设有过滤管2 ；心轴8上端与上接头 7螺纹连接，心轴8下端与接头14螺纹连接；心轴8外面套有定位套9和密封套12，定位套 9可在心轴8外滑动；定位套9和密封套12之间连接有一组板簧11，板簧11经螺钉10与 定位套9和密封套12连接。所述伸缩器3如图3所示，包括缸套15，缸套15上端与滑阀1 下端的接头14螺纹连接；缸套15内设有伸缩垫16，伸缩垫16与缸套15滑动连接，伸缩垫 16与伸缩杆17螺纹连接，伸缩杆17外套有下接头18，下接头18与伸缩杆17滑动连接，下 接头18与缸套15螺纹连接。所述水力锚体4如图4所示，水力锚体4的上端与伸缩杆17的下端螺纹连接，水力锚体4上分布有锚爪，水力锚体4的下端与液缸5上端连接。所述液 缸5如图5所示，包括连接体19，连接体19的上部与水力锚体4的下部螺纹连接；连接体 19与花键轴20花键连接，花键轴20与上心轴21的上部螺纹连接，上心轴21的下部与活塞 23的上部螺纹连接；活塞23的下部与下心轴24上端螺纹连接，下心轴24下端与膨胀装置 6螺纹连接；活塞23的外面设有缸筒22，缸筒22上部与连接体19下部螺纹连接，缸筒22 下部与膨胀管扶正套25螺纹连接。主要部件的功能滑阀1用作循环通道，通过上提下放来实现打开或关闭循环通道；同时滑阀1上的 板簧11起到扶正作用；伸缩器3是当补贴工具遇卡时起震击解卡作用的，补贴过程中实现对滑阀进行开 关；水力锚体4是当油管内蹩压时，水力锚爪伸出咬紧套管内壁，将全套工具定位，保 证补贴膨胀管的深度准确无误，同时承担胀头的上提拉力，避免油管承受轴向拉力；液缸5为4级液缸，靠液缸内活塞的上行带动胀头一起上行，给胀头提供上提力 来胀扩粘贴膨胀管；膨胀管扶正套25起到扶正和完成第一行程胀扩和固定膨胀管的作用；刚性胀头27及弹性胀头28是补贴工具的关键部件，弹性胀头28采用八瓣分开结 构，具有足够的强度硬度和适当的弹性，保证膨胀管可靠的胀贴在套管内壁上。本实用新型的工作原理工作时首先下放工具进入膨胀管，在下放过程中由于滑阀1的板簧11与膨胀管内 部有阻力，所以下放时滑阀是打开的，泥浆通过孔13与外面循环。膨胀时上提管柱，此时滑 阀1的密封套12向下运动，孔13封闭泥浆循环被阻隔，由于膨胀工具内的压力大于滑阀1 没封闭的时候，高压泥浆通过水力锚体4时水力锚体的锚爪张开咬合套管内壁定位。当高 压泥浆流经液缸5时，液缸5的上面的一个腔与管柱外面向通，下面一个腔与管内向通，所 以下面腔的压力大于上面的腔，所以活塞23带动下心轴24向上移动，膨胀装置6也随下心 轴24向上移动，刚性胀头27、弹性胀头28 —起上行经过膨胀管，将膨胀管牢固的补贴在套 管内壁上，与原井内套管形成一个封闭的整体，从而实现封堵目的井段的要求。
权利要求一种套管补贴工具，其特征在于包括依次连接的滑阀(1)、过滤管(2)、伸缩器(3)、水力锚体(4)、液缸(5)和膨胀装置(6)；膨胀装置(6)包括接头轴(26)，接头轴(26)与液缸(5)螺纹连接；接头轴(26)上从上至下套有刚性胀头(27)、弹性胀头(28)和压帽(29)，压帽(29)的下端经锁紧螺母(30)固定；弹性胀头(28)的上部设有牙爪，牙爪卡在刚性胀头(27)的下端面。
2.根据权利要求1所述的套管补贴工具，其特征在于所述滑阀(1)包括心轴(8)，心 轴(8)内设有过滤管(2);心轴(8)上端与上接头(7)螺纹连接，心轴(8)下端与接头(14) 螺纹连接；心轴(8)外面套有定位套(9)和密封套(12)，定位套(9)可在心轴(8)外滑动； 定位套(9)和密封套(12)之间连接有一组板簧(11)，板簧(11)经螺钉(10)与定位套(9) 和密封套(12)连接。
3.根据权利要求2所述的套管补贴工具，其特征在于所述伸缩器(3)包括缸套(15)， 缸套(15)上端与滑阀(1)下端的接头(14)螺纹连接；紅套(15)内设有伸缩垫(16)，伸缩 垫(16)与缸套(15)滑动连接，伸缩垫(16)与伸缩杆(17)螺纹连接，伸缩杆(17)外套有 下接头(18)，下接头(18)与伸缩杆(17)滑动连接，下接头(18)与缸套(15)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的套管补贴工具，其特征在于所述水力锚体(4)的上端与伸 缩杆(17)的下端螺纹连接，水力锚体(4)上分布有锚爪，水力锚体(4)的下端与液缸(5) 上端连接。
5.根据权利要求1所述的套管补贴工具，其特征在于所述液缸(5)包括连接体(19)， 连接体(19)的上部与水力锚体(4)的下部螺纹连接；连接体(19)与花键轴(20)花键连 接，花键轴(20)与上心轴(21)的上部螺纹连接，上心轴(21)的下部与活塞(23)的上 部螺纹连接；活塞(23)的下部与下心轴(24)上端螺纹连接，下心轴(24)下端与膨胀装置 (6)螺纹连接；活塞(23)的外面设有缸筒(22)，缸筒(22)上部与连接体(19)下部螺纹连 接，缸筒(22)下部与膨胀管扶正套(25)螺纹连接。
专利摘要本实用新型公开了一种套管补贴工具。包括依次连接的滑阀(1)、过滤管(2)、伸缩器(3)、水力锚体(4)、液缸(5)和膨胀装置(6)；膨胀装置(6)包括接头轴(26)，接头轴(26)与液缸(5)螺纹连接；接头轴(26)上从上至下套有刚性胀头(27)、弹性胀头(28)和压帽(29)，压帽(29)的下端经锁紧螺母(30)固定；弹性胀头(28)的上部设有牙爪，牙爪卡在刚性胀头(27)的下端面。本实用新型通过刚性胀头和弹性胀头两级膨胀，并设有扶正装置，当提拉油管柱向上移动时，刚性膨胀先进行初级膨胀，然后接着弹性胀头继续膨胀，这样减小了膨胀阻力，可使膨胀管紧紧补贴在套管内壁上，补贴效果好。并可防止胀管力过高，膨胀头被卡死，造成补贴失败或更严重的事故。
文档编号E21B29/10GK201738854SQ20102029291
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者何党华, 李应虎, 李汇平, 杨庭华, 杨福刚, 沈赤卫, 王延文, 王文, 王观礼, 王辉, 补声军, 郝荣明, 陈文平 申请人:贵州高峰石油机械股份有限公司