一种用于油水井固井套管的损坏修复工具的制作方法

本发明属于石油天然气开采，尤其涉及一种用于油水井固井套管的损坏修复工具。

背景技术：

1、随着油田开发的不断深入，油水井套管变形损坏日益严重，套管损坏按照损坏的程度和性质，可以分套管变形、套管破裂。套管变形是由于压力变化使套管内外压力失去平衡并超过套管抗压强度时，套管就可能在一处或多处发生缩颈、挤扁或弯曲等变形损坏；套管破裂主要原因是受到地层压力挤压、高压注水、高压注气、不当的修井作业等造成套管壁上产生了孔洞或裂缝的现象，一旦发生油井套管破裂或变形，会造成大量泥沙进入井筒，其他层位液体流入，生产管柱无法下井，造成油井停产报废，对油田开发产生不可估量的损害。

2、目前现有的油井套管一般为人工使用仪器进行缓慢探伤，由于手臂摆动的局限性，探伤效果不好且效率低下，且因为油水井套管已经变形损坏，容易发生坍塌造成意外事故。

技术实现思路

1、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

2、一种用于油水井固井套管的损坏修复工具，包括修复装置和探测装置，且两者之间通过连接杆固定连接；

3、所述探测装置包括探测箱，所述探测箱的内部安装有探测机构、支撑机构，所述探测箱的顶部安装有驱动机构，所述探测机构能够对油井套管破裂或变形的地点进行检测与定位，所述支撑机构通过与油井套管内壁相互作用，实现对探测装置的固定，所述驱动机构能够辅助探测装置在油井套管内下潜；

4、所述修复装置包括修复箱，所述修复箱的内部安装有修整机构，所述修复箱的顶部设置有灌装机构，所述修整机构能对油井套管变形的地点进行修复处理，所述灌装机构能对油井套管破裂处进行水泥灌装，实现油井套管破损点的加固。

5、所述探测机构包括固定块、探测杆，若干个所述固定块安装在探测箱的内壁，所述探测杆活动穿过固定块及探测箱，位于探测箱内的探测杆的末端安装直线位移传感器，位于探测箱外的探测杆的末端安装探测滚轮，且位于探测箱外的探测杆上还安装超声波传感器，位于所述固定块内的所述探测杆上固定安装挡板，所述挡板一侧的探测杆上套设复位弹簧，使得所述探测杆能向所述探测箱内方向移动，且在复位弹簧作用下能向所述探测箱外方向复位。

6、所述支撑机构包括控制电动缸、连接盘和固定套管，所述控制电动缸固定安装在探测箱的顶部，所述连接盘与控制电动缸的输出端固定连接，所述连接盘位于探测箱的内部，所述连接盘的侧表面转动连接有若干个支杆，所述支杆的另一端转动连接有顶紧杆，若干个所述固定套管安装在探测箱的内壁，所述顶紧杆活动穿过所述固定套管及探测箱，且所述固定套管与固定块依次交替分布。

7、所述驱动机构包括连接架、滑杆、驱动滚轮、转动杆、转动电机和动力滚轮，所述连接架固定安装在探测箱的顶部，所述连接架的两侧内部对称设置有滑槽，所述滑杆一侧活动安装在滑槽内，且所述滑杆与滑槽之间安装有驱动弹簧，所述驱动滚轮转动连接在滑杆的一端，两个所述转动杆与探测箱的顶部转动连接，所述转动电机与所述动力滚轮安装在转动杆上，且所述动力滚轮与转动电机的输出端固定连接，所述转动杆与所述驱动滚轮配合，使得所述驱动滚轮与转动杆的侧表面相接触。

8、所述修整机构包括安装柱、第一液压缸和第二液压缸，所述安装柱固定安装在修复箱的内部，若干个所述第一液压缸固定安装在安装柱的侧表面，所述第一液压缸的输出端固定安装有顶块，所述第二液压缸固定安装在安装柱的侧表面，所述第二液压缸的输出端固定安装有顶板，所述顶板的形状为圆弧形，所述顶板的弧度与油井套管的内侧弧度相同。

9、所述灌装机构包括灌装箱、灌装电机、进料管、螺旋杆、灌装管和摄像头，所述灌装箱固定安装在修复箱的顶部，所述灌装电机固定安装在灌装箱的一侧，所述进料管贯通安装在灌装箱的顶部，所述螺旋杆位于灌装箱的内部且与灌装电机的输出端固定连接，所述灌装管与灌装箱的出口侧贯通连接，所述摄像头固定安装在灌装管的顶部。

10、所述修整机构还包括安装箱、转轴和控制电机，所述安装箱安装在所述灌装箱顶部，所述转轴一端与所述安装箱转动连接，且转轴活动穿过所述安装箱并与所述灌装箱顶部固定连接，所述控制电机能控制所述转轴转动连接。

11、所述安装箱的侧表面安装有顶紧电动缸，所述顶紧电动缸的输出端固定安装有摩擦垫。

12、还包括控制器，直线位移传感器、超声波传感器、控制电动缸、转动电机、第一液压缸、第二液压缸、控制电机、灌装电机、摄像头和顶紧电动缸均与控制器电性连接。

13、还包括绞盘，所述绞盘安装在安装架上，所述绞盘上设置有绳索，所述绳索的末端与修复装置固定连接。

14、本发明的优点和积极效果是：

15、1、通过设置有探测装置与修复装置，可以对油井套管破裂或变形的地点进行快速的查找与修复处理，通过探测机构与驱动机构的配合，可以使探测装置平稳的在油井套管内进行下潜探伤，快速的对油井套管破裂或变形的地点进行快速的检测与定位，提高探伤查找的工作效率，防止意外事件的发生，通过修整机构与灌装机构的配合，可以对油井套管破裂或变形的地点进行及时的修复处理，防止油井套管造成更大的损坏，可以有效加快工程施工的进度，避免了人工探伤发生意外事故的可能性；

16、2、通过设置有探测机构，便于对油井套管破裂或变形的地点进行快速的检测与定位，通过在探测箱的四周设置有多个探测杆，可以对油井套管内壁的多个角度进行检测，通过设置有复位弹簧，使探测杆始终与油井套管的内壁相贴合，通过在探测杆的一端设置有直线位移传感器，当遇到弯曲变形的地方时，探测杆会发生位移，处于位移地点的直线位移传感器会向控制器发出信号，从而可以快速的对变形地点的深度与位置进行标记，通过设置有超声波传感器，可以对管道破裂的地点进行查找，方便修复装置对油井套管破裂或变形的地点进行修复，有效的加快了探伤的速度，使定位更加的精准；

17、3、通过设置有驱动机构，便于辅助探测装置进行下潜，连接架的内部设置有滑杆，通过滑杆对转动杆进行顶紧，使转动杆上安装的动力滚轮与套管的内壁相贴合，动力滚轮上设置有摩擦纹路，可以与油井套管的内壁进行更好的贴合，增大摩擦力，使动力滚轮不会出现打滑的现象，通过转动电机对动力滚轮进行驱动，可以辅助探测装置平稳下潜，当遇到变形的地点时，转动杆与动力滚轮会进行摆动，对滑杆进行压紧，通过在滑杆与滑槽之间设置有驱动弹簧，在驱动弹簧的作用下可以使驱动滚轮在经过变形的地点后进行复位，不会影响探测装置继续下潜，使探测装置的下潜更加的平稳；

18、4、通过设置有修整机构，便于对变形的地点进行修复，当探测装置检测到损伤地点进行定位后，探测装置会继续下潜到损伤地点的下方，当修整机构处于损伤地点时，探测装置会停止移动，通过支撑机构对探测装置进行固定，通过控制电机带动转轴进行转动，调整顶板的角度，使顶板处于损伤地点，首先通过三个第一液压缸推动顶块与套管的内壁相贴合，然后第二电动缸推动顶板对损伤地点进行压紧修复，便于对油井套管变形的地点进行及时的修复处理，防止油井套管造成更大的损坏，可以有效加快工程施工的进度；

19、5、通过设置有灌装机构，可以对套管破裂的地点进行水泥灌装，对套管进行防护，防止油井套管造成更大的损坏，通过控制电机带动转轴进行转动，调整灌装管的角度，使灌装管与破裂点相对应，通过在灌装管上安装有摄像头，可以使工作人员进行远程监控，使灌装管与破裂点的对接更加的准确，通过水泥搅拌箱与供应软管对灌装箱进行水泥供应，通过灌装电机与螺旋杆的转动对破裂点进行水泥灌装，可以对破损的油井套管进行修复，防止油井套管造成更大的损坏，减少修复成本与施工成本。