一种用于油气井的可膨胀管的制作方法

文档序号:31723445发布日期:2022-10-04 23:55阅读:98来源:国知局
一种用于油气井的可膨胀管的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于油气井的可膨胀管。


背景技术:

2.在油井或气井的勘探过程中,可膨胀管技术是目前常用的技术之一。这种技术是将可膨胀的管柱下入井底,用膨胀锥头以液力或机械力的方法使管材永久形变,从而达到增大套管,以实现节省井眼尺寸、封堵复杂地层的目的。
3.而现有膨胀管由于自身重力等因素会产生一定的悬挂载荷。如果这些载荷不加以控制,会导致膨胀管具有坠管的风险。另外,在膨胀管作业过程中由于膨胀管的上拉下放,会引起膨胀管打滑现象的发生,从而导致膨胀管的磨损。同时膨胀管膨胀后也会发生一定的回缩,造成膨胀失效。这些问题都对后续工作造成了不利的影响。


技术实现要素:

4.针对如上所述的技术问题,本实用新型旨在提出一种用于油气井的可膨胀管。本实用新型的用于油气井的可膨胀管能够有效地防止膨胀管坠落或打滑,同时能够在膨胀管膨胀完毕后防止膨胀管回缩。
5.根据本实用新型,提供了一种用于油气井的可膨胀管,包括管体,在所述管体的两端设置有连接件,所述管体能够在外力作用下沿管体的径向发生膨胀。
6.其中,在所述管体的外壁上设置有能够插入井壁的支撑杆,所述支撑杆沿管体的径向延伸,使得支撑杆能够在管体膨胀过程中向靠近井壁的第一方向移动。
7.在一个优选的实施例中在所述管体的外壁上固定地套设有固定环,所述固定环的外壁上设置有能够使支撑杆穿过的通孔。在所述支撑杆的外壁上设置有第一限位件。所述第一限位件能够沿第一方向通过所述通孔,并能够在向远离井壁的第二方向经过所述通孔时与所述通孔形成卡合。
8.在一个优选的实施例中,所述通孔具有大于支撑杆的尺寸,使得支撑杆穿过通孔时,所述支撑杆与通孔之间形成有间隙,所述第一限位件设置为具有大于所述间隙的尺寸。所述第一限位件设置为可变性的弹性件,其靠近井壁的第一端构造为曲面,远离井壁的第二端构造为竖直面。
9.在一个优选的实施例中,在所述第一限位件的外壁上还设置有保护套,所述保护套由耐磨材料制成。
10.在一个优选的实施例中,在所述第一限位件远离井壁的一侧的支撑杆上还设置有能够抵接在所述固定环上的第二限位件。
11.在一个优选的实施例中,在所述管体上分别设置有两个第一限位件和第二限位件,所述的两个第一限位件和第二限位件分别对称地设置在管体的径向两端,或所述第一限位件和第二限位件构造为环状,其分别套设在管体的外壁上。
12.在所述抛料板和连接座之间还设置有支撑台,在所述支撑杆靠近井壁的一端还设
置有锥面。
13.在一个优选的实施例中,所述锥面与竖直面的夹角设置为45-60。
14.在一个优选的实施例中,在所述管体上设置有多个支撑杆,所述的多个支撑杆沿管体的周向均匀布置。
15.在一个优选的实施例中,所述连接件设置为变径接头。
附图说明
16.下面将参照附图对本实用新型进行说明。
17.图1显示了根据本实用新型的一个实施例的用于油气井的可膨胀管的示意图。
18.图2为图1所示的用于油气井的可膨胀管的俯视图。
19.在本技术中,所有附图均为示意性的附图,仅用于说明本实用新型的原理,并且未按实际比例绘制。
具体实施方式
20.下面通过附图来对本实用新型进行介绍。
21.图1显示了根据本实用新型的一个实施例的用于油气井的可膨胀管100的示意图。如图1所示,用于油气井的可膨胀管100包括管体10。在所述管体10的两端设置有连接件(未示出),通过所述连接件将管体10随井下管道一同下入油井之中。所述管体10由可变形的材料制成,使得管体10能够在外力作用下膨胀,从而发生永久形变,达到增大套管,节省井眼尺寸的目的。
22.如图1所示,在所述管体10的外壁上还设置有支撑杆20。所述支撑杆20固定在管体10上并沿着管体10的径向延伸。由此,当管体10沿径向膨胀扩张时,所述支撑杆20能够一同沿径向向靠近井壁的第一方向移动,从而能够抵接并插入井壁之内,进而与井壁形成固定连接。此时,所述支撑杆20即可对管体10产生支撑作用,抵消管体10所承受的管柱载荷。由此,所述支撑杆20能够一方面防止管体10在管柱重力下坠落,另一方面也能够固定管体10和井壁的相对位置,防止管体10相对于井壁转动,产生打滑现象,影响正常的石油开采作业。
23.如图1所示,在所述管体10上还设置有固定环30。所述固定环30构造为圆筒状,其固定地套设在管体10的外壁上。所述固定环30的外壁上设置有通孔32,使得支撑杆20能够穿过所述通孔32,与井壁相接。
24.图2为图1所示的用于油气井的可膨胀管100的俯视图。如图2所示,所述通孔32的尺寸设置为大于支撑杆20的尺寸。这样当支撑杆20穿过通孔32时,在所述支撑杆20与所述通孔32之间便会形成有间隙(未示出)。
25.如图2所示,在所述支撑杆20的外壁上设置有第一限位件21,所述第一限位件21设置为当管体10处于未膨胀的初始状态时位于固定环30的靠近管体10的一侧。所述第一限位件21的尺寸设置为大于所述间隙的尺寸。这样,在管体10膨胀的过程中,所述第一限位件21会随着支撑杆20向靠近井壁的第一方向移动,直至所述第一限位件21抵接在所述固定环30的内壁上。
26.在本实用新型中,所述第一限位件21由可变形的弹性材料制成。同时,所述第一限
位件21靠近井壁的第一端211构造为曲面。这样当第一限位件21与固定环30相抵接后,其能够在固定环30的挤压下收缩,从而通过所述间隙32。随后,当所述第一限位件21穿过固定环30后即可恢复至未变形的初始状态。这样当支撑杆20在外力作用下向远离井壁的第二方向移动时,所述第一限位件21能够在固定环30远离管体10的外侧与固定环30相抵接。
27.如图2所示,所述第一限位件21靠近井壁的第二端212构造为竖直面。这样容易理解,当第一限位件21在固定环30的外侧与固定环30相抵接时,所述第一限位件21无法再继续在发生弹性形变通过所述间隙32。通过这种设置,可以使得第一限位件21起到限位的作用。即防止支撑杆20插入井壁后由于振动等因素而自井壁上脱离。同时也能够对管体10起到限位作用,防止管体10膨胀后回缩,造成管体10失效。
28.进一步地,在所述第一限位件21上还套设有保护套(未示出)。所述保护套由耐磨材料制成,其能够对第一限位件21起到保护作用,防止第一限位件21在穿过通孔32时与固定环30摩擦而产生磨损,影响第一限位件21的弹力。
29.如图2所示,在所述第一限位件21远离井壁的一侧的支撑杆20上还设置有第二限位件22。所述第一限位件21和第二限位件22之间具有一定的间距。所述第二限位件22同样具有大于所述间隙的尺寸。这样当第一限位件21穿过所述通孔32后,随着管体10继续膨胀,所述第二限位件22能够抵接在固定环30上,从而防止管体10继续膨胀。由此,通过调整第二限位件22在支撑杆20上的位置,可以控制管体10可膨胀的变形量,从而实现对管体10最终尺寸的精准控制。从而有助于作业人员根据现场的实际生产情况调整管体10的变形后的尺寸。
30.进一步地,在所述支撑杆20上分别设置有两个第一限位件221。所述的两个第一限位件221对称地设置于支撑杆20的径向两端。由此,通过所述两个第一限位件221的共同限位,能够有效地提高第一限位件21的稳定性,进而提高支撑杆20的可靠性。同理,所述第二限位件22同样设置为两个,其称地设置于支撑杆20的径向两端。
31.在一个未示出的实施例中,所述第一限位件221和第二限位件22设置为圆环状,其套设在支撑杆20上。由此也能够进一步提高第一限位件221和第二限位件22与固定环30相抵接时的接触面积,从而提高第一限位件221和第二限位件22限位的可靠性。
32.在一个优选的实施例中,在所述管体10上设置有多个支撑杆20,所述的多个支撑杆20沿管体10的周向均匀布置。通过多个支撑杆20与井壁之间的固定连接,可以提高连接的稳固性,并进一步提到支撑杆20的支撑效果。
33.如图2所示,在一个优选的实施例中,在所述支撑杆20靠近井壁的一端还设置有锥面25,使得所述支撑杆20靠近井壁的一端构造为锥形。容易理解,通过将支撑杆20设置为锥形可以降低支撑杆20插入井壁所需的力矩,从而便于支撑杆20与井壁形成固定连接。
34.进一步地,所述锥面25与水平面的夹角设置为45-60
°
。现场的实践表明,通过将锥面25设置在这一角度范围内,可以使得支撑杆20和井壁形成更可靠的连接。
35.除此以外,连接在管体10两端的连接件设置为变径接头。这样通过变径接头可以根据现场实际需要将管体10连接在不同尺寸的井下管柱上,由此提高所述可膨胀管100的适用范围。
36.以下简述根据本实用新型的用于油气井的可膨胀管100的工作过程。
37.本实用新型的用于油气井的可膨胀管100通过管体10两端的变径接头与井下管柱
相连接,随着井下管柱一同下入油井之中。
38.在管体10入井之间,首先根据管体10所需要膨胀的尺寸调整好第一限位件21和第二限位件22的位置。随后当管体10下入至指定的井下位置后,即可加压使得管体10发生膨胀。此时随着管体10的膨胀,所述第一限位件21会穿过通孔32,直至所述支撑杆20插入井壁,所述第二限位件22抵接在通孔32处。
39.当第二限位件22与通孔32相抵接后,在第二限位件22的限位作用下,所述管体10停止膨胀,整个变径过程结束。
40.最后应说明的是,以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已,并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明,但是对于本领域的技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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