一种作用力可调式井下管柱整形装置的制作方法

本发明涉及受损井下管柱整形修复，尤其涉及一种作用力可调式井下管柱整形装置。

背景技术：

1、油田开采进入开发中后期时，油水井的井况因地应力影响井身结构、使用年限、腐蚀等相互交叉的复杂工况，而日益变差，这样的工况环境会对油田井下套管产生损坏，使套损井数量不断的增长，造成大量油水井躺井，工艺措施无法实施，影响油井的后续作业，严重地影响着石油的正常开采。

2、井下套管主要发生套管变形、穿孔、破裂、错断等套管损伤情形，影响石油生产，为恢复油井的正常生产功能，需要进行井下套管整形作业。对于套管变形，目前常用的套管整形器有梨形整形器、辊子整形器等，这些套管整形器存在所需作用力偏大、作用力不可调、对套管造成损伤、容易卡住、整形效率低的等问题。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术所述的缺陷，本发明提供一种作用力可调式井下管柱整形装置。

2、本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

3、一种作用力可调式井下管柱整形装置，包括：

4、主轴，所述主轴沿轴心设置有主轴孔，所述主轴的中段径向设置有若干活塞槽，所述活塞槽与所述主轴孔之间通过水眼连通；

5、动压辊组件，所述动压辊组件套接于所述主轴的中段；所述动压辊组件包括动压辊、第一轴承衬套、若干第一滚针轴承以及若干活塞，若干所述活塞分别对应连接于若干所述活塞槽中，所述第一轴承衬套与所述主轴连接，且覆盖所述活塞槽，以使所述活塞被水流挤压至推动所述第一轴承衬套形成偏心状；靠近所述第一轴承衬套两端的两个所述活塞分别通过连接件与所述第一轴承衬套固定连接，若干所述第一滚针轴承设置于所述动压辊与所述第一轴承衬套之间，以使所述动压辊的作用点随着所述主轴转动以所述第一轴承衬套外圆轴心为轴移动，对管柱内壁产生挤压力。

6、本发明的作用力可调式井下管柱整形装置，动压辊组件套接于主轴的中段，若干活塞分别对应连接于主轴的若干活塞槽中，第一轴承衬套与主轴连接，且覆盖所述活塞槽，以使活塞被水流挤压至推动第一轴承衬套形成偏心状；靠近第一轴承衬套两端的两个活塞分别通过连接件与第一轴承衬套固定连接，若干第一滚针轴承设置于动压辊与第一轴承衬套之间，以使动压辊的作用点随着主轴转动以第一轴承衬套外圆轴心为轴移动，对管柱内壁产生挤压力，随着装置旋转，并持续沿主轴的轴向移动，对井下管柱内壁形成螺旋形力作用轨迹，持续对管柱变型产生足够使管柱变形的屈服压力，在屈服压力作用下，管柱变形得到整形，恢复原状。

7、进一步地，所述动压辊为锥形结构，以轴向中点为锥的顶点。

8、进一步地，所述动压辊的锥度为1:12。

9、由此，动压辊中间部位形成锥角，在对井下管柱作业时，由于作用面积小，作用力集中，可以通过较低水流压力，即可对井下管柱形成足够压强，以达到将管柱整形修复的目的。

10、进一步地，若干所述第一滚针轴承通过第一轴承隔板分隔限位。

11、进一步地，所述动压辊的下端内侧设置有第一挡圈，以限位位于所述动压辊的下端的所述第一滚针轴承；所述挡圈的下端设置有用于对所述第一滚针轴承密封的第一密封套；

12、所述动压辊的上端设置有动压辊螺母，以限制所述动压辊轴向移动。

13、进一步地，还包括两组套接于所述主轴上的固定辊组件、连接于所述主轴的末端的接头组件以及半嵌合连接于所述主轴上的固定环，两组所述固定辊组件分别位于所述动压辊组件的两端，所述固定环与所述接头组件分别与两组所述固定辊组件连接，以限制所述动压辊组件和两组固定辊组件相对主轴的轴向位置不变。

14、进一步地，所述固定辊组件包括固定辊、第二轴承衬套、若干第二滚针轴承、第二轴承隔板、第二挡圈、两个螺旋弹性挡圈、弹簧套管、弹簧、弹簧挡圈、螺钉、轴承间隔环、第二密封套、第三挡圈、弹簧挡圈以及推力垫圈；

15、所述第二轴承衬套与所述主轴连接，且所述第二轴承衬套为偏心结构件，两个所述螺旋弹性挡圈卡合于所述主轴上，分别与所述第二轴承衬套的两端连接，远离所述动压辊的所述第二轴承衬套的一端连接有所述弹簧套管，所述弹簧套管所述主轴之间设有弹簧与所述螺旋弹簧挡圈，以固定所述第二轴承衬套的轴向位置；

16、若干所述第二滚针轴承设置于所述固定辊与所述第二轴承衬套之间，且通过所述第二轴承隔板分隔限位；

17、所述固定辊的两端分别连接用于限位的所述第二挡圈与所述推力垫圈，所述推力垫圈与所述动压辊螺母连接，所述轴承间隔环分别与所述第二挡圈、所述弹簧套管连接，所述第三挡圈分别与所述轴承间隔环、所述弹簧套管连接，所述弹簧挡圈分别与所述弹簧套管、所述主轴连接，所述第二密封套套接所述弹簧挡圈与所述弹簧套管，所述螺钉贯穿所述第二密封套与所述弹簧挡圈，且与所述主轴连接，以实现密封和限位；

18、一组所述固定辊组件的所述弹簧挡圈与所述接头组件连接，另一组所述固定辊组件的所述弹簧挡圈与所述固定环连接，以限制所述动压辊组件和两组固定辊组件相对主轴的轴向位置不变。

19、进一步地，所述第二轴承衬套与所述主轴之间设有平键，所述平键连接于所述主轴的平键槽中，以使所述第二轴承衬套形成偏心状。

20、进一步地，所述平键槽位于所述主轴的同一侧，且所述平键槽与所述活塞槽的夹角成180度。

21、由此，在作业时，整形装置在地面驱动系统驱动下旋转，两个固定辊偏心方向相同，动压辊与两个固定辊偏心方向相反，两个固定辊对动压辊起到支撑作用，动压辊持续对井下管柱内壁施加作用力，以达到将管柱整形修复的目的。

22、进一步地，所述接头组件包括连接于所述主轴的末端的接头以及连接于所述接头末端的水嘴，所述接头内设置有连通所述主轴孔与所述水嘴的接头孔。可以通过调整水嘴的喷口尺寸，改变装置内部水流的节流压差，从而控制活塞推力的变化快慢。

23、综上所述，本发明的一种作用力可调式井下管柱滚动整形装置，具有如下技术效果：

24、(一)动压辊组件套接于主轴的中段，若干活塞分别对应连接于主轴的若干活塞槽中，第一轴承衬套与主轴连接，且覆盖所述活塞槽，以使活塞被水流挤压至推动第一轴承衬套形成偏心状；靠近第一轴承衬套两端的两个活塞分别通过连接件与第一轴承衬套固定连接，若干第一滚针轴承设置于动压辊与第一轴承衬套之间，以使动压辊的作用点随着主轴转动以第一轴承衬套外圆轴心为轴移动，对管柱内壁产生挤压力，随着装置旋转，并持续沿主轴的轴向移动，对井下管柱内壁形成螺旋形力作用轨迹，持续对管柱变型产生足够使管柱变形的屈服压力，在屈服压力作用下，管柱变形得到整形，恢复原状；

25、(二)动压辊中间部位形成锥角，在对井下管柱作业时，由于作用面积小，作用力集中，可以通过较低水流压力，即可对井下管柱形成足够压强，以达到将管柱整形修复的目的；

26、(三)在作业时，整形装置在地面驱动系统驱动下旋转，两个固定辊偏心方向相同，动压辊与两个固定辊偏心方向相反，两个固定辊对动压辊起到支撑作用，动压辊持续对井下管柱内壁施加作用力，以达到将管柱整形修复的目的。