淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油田用套管補貼技術(shù)，具體地說是淺層套漏大通徑金屬膨脹加固
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]套管補貼，就是利用特制鋼管，對出現(xiàn)腐蝕孔洞、破裂、破樓部位的套管進行貼補，采用機械力使特制鋼管緊緊補貼在套管內(nèi)壁上，封堵漏點，恢復(fù)油水井正常生產(chǎn)。膨脹管套管補貼技術(shù)是采用特殊材質(zhì)的實體鋼管作為補貼管，利用其塑性變形能力使其膨脹并產(chǎn)生永久變形，并采用懸掛密封元件使其膨脹后與外層套管內(nèi)壁緊貼，從而達到套管補貼修復(fù)的目的。補貼裝置由液壓動力部件、懸掛部件、密封部件和丟手部件等工具組成。具體工作過程是:用油管柱將補貼用特制鋼管下入至套管破損部位后，管柱內(nèi)憋壓，在液壓作用下，補貼工具中的懸掛部件緊緊地錨定在套管內(nèi)壁，當(dāng)液壓繼續(xù)升高并達到一定值時，補貼工具中液缸及活塞拉桿將液壓力轉(zhuǎn)變成機械動力，特制鋼管內(nèi)的拉桿在液缸作用下向上收回，帶動鋼管下部的脹頭一起向上運動，脹頭順利進入特制鋼管，進一步將特制鋼管完全脹開并緊緊貼補在套管內(nèi)壁上，從而實現(xiàn)組合金屬密封式的套管補貼修復(fù)。
[0003]但是原有膨脹管套管補貼工藝應(yīng)用存在以下問題:一是膨脹管管壁較厚，膨脹管膨脹修復(fù)后井眼通徑顯著變小，修復(fù)后下放的井下工具尺寸受到限制;二是井下環(huán)境復(fù)雜，具有一定的腐蝕性，若膨脹補貼管壁過薄容易出現(xiàn)腐蝕穿孔失效;三是膨脹補貼管在膨脹過程中容易產(chǎn)生塑性變形，未膨脹部分由于軸向力過大而發(fā)生屈曲變形，導(dǎo)致膨脹補貼管無法繼續(xù)進行膨脹。因此，為提高套管補貼技術(shù)成功率，需要發(fā)明一種滿足大通徑可靠性高的要求的管柱及工藝，擴大膨脹管套管補貼技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及工藝適應(yīng)性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，能實現(xiàn)加固后管內(nèi)大通徑;補貼完成后密封效果良好，適應(yīng)性廣，可降低井下腐蝕穿孔等風(fēng)險;補貼后淺層套管大通徑，便于其他尺寸工具下入，其他工藝實施。
[0005]為了達成上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案，淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，包括自上而下依次連接的錨定裝置、液壓推進器、膨脹總成、尾管短接。
[0006]所述膨脹總成包括中心桿、薄壁膨脹管、膨脹錐、尾管變扣，所述薄壁膨脹管空套在中心桿外部，并且相互之間形成環(huán)空，所述薄壁膨脹管的上半段和下半段通過中間的錐管過渡，在薄壁膨脹管下半段內(nèi)壁以及錐管內(nèi)壁與中心桿外壁之間形成膨脹管工作室，在膨脹管工作室內(nèi)的錐管過渡處安裝膨脹錐，所述薄壁膨脹管下端連接尾管變扣。
[0007]所述膨脹管上端連接調(diào)節(jié)環(huán)，所述中心桿上部與液壓推進器的中心拉桿連接，下部與單流閥連接，單流閥包括球座以及球座上安裝的鋼球。
[0008]所述膨脹管外壁設(shè)置有間隔交錯布置的金屬密封環(huán)、橡膠密封帶。
[0009]所述金屬密封環(huán)焊接在膨脹管外壁上的預(yù)制槽中，橡膠密封帶硫化在膨脹管外壁上預(yù)置的鋼性骨架帶上。
[0010]所述中心桿設(shè)置多個并且通過中心桿接箍連接。
[0011]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果:
[0012]套漏大通徑金屬膨脹加固裝置由下列工具組成:液壓動力部件，懸掛部件，密封部件和丟手部件等工具構(gòu)成，施工時，首先利用鉆桿或有關(guān)帶動全部管柱一起加入油井內(nèi)到達預(yù)定位置，工具到位后正循環(huán)洗井、打壓，活塞帶動中心拉桿與活塞外缸套做相對運動，迫使膨脹管底部錐形脹頭壓入，在極短時間內(nèi)使脹頭產(chǎn)生徑向擴張，受擠壓段擴張產(chǎn)生永久性塑性變形，從而緊緊錨定在套管內(nèi)壁上，同時膨脹管兩端的軟金屬密封材料受擠壓變形，密封了膨脹管兩端的環(huán)形空間，拉動脹頭在薄壁管中移動，達到了對套管修復(fù)補貼的目的。補貼完成后繼續(xù)升高壓力，將丟手活塞打掉，下部的分瓣脹頭失去支撐，可以向內(nèi)收縮，上提管柱可把內(nèi)管起出井筒，完成套管補貼加固。
[0013]①采用組合金屬密封膨脹補貼技術(shù)，補貼完成后密封效果良好，適應(yīng)性廣，可降低井下腐蝕穿孔等風(fēng)險;②利用薄壁管補貼，能夠?qū)崿F(xiàn)補貼后淺層套管大通徑，便于其他尺寸工具下入，其他工藝實施;③該補貼工藝簡單可靠，成本低，可在短時間內(nèi)恢復(fù)產(chǎn)能，對修復(fù)套損井、提高油田的經(jīng)濟效益具有重要的作用，具有較好的推廣前景。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為膨脹總成的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖中:錨定裝置1、液壓推進器2、膨脹總成3、尾管短接4;中心桿3.1、調(diào)節(jié)環(huán)3.2、薄壁膨脹管3.3、橡膠密封帶3.4、軟金屬密封環(huán)3.5、中心桿接箍3.6、膨脹錐3.7、球座3.8、尾管變扣3.9。
【具體實施方式】
[0017]有關(guān)本實用新型的詳細說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。
[0018]根據(jù)圖1-2，淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，包括自上而下依次連接的錨定裝置1、液壓推進器2、膨脹總成3、尾管短接4。所述膨脹總成包括中心桿3.1、薄壁膨脹管3.3、膨脹錐3.7、尾管變扣3.9，所述薄壁膨脹管3.3空套在中心桿3.1外部，并且相互之間形成環(huán)空，所述薄壁膨脹管的上半段和下半段通過中間的錐管過渡，在薄壁膨脹管下半段內(nèi)壁以及錐管內(nèi)壁與中心桿外壁之間形成膨脹管工作室3.3.1，在膨脹管工作室內(nèi)的錐管過渡處安裝膨脹錐3.7，所述薄壁膨脹管下端連接尾管變扣3.9 ο所述膨脹管上端連接調(diào)節(jié)環(huán)3.2，所述中心桿上部與液壓推進器的中心拉桿連接，下部與單流閥連接，單流閥包括球座3.8以及球座上安裝的鋼球。所述膨脹管外壁設(shè)置有間隔交錯布置的軟金屬密封環(huán)3.5、橡膠密封帶3.4。所述軟金屬密封環(huán)3.5焊接在膨脹管外壁上的預(yù)制槽中，橡膠密封帶硫化在膨脹管外壁上預(yù)置的鋼性骨架帶上。所述中心桿設(shè)置多個并且通過中心桿接箍連接。錨定裝置I用于井下定位，液壓推進器2用于帶領(lǐng)膨脹錐運動。
[0019]附圖2，膨脹總成3由中心桿3.1、調(diào)節(jié)環(huán)3.2、薄壁膨脹管3.3、膨脹錐3.7、球座3.8組成，中心桿3.1可以根據(jù)實際情況，通過中心桿接箍3.6延長，中心桿3.1上部與液壓推進器2的中心拉桿連接，下部與球座3.8連接;3.2上部與液壓推進器2外缸套連接，下部插入薄壁膨脹管3.3內(nèi)部;膨脹管3.3外壁上為組合金屬密封裝置，結(jié)構(gòu)為金屬密封環(huán)3.5，焊接在膨脹管3.3外壁上的預(yù)制槽中，橡膠密封帶3.4硫化在預(yù)置的鋼性骨架帶，與前端的軟金屬密封環(huán)3.5—起組成多組密封結(jié)構(gòu)，金屬密封環(huán)3.5和橡膠密封帶3.4的數(shù)量可由膨脹管具體長度決定；薄壁膨脹管3.3內(nèi)腔下部與球座3.8之間有膨脹工作室3.3.1，膨脹工作室3.3.1內(nèi)部有膨脹錐3.7，膨脹錐3.7套在中心桿4.1上。所述的薄壁膨脹管3.3是具有良好塑性的膨脹金屬鋼管，金屬的具體材質(zhì)為耐腐蝕性強的鋼體。下入井內(nèi)后可通過機械或液壓的方法沿直徑方向膨脹到預(yù)定的內(nèi)徑和外徑。
[0020]施工時，首先連接好薄壁管大通徑套管補貼裝置，利用鉆桿或油管帶動全部管柱一起下入油井內(nèi)，下至套管破損位置，正循環(huán)洗井然后打壓，錨定裝置I和液壓推進器2開始進液，當(dāng)錨定裝置I錨定后，液壓推進器2內(nèi)的活塞帶動中心桿3.1與液壓推進器2外缸套做相對運動，迫使膨脹管工作室內(nèi)的膨脹錐3.7壓入，膨脹錐3.7后的膨脹薄壁膨脹管保證膨脹過程中的密封，在極短時間內(nèi)，膨脹管3.3受擠壓段擴張產(chǎn)生永久性塑性變形，從而緊緊錨定在套管內(nèi)壁上，同時膨脹管外側(cè)的軟金屬密封環(huán)3.5受擠壓變形，密封了環(huán)形空間，達到對套管封堵的目的，液壓推進器2的上端設(shè)計有泄壓裝置，在完成一個行程或者膨脹懸掛完成后起到泄壓保護的作用。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利范圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應(yīng)倶屬本實用新型的專利范圍。
【主權(quán)項】
1.淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，其特征在于，包括自上而下依次連接的錨定裝置、液壓推進器、膨脹總成、尾管短接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，其特征在于，所述膨脹總成包括中心桿、薄壁膨脹管、膨脹錐、尾管變扣，所述薄壁膨脹管空套在中心桿外部，并且相互之間形成環(huán)空，所述薄壁膨脹管的上半段和下半段通過中間的錐管過渡，在薄壁膨脹管下半段內(nèi)壁以及錐管內(nèi)壁與中心桿外壁之間形成膨脹管工作室，在膨脹管工作室內(nèi)的錐管過渡處安裝膨脹錐，所述薄壁膨脹管下端連接尾管變扣。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，其特征在于，所述膨脹管上端連接調(diào)節(jié)環(huán)，所述中心桿上部與液壓推進器的中心拉桿連接，下部與單流閥連接，單流閥包括球座以及球座上安裝的鋼球。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，其特征在于，所述膨脹管外壁設(shè)置有間隔交錯布置的金屬密封環(huán)、橡膠密封帶。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，其特征在于，所述金屬密封環(huán)焊接在膨脹管外壁上的預(yù)制槽中，橡膠密封帶硫化在膨脹管外壁上預(yù)置的鋼性骨架帶上。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，其特征在于，所述中心桿設(shè)置多個并且通過中心桿接箍連接。
【專利摘要】本實用新型公開了淺層套漏大通徑金屬膨脹加固裝置，包括自上而下依次連接的錨定裝置、液壓推進器、膨脹總成、尾管短接。所述膨脹總成包括中心桿、薄壁膨脹管、膨脹錐、尾管變扣，所述薄壁膨脹管空套在中心桿外部，并且相互之間形成環(huán)空，所述薄壁膨脹管的上半段和下半段通過中間的錐管過渡，在薄壁膨脹管下半段內(nèi)壁以及錐管內(nèi)壁與中心桿外壁之間形成膨脹管工作室，在膨脹管工作室內(nèi)的錐管過渡處安裝膨脹錐，所述薄壁膨脹管下端連接尾管變扣。所述中心桿下部與單流閥連接。所述膨脹管外壁設(shè)置有間隔交錯布置的金屬密封環(huán)、橡膠密封帶。本實用新型能實現(xiàn)加固后管內(nèi)大通徑；補貼完成后密封效果良好，適應(yīng)性廣，可降低井下腐蝕穿孔等風(fēng)險。
【IPC分類】E21B29/10
【公開號】CN205243462
【申請?zhí)枴緾N201521042401
【發(fā)明人】趙智瑋, 溫盛魁, 田玉剛, 楊慧, 張化強, 高恒超, 朱瑛輝, 任家敏
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月14日