專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液壓變徑套管脹壓方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氣水井套管脹壓技術(shù)及設(shè)備，尤其是一種液壓變徑套管脹壓方法及其設(shè)備，屬于解決油田套管變形及損壞套管補(bǔ)貼技術(shù)。
背景技術(shù)：
油氣水井井下套管在使用過(guò)程中，由于腐蝕，地殼運(yùn)動(dòng)等原因，常會(huì)造成套管變形，磨損，通徑變小，使油水井無(wú)法工作。目前套管整形主要采取的技術(shù)是梨形器整形，磨銑，爆炸整形。梨形器整形技術(shù)是用管柱將梨形器下到套管變形處，用撞擊方式將套管脹開(kāi)，它存在的缺陷是由于彈形變形，使脹開(kāi)的套管反彈，套管內(nèi)徑小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。磨銑技術(shù)是對(duì)變形套管進(jìn)行磨削或銑削，會(huì)對(duì)套管造成傷害。上述技術(shù)存在的共同缺陷是起下管柱，使工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。爆炸整形是將炸藥下到套管變形處，點(diǎn)燃炸藥，炸開(kāi)變形套管，它會(huì)對(duì)套管造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種液壓變徑套管脹壓方法，通過(guò)脹壓頭的膨脹，使套管變徑部份快速恢復(fù)原狀。
本發(fā)明還提供一種在脹壓方法中使用的脹壓裝置。
本發(fā)明目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種液壓變徑套管脹壓方法，利用通過(guò)液壓變化實(shí)現(xiàn)變徑的脹壓頭，置于套管變形或待補(bǔ)貼處，使脹壓頭進(jìn)行膨脹、收縮的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)脹壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。因無(wú)需連同管柱一起下井，使修井工期減少很多，工人勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)減小很多；同時(shí)，對(duì)套管無(wú)損壞。
一種用于上述液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，包括井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、接在液壓泵上輸送液體的耐壓軟管和運(yùn)送井下脹壓裝置的傳送機(jī)構(gòu)組成。
其中，所述的井下脹壓裝置被一根鋼絲繩直接下入到套管變形或待補(bǔ)貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、雙向液壓缸、套管錨連接在一起組成，其中，一根耐壓軟管連接套管錨，雙向液壓缸連接了二根分別對(duì)脹壓頭起到推動(dòng)和拉回作用的耐壓管。
當(dāng)井下脹壓裝置下入到套管變形或待補(bǔ)貼部位時(shí)，動(dòng)力液使套管錨固定在套管上，雙向液壓缸在動(dòng)力液的作用下推動(dòng)變徑脹壓頭變形，脹開(kāi)變形套管或補(bǔ)貼管。實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)的目的。
在遇到套管彎曲時(shí)，井下脹壓裝置中的變徑脹壓頭與雙向液壓缸之間，以及雙向液壓缸與套管錨之間都有小于直角的自由擺動(dòng)，能夠自動(dòng)找通道。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于實(shí)現(xiàn)脹壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑，修井工期短，操作方便，工人勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性小，對(duì)變形套管損害小。


附圖1本發(fā)明所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3附圖3之A-A剖示圖。
附圖4實(shí)施例2之變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中圖1中脹壓頭-1；雙向液壓缸-2；套管錨-3；耐壓軟管-4；卡扣-5；套管-6；井口-7；高壓泵-8；高壓泵-9；滾筒-10；鋼絲繩-11；絞車(chē)-12；圖2、圖3中鋼球-1-1；鋼球-1-2；壓縮彈簧-1-3；脹壓頭體-1-4；墊塊-1-5；圓柱孔-1-6。
圖4中有若干個(gè)斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體--11’，鋼球--12’，壓縮彈簧--13’，變徑脹壓頭體--14’，圓柱孔--16’。
具體實(shí)施例方式
一種液壓變徑套管脹壓方法，利用通過(guò)液壓變化實(shí)現(xiàn)變徑的脹壓頭，置于套管變形處，使脹壓頭進(jìn)行膨脹、收縮的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)脹壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。
實(shí)施例1針對(duì)上述方法，本發(fā)明提供一種用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，包括井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、接在液壓泵上輸送液體的耐壓軟管和運(yùn)送脹壓裝置的傳送機(jī)構(gòu)組成。如圖1本發(fā)明所用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖所示，井下脹壓裝置被一根鋼絲繩11直接下入到套管6變形處，井下脹壓裝置自下而上依序由變徑脹壓頭1、雙向液壓缸2、套管錨3連接在一起組成，一根耐壓軟管41連接套管錨3，另外兩根高壓軟管42、43與雙向液壓缸2兩端相連，分別起到推動(dòng)和拉回脹壓頭1的作用，當(dāng)?shù)孛媲袚Q開(kāi)關(guān)向“推動(dòng)”方向切換時(shí)，雙向液壓缸2的輸出軸向下推動(dòng)脹壓頭1，脹開(kāi)套管6變形段，恢復(fù)原有套管的通徑。傳送機(jī)構(gòu)由絞車(chē)12及其帶動(dòng)的與井下脹壓裝置連接的鋼絲繩11組成。在鋼絲繩11和耐壓軟管4上設(shè)一起到歸攏作用的卡扣5，井口7上的地面上，設(shè)置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和高壓泵8、高壓泵9及卷繞軟管4的滾筒10。
當(dāng)井下裝置部分下入到套管6變形部位時(shí)，動(dòng)力液使套管錨3錨定在套管6上，起到固定作用。雙向液壓缸2在動(dòng)力液的作用下推動(dòng)變徑脹壓頭1變形，脹開(kāi)變形套管6。
在遇到套管彎曲時(shí)，井下脹壓裝置中的變徑脹壓頭與雙向液壓缸之間，以及雙向液壓缸與套管錨之間采用柔性連接，都可以有小于直角的自由擺動(dòng)，使脹壓裝置能夠自動(dòng)找通道。
當(dāng)套管變形段較長(zhǎng)時(shí)，松開(kāi)套管錨3，將切換開(kāi)關(guān)切換到“拉回”方向，使套管錨與液壓缸體一起下行。然后重復(fù)上述動(dòng)作直到變形套管完全脹開(kāi)為止。當(dāng)完成上述任務(wù)后，地面絞車(chē)12通過(guò)鋼絲繩11及三根高壓軟管4將井下裝置部分提出井口7。
在以往對(duì)變形套管整形方法中，因?yàn)閺椥宰冃巫饔茫冃翁坠芏紩?huì)發(fā)生回彈，內(nèi)徑縮小。為解決此問(wèn)題，本實(shí)施例中提供了一種變徑脹壓頭1，如圖2變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖和圖3A-A剖示圖所示，其有錐形頭部的外殼1-4，錐形頭部上方有壓縮彈簧1-3，在中心部位自下而上排列有鋼球1-1、鋼球1-1間有墊塊1-5，鋼球1-2環(huán)列均布在鋼球1-1的K向側(cè)前方并被限位于徑向圓柱孔1-6內(nèi)，當(dāng)變形套管6阻擋脹壓頭1前進(jìn)時(shí)，K向推力克服壓縮彈簧1-3的壓力，鋼球1-1推動(dòng)鋼球1-2沿徑向圓柱孔1-6向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球1-2伸出外殼1-4直接脹壓變形套管處，當(dāng)套管經(jīng)脹壓后能順利通過(guò)脹壓頭殼體1-4時(shí)，壓縮彈簧1-3復(fù)位，鋼球1-2縮回殼1-4內(nèi)。
對(duì)脹壓頭1的結(jié)構(gòu)還可提供以下改進(jìn)，鋼球1-1可以是均布有若干個(gè)斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體。
所述的圓柱體與墊塊1-5可以為一個(gè)整體。
本發(fā)明工作原理是當(dāng)需要對(duì)變形套管進(jìn)行脹壓時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)利用鋼絲繩連同三根高壓軟管將井下裝置部分直接下到套管變形處，高壓泵輸出高壓液體，分別經(jīng)三根高壓軟管進(jìn)入井下，其中一根與套管錨相連，高壓液體使套管錨錨定在套管上，起到固定作用。另外兩根高壓軟管與雙向液壓缸兩端相連，分別起到推動(dòng)和拉回脹壓頭的作用，當(dāng)?shù)孛媲袚Q開(kāi)關(guān)向“推動(dòng)”方向切換時(shí)，雙向液壓缸的輸出軸向下推動(dòng)脹壓頭，脹開(kāi)變形段，恢復(fù)原有套管的通徑。當(dāng)套管變形段較長(zhǎng)時(shí)，松開(kāi)套管錨，將切換開(kāi)關(guān)切換到“拉回”方向，使套管錨與液壓缸體一起下行。然后重復(fù)上述動(dòng)作直到變形套管完全脹開(kāi)為止。當(dāng)完成上述任務(wù)后，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)鋼絲繩及三根高壓軟管將井下裝置部分提出井口。
實(shí)施例2如圖4本實(shí)施例之變徑脹壓頭結(jié)構(gòu)示意圖所示，在上述方案基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼14’，外殼外徑等于標(biāo)準(zhǔn)通徑，錐形頭部上方有壓縮彈簧13’，在其中心部位均布有若干個(gè)抵頂鋼球12’的斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體11’，圓柱體11’與牽引棒連接為一體，鋼球12’環(huán)列均布在圓柱體11’的K向側(cè)前方，并被限位于徑向圓柱孔16’內(nèi)，本脹壓頭特別適合用于補(bǔ)貼管，當(dāng)貼補(bǔ)管阻擋脹壓頭前進(jìn)時(shí)，拉力克服壓縮彈簧13’的壓力，圓柱體11’的斜面或漸開(kāi)曲面推動(dòng)鋼球12’沿徑向圓柱孔16’向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球12’伸出外殼14’直接脹壓補(bǔ)貼套管處，當(dāng)補(bǔ)貼管經(jīng)脹壓后能順利通過(guò)脹壓頭殼體14’時(shí)，壓縮彈簧13’復(fù)位，鋼球12’縮回殼體14’內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液壓變徑套管脹壓方法，利用液壓變化實(shí)現(xiàn)變徑的脹壓頭，置于套管變形或待補(bǔ)貼處，使脹壓頭進(jìn)行膨脹、收縮的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)脹壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。
2.一種用于權(quán)利要求1所述液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、接在液壓泵上輸送液體的耐壓軟管和運(yùn)送脹壓裝置的傳送機(jī)構(gòu)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于所述的井下脹壓裝置被一根鋼絲繩直接下入到套管變形或待補(bǔ)貼處，自下而上依序由變徑脹壓頭、雙向液壓缸、套管錨連接在一起組成，其中，一根耐壓軟管連接套管錨，雙向液壓缸連接了二根分別對(duì)脹壓頭起到推動(dòng)和拉回作用的耐壓管，當(dāng)井下脹壓裝置下入到套管變形或套管待補(bǔ)貼部位時(shí)，動(dòng)力液使套管錨固定在套管上，雙向液壓缸在動(dòng)力液的作用下推動(dòng)變徑脹壓頭變形，脹開(kāi)變形套管或補(bǔ)貼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于所述的傳送機(jī)構(gòu)由絞車(chē)，及其帶動(dòng)的與井下脹壓裝置連接的鋼絲繩組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼(14)，外殼外徑等于標(biāo)準(zhǔn)通徑，錐形頭部上方有壓縮彈簧(13)，在中心部位自下而上排列有鋼球(11)、鋼球(11)間有墊塊(15)，鋼球(12)環(huán)列均布在鋼球(11)的K向側(cè)前方并被限位于徑向圓柱孔(16)內(nèi)，當(dāng)變形套管或補(bǔ)貼管阻擋脹壓頭前進(jìn)時(shí)，K向推力或拉力克服壓縮彈簧(13)的壓力，鋼球(11)推動(dòng)鋼球(12)沿徑向圓柱孔(16)向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球(12)伸出外殼(14)直接脹壓變形套管或補(bǔ)貼管處，當(dāng)套管或補(bǔ)貼管經(jīng)脹壓后能順利通過(guò)脹壓頭殼體(14)時(shí)，壓縮彈簧(13)復(fù)位，鋼球(12)縮回殼內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于鋼球(11)是均布有若干個(gè)斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于所述圓柱體與墊塊(15)為一個(gè)整體。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，其特征在于井下脹壓裝置中的變徑脹壓頭與雙向液壓缸之間，以及雙向液壓缸與套管錨之間柔性連接，都有小于直角的自由擺動(dòng)，在遇到套管彎曲時(shí)自動(dòng)找通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，所述的變徑脹壓頭有錐形頭部的外殼(14’)，外殼外徑等于標(biāo)準(zhǔn)通徑，錐形頭部上方有壓縮彈簧(13’)，在其中心部位均布有若干個(gè)斜面或漸開(kāi)曲面的圓柱體(11’)，圓柱體(11’)與牽引棒連接為一體，鋼球(12’)環(huán)列均布在圓柱體(11’)的K向側(cè)前方并被限位于徑向圓柱孔(16’)內(nèi)，當(dāng)補(bǔ)貼管阻擋脹壓頭前進(jìn)時(shí)，拉力克服壓縮彈簧(13)的壓力，圓柱體(11’)的斜面或漸開(kāi)曲面推動(dòng)鋼球(12’)沿徑向圓柱孔(16’)向離心方向運(yùn)動(dòng)，鋼球(12’)伸出外殼(14’)直接脹壓補(bǔ)貼套管處，當(dāng)補(bǔ)貼管經(jīng)脹壓后能順利通過(guò)脹壓頭殼體(14’)時(shí)，壓縮彈簧(13’)復(fù)位，鋼球(12’)縮回殼內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明一種液壓變徑套管脹壓方法及其設(shè)備涉及一種油氣水井套管脹壓技術(shù)及設(shè)備，屬于解決油田套管變形及損壞套管補(bǔ)貼技術(shù)。本發(fā)明液壓變徑套管脹壓方法，是利用液壓變化實(shí)現(xiàn)變徑的脹壓頭，置于套管變形或待補(bǔ)貼處，使脹壓頭進(jìn)行膨脹、收縮的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)脹壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑。一種用于所述液壓變徑套管脹壓方法的設(shè)備，由井下脹壓裝置、提供液壓變化的液壓泵、接在液壓泵上輸送液體的耐壓軟管和運(yùn)送脹壓裝置的傳送機(jī)構(gòu)組成。本發(fā)明的優(yōu)越性在于實(shí)現(xiàn)了脹壓后的套管內(nèi)徑不小于標(biāo)準(zhǔn)通徑，修井工期短，操作方便，工人勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性小，對(duì)變形套管損害小。
文檔編號(hào)E21B29/10GK1807830SQ20061002375
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者李孝勇, 李一忱 申請(qǐng)人:李孝勇, 李一忱