CN201738854U - 一种套管补贴工具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种套管补贴工具。包括依次连接的滑阀(1)、过滤管(2)、伸缩器(3)、水力锚体(4)、液缸(5)和膨胀装置(6);膨胀装置(6)包括接头轴(26),接头轴(26)与液缸(5)螺纹连接;接头轴(26)上从上至下套有刚性胀头(27)、弹性胀头(28)和压帽(29),压帽(29)的下端经锁紧螺母(30)固定;弹性胀头(28)的上部设有牙爪,牙爪卡在刚性胀头(27)的下端面。本实用新型通过刚性胀头和弹性胀头两级膨胀,并设有扶正装置,当提拉油管柱向上移动时,刚性膨胀先进行初级膨胀,然后接着弹性胀头继续膨胀,这样减小了膨胀阻力,可使膨胀管紧紧补贴在套管内壁上,补贴效果好。并可防止胀管力过高,膨胀头被卡死,造成补贴失败或更严重的事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种套管补贴工具,属于石油开采修井设备技术领域。
背景技术
在油田开采的中后期,受多种因素作用,油水井套管产生漏失、变形、错断等损坏,严重影响了油田的正常生产。需要对油水井套管进行修复。套管补贴技术可以修复这类套管破损和误射,套管补贴,就是用油管柱将补贴胀管和补贴工具送至套管破损部位,提拉补贴工具驱动膨胀头使胀管胀开紧紧补贴在套管内壁上,封堵漏点。套管补贴,具有施工时间短、成功率高、成本低等优点,在我国油田普遍应用。
常规套管补贴工具的膨胀头外径是固定的,且没有扶正装置,提拉油管柱向上移动很难使胀管紧紧补贴在套管内壁上,补贴效果差。另外,当遇到补贴部位的通井磨铣不到位,或者有落物凸起,或者是活动性错段,这几种情况都会导致补贴时的胀管力过高,膨胀头被卡死,造成补贴失败或更严重的事故。
发明内容
本实用新型的目的在于,提供一种套管补贴工具。通过刚性胀头和弹性胀头两级膨胀,并设有扶正装置,当提拉油管柱向上移动时,可使膨胀管紧紧补贴在套管内壁上,补贴效果好。并可防止胀管力过高,膨胀头被卡死,造成补贴失败或更严重的事故。
本实用新型的技术方案:一种套管补贴工具,包括依次连接的滑阀、过滤管、伸缩器、水力锚体、液缸和膨胀装置;膨胀装置包括接头轴,接头轴与液缸螺纹连接;接头轴上从上至下套有刚性胀头、弹性胀头和压帽,压帽的下端经锁紧螺母固定;弹性胀头的上部设有牙爪,牙爪卡在刚性胀头的下端面。
前述的套管补贴工具中,所述滑阀包括心轴,心轴内设有过滤管;心轴上端与上接头螺纹连接,心轴下端与接头螺纹连接;心轴外面套有定位套和密封套,定位套可在心轴外滑动;定位套和密封套之间连接有一组板簧,板簧经螺钉与定位套和密封套连接。
前述的套管补贴工具中,所述伸缩器包括缸套,缸套上端与滑阀下端的接头螺纹连接;缸套内设有伸缩垫,伸缩垫与缸套滑动连接,伸缩垫与伸缩杆螺纹连接,伸缩杆外套有下接头,下接头与伸缩杆滑动连接,下接头与缸套螺纹连接。
前述的套管补贴工具中,所述水力锚体的上端与伸缩杆的下端螺纹连接,水力锚体上分布有锚爪,水力锚体的下端与液缸上端连接。
前述的套管补贴工具中,所述液缸包括连接体,连接体的上部与水力锚体的下部螺纹连接;连接体与花键轴花键连接,花键轴与上心轴的上部螺纹连接,上心轴的下部与活塞的上部螺纹连接;活塞的下部与下心轴上端螺纹连接,下心轴下端与膨胀装置螺纹连接;活塞的外面设有缸筒,缸筒上部与连接体下部螺纹连接,缸筒下部与膨胀管扶正套螺纹连接。
与现有技术相比,本实用新型通过刚性胀头和弹性胀头两级膨胀,并设有扶正装置,当提拉油管柱向上移动时,刚性膨胀先进行初级膨胀,然后接着弹性胀头继续膨胀,这样减小了膨胀阻力使膨胀施工达到了很好的效果,提高了补贴效率。可使膨胀管紧紧补贴在套管内壁上,补贴效果好。本实用新型设计有滑阀起到隔断内外泥浆循环的作用,并且滑阀还起到了扶正的作用,让膨胀工具有了好的平稳性。设计有过滤管,过滤了泥浆中的大的颗粒,防止大的颗粒卡在工具的一些部位,造成施工失败或更严重的事故。并可防止胀管力过高,膨胀头被卡死,造成补贴失败或更严重的事故。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是滑阀的结构示意图;
图3是伸缩器的结构示意图;
图4是水力锚体的立体示意图;
图5是液缸的结构示意图。
图6是膨胀装置的结构示意图;
图7是刚性胀头的结构示意图。
附图中的标记为:1-滑阀、2-过滤管、3-伸缩器、4-水力锚体、5-液缸、6-膨胀装置、7-上接头、8-心轴、9-定位套、10-螺钉、11-板簧、12-密封套、13-孔、14-接头、15-缸套、16-伸缩垫、17-伸缩杆、18-下接头、19-连接体、20-花键轴、21-上心轴、22-缸筒、23-活塞、24-下心轴、25-膨胀管扶正套、26-接头轴、27-刚性胀头、28-弹性胀头、29-压帽、30-锁紧螺母。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明,但不作为对本实用新型的任何限制。
实施例。本实用新型如图1所示。一种套管补贴工具,包括依次连接的滑阀1、过滤管2、伸缩器3、水力锚体4、液缸5和膨胀装置6;膨胀装置6如图6所示,包括接头轴26,接头轴26与液缸5螺纹连接;接头轴26上从上至下套有刚性胀头27、弹性胀头28和压帽29,压帽29的下端经锁紧螺母30固定;弹性胀头28的上部设有牙爪,牙爪卡在刚性胀头27的下端面。刚性胀头27如图7所示,刚性胀头27呈圆锥形且锥角为26°,模角为5°,当模角为5°时,膨胀变性力为最小。刚性胀头27端面还均匀分布6孔,钻井液可以流过这些孔起冷却和润滑作用。弹性胀头28上部有8块牙块组成,下部为一个整体,相邻两牙之间有间隙,当遇卡时可以收缩,既能膨胀作用又能起到解卡作用。
所述滑阀1如图2所示,包括心轴8,心轴8内设有过滤管2;心轴8上端与上接头7螺纹连接,心轴8下端与接头14螺纹连接;心轴8外面套有定位套9和密封套12,定位套9可在心轴8外滑动;定位套9和密封套12之间连接有一组板簧11,板簧11经螺钉10与定位套9和密封套12连接。所述伸缩器3如图3所示,包括缸套15,缸套15上端与滑阀1下端的接头14螺纹连接;缸套15内设有伸缩垫16,伸缩垫16与缸套15滑动连接,伸缩垫16与伸缩杆17螺纹连接,伸缩杆17外套有下接头18,下接头18与伸缩杆17滑动连接,下接头18与缸套15螺纹连接。所述水力锚体4如图4所示,水力锚体4的上端与伸缩杆17的下端螺纹连接,水力锚体4上分布有锚爪,水力锚体4的下端与液缸5上端连接。所述液缸5如图5所示,包括连接体19,连接体19的上部与水力锚体4的下部螺纹连接;连接体19与花键轴20花键连接,花键轴20与上心轴21的上部螺纹连接,上心轴21的下部与活塞23的上部螺纹连接;活塞23的下部与下心轴24上端螺纹连接,下心轴24下端与膨胀装置6螺纹连接;活塞23的外面设有缸筒22,缸筒22上部与连接体19下部螺纹连接,缸筒22下部与膨胀管扶正套25螺纹连接。
主要部件的功能
滑阀1用作循环通道,通过上提下放来实现打开或关闭循环通道;同时滑阀1上的板簧11起到扶正作用;
伸缩器3 是当补贴工具遇卡时起震击解卡作用的,补贴过程中实现对滑阀进行开关;
水力锚体4是当油管内蹩压时,水力锚爪伸出咬紧套管内壁,将全套工具定位,保证补贴膨胀管的深度准确无误,同时承担胀头的上提拉力,避免油管承受轴向拉力;
液缸5 为4级液缸,靠液缸内活塞的上行带动胀头一起上行,给胀头提供上提力来胀扩粘贴膨胀管;
膨胀管扶正套25起到扶正和完成第一行程胀扩和固定膨胀管的作用;
刚性胀头27及弹性胀头28是补贴工具的关键部件,弹性胀头28采用八瓣分开结构,具有足够的强度硬度和适当的弹性,保证膨胀管可靠的胀贴在套管内壁上。
本实用新型的工作原理
工作时首先下放工具进入膨胀管,在下放过程中由于滑阀1的板簧11与膨胀管内部有阻力,所以下放时滑阀是打开的,泥浆通过孔13与外面循环。膨胀时上提管柱,此时滑阀1的密封套12向下运动,孔13封闭泥浆循环被阻隔,由于膨胀工具内的压力大于滑阀1没封闭的时候,高压泥浆通过水力锚体4时水力锚体的锚爪张开咬合套管内壁定位。当高压泥浆流经液缸5时,液缸5的上面的一个腔与管柱外面向通,下面一个腔与管内向通,所以下面腔的压力大于上面的腔,所以活塞23带动下心轴24向上移动,膨胀装置6也随下心轴24向上移动,刚性胀头27、弹性胀头28一起上行经过膨胀管,将膨胀管牢固的补贴在套管内壁上,与原井内套管形成一个封闭的整体,从而实现封堵目的井段的要求。
Claims (5)
1.一种套管补贴工具,其特征在于:包括依次连接的滑阀(1)、过滤管(2)、伸缩器(3)、水力锚体(4)、液缸(5)和膨胀装置(6);膨胀装置(6)包括接头轴(26),接头轴(26)与液缸(5)螺纹连接;接头轴(26)上从上至下套有刚性胀头(27)、弹性胀头(28)和压帽(29),压帽(29)的下端经锁紧螺母(30)固定;弹性胀头(28)的上部设有牙爪,牙爪卡在刚性胀头(27)的下端面。
2.根据权利要求1所述的套管补贴工具,其特征在于:所述滑阀(1)包括心轴(8),心轴(8)内设有过滤管(2);心轴(8)上端与上接头(7)螺纹连接,心轴(8)下端与接头(14)螺纹连接;心轴(8)外面套有定位套(9)和密封套(12),定位套(9)可在心轴(8)外滑动;定位套(9)和密封套(12)之间连接有一组板簧(11),板簧(11)经螺钉(10)与定位套(9)和密封套(12)连接。
3.根据权利要求2所述的套管补贴工具,其特征在于:所述伸缩器(3)包括缸套(15),缸套(15) 上端与滑阀(1)下端的接头(14)螺纹连接;缸套(15)内设有伸缩垫(16),伸缩垫(16)与缸套(15)滑动连接,伸缩垫(16)与伸缩杆(17)螺纹连接,伸缩杆(17)外套有下接头(18),下接头(18)与伸缩杆(17) 滑动连接,下接头(18)与缸套(15)螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的套管补贴工具,其特征在于:所述水力锚体(4)的上端与伸缩杆(17)的下端螺纹连接,水力锚体(4)上分布有锚爪,水力锚体(4)的下端与液缸(5)上端连接。
5.根据权利要求1所述的套管补贴工具,其特征在于:所述液缸(5)包括连接体(19),连接体(19)的上部与水力锚体(4)的下部螺纹连接;连接体(19)与花键轴(20)花键连接, 花键轴(20)与上心轴(21)的上部螺纹连接, 上心轴(21)的下部与活塞(23)的上部螺纹连接;活塞(23)的下部与下心轴(24)上端螺纹连接,下心轴(24)下端与膨胀装置(6)螺纹连接;活塞(23)的外面设有缸筒(22),缸筒(22)上部与连接体(19)下部螺纹连接, 缸筒(22)下部与膨胀管扶正套(25)螺纹连接。
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