[發明專利]自適應脹頭膨脹管加固裝置

有效

• 申請號: 200710004948.4
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN101059068A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發明（設計）人: 劉合;王中國;孫曉明;徐炳輝;閆百瑩;李庚昌
• 申請（專利權）人: 大慶油田有限責任公司
• 主分類號: E21B29/10
• 分類號: E21B29/10
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡海山

技術領域：

本發明涉及油田油水井修井領域套損段所用的密封加固裝置，尤其是自適應脹頭膨脹管加固裝置。

背景技術：

隨著油田的開發，油水井套管損壞越來越多，影響油田采收率。為了提高油田采收率，需要對套管損壞的油水井套管進行加固。而目前對損壞套管加固主要采用吊管加固、爆炸焊接加固、波紋管補貼、燃氣密封加固、液壓密封加固等方法。目前常用的為液壓密封加固和燃氣密封加固技術，但受其加固管柱結構影響，一方面加固后內通徑只能達到φ108mm(壁厚5mm)，繼續加大通徑已經沒有余地。另一方面由于只有加固管上下金屬錨與套管內壁實現密封，密封段較短，密封性較差。

發明內容：

為了克服現有加固裝置加固后內通徑小，密封段短及密封性差的不足，本發明提供一種自適應脹頭膨脹管加固裝置，該自適應脹頭膨脹管加固裝置具有加固后內通徑大，密封段長及密封性好的特點。

本發明的技術方案是：該自適應脹頭膨脹管加固裝置包括拉桿，上端連接有防脫頭的拉桿下端與T字形錐形芯軸相連，錐形芯軸下端與上下端為圓錐形的一級脹頭相連，一級脹頭的密封凹槽內填充有密封圈，一級脹頭下端通過連接桿與上下端為圓錐形的扶正體相連，一級脹頭上端錐形芯軸外錐面下端套有扶正套，扶正套上端與錐形芯軸錐面上端間卡套有分瓣脹頭，錐形芯軸上端拉桿外置有密封環，拉桿外密封環內連接有丟手滑套，丟手滑套上端帶卡拉凸臺，丟手滑套中部有與棘爪相配的釋放凹槽，密封環上端丟手滑套外通過銷釘連接有中部有階臺孔的丟手棘爪，丟手棘爪上端與外滑套相連，外滑套卡套在內滑套外凸臺上，內滑套階臺孔內置有外端帶帽的滑動銷釘，滑動銷釘內端與拉桿上凸環相觸，滑動銷釘外端帽置于外滑套的凹槽內，丟手棘爪外卡套有膨脹管，膨脹管中部沿一級脹頭下端圓錐形變徑，內滑套與外滑套上端接觸處的凹槽內填充有密封圈，丟手滑套上端凹槽內填充有密封圈，膨脹管上端丟手棘爪的凹槽內填充有密封圈，密封環內外的凹槽內填充有密封圈。

上述方案中的扶正套上端面有環形卡套凸臺，錐形芯軸錐面上端有環形卡套凹槽，卡套凸臺與卡套凹槽間卡套有分瓣脹頭；扶正體上縱向均布有凹槽。

本發明具有的有益效果是：該自適應脹頭膨脹管加固裝置由于采用了上述方案，利用金屬材料膨脹原理，即當給一個鋼件施加一個應力時，在材料上會出現應變(變形)。隨著應力增大，變形呈線性增加，當材料達到屈服強度時，應力消除。這樣膨脹管就被脹開貼在套管破損處的內壁上。實施過程為：通過地面高壓泵對井液加壓，井液依次通過油管柱、內滑套、丟手滑套及錐形芯軸后，壓力作用于一級脹頭和錐形芯軸上，其合力推動一級脹頭和錐形芯軸在扶正體引導下整體下行對膨脹管進行膨脹。錐形芯軸和分瓣脹頭反復縮小或擴大外徑，并帶動拉桿下行，直至膨脹完成。因膨脹管內外徑同時增大緊貼在套管內壁上，達到修復套管的目的，并且密封段長、內通徑較大。所以說該自適應脹頭膨脹管加固裝置具有加固后內通徑大、密封段長及密封性好的特點。

附圖說明：

附圖1是本發明的結構示意圖。

圖中1-拉桿，2-錐形芯軸，3-一級脹頭，4-連接桿，5-扶正體，6-扶正套，7-分瓣脹頭，8-密封環，9-卡拉凸臺，10-丟手滑套，11-銷釘，12-丟手棘爪，13-外滑套，14-內滑套，15-滑動銷釘，16-凸環17-膨脹管，18-卡套凸臺，19-卡套凹槽，20-凹槽，21-密封凹槽，22-防脫頭，23-釋放凹槽。

具體實施方式：

下面結合附圖將對本發明作進一步說明：