[實用新型]一種液壓變徑膨脹工具

有效

• 申請號: 200920110757.0
• 申請日: 2009-08-07
• 公開（公告）號: CN201460784U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 黃紅梅;韓偉業;高向前;李益良;張立新;丁愛芹;李濤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B29/00
• 分類號: E21B29/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及石油鉆井、完井、修井、防砂等技術領域，特別涉及一種可膨脹篩管的液壓變徑膨脹工具。

背景技術

在儲層膠結疏松的稠油、超稠油油藏的開采過程中，特別是進入開發中后期時，地層出砂越來越嚴重，地層出砂成為制約油井正常生產的主要原因之一。

國內外常見的機械防砂方法有篩管礫石充填防砂和濾砂管防砂。隨著石油開發技術的發展，出現了振動礫石充填防砂、分層礫石充填防砂、旁通礫石充填防砂、高壓充填防砂和壓裂-礫石充填防砂等新技術。但是各種機械防砂技術都有其自身的特點和適應性，大都難以勝任中后期出砂較嚴重或經過多次防砂作業油井的防砂任務。

利用可膨脹篩管防砂是一種解決地層出砂的新方法。可膨脹篩管防砂機理是在油層段下入膨脹篩管，用膨脹工具進行膨脹作業，膨脹篩管外壁緊緊的貼在生產套管的內壁或者裸眼井的井壁上，達到防砂要求，解決了復雜井段的井壁穩定問題，提高了防砂效果，能延長篩管使用壽命，降低完井成本。

所以，研制用于可膨脹篩管的膨脹工具是有重要意義的。一般使用機械膨脹工具膨脹篩管，雖然結構比較簡單，但是需要旋轉推進的軸向力很大，工藝性較差。而且若井眼極不規則，在井徑縮小處膨脹篩管會壓實近井地帶，生產時不易恢復地層原始狀態；對于井徑擴大處，無法實現篩管與井壁或套管環空的“零間隙”，影響防砂效果。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種液壓變徑膨脹工具，能將膨脹篩管的管體膨脹到井壁上，實現篩管與井壁或套管環空的“零間隙”作業。

本實用新型采用的技術方案是：液壓變徑膨脹工具，主要由錐軸、傳壓筒、上接頭、輥錐、輥子、管錐環、活塞、壓板、套筒、銷子、擋板、底板、螺母和螺釘組成。上接頭的頂部有內螺紋，能與上部鉆桿螺紋連接。其特征在于：在上接頭的下端螺紋連接著傳壓筒，傳壓筒有中心孔，在傳壓筒中部外壁上均勻分布有三個軸向凸臺。在每個凸臺上有一個凹槽，凹槽底部上有三個通孔，能與傳壓筒內部連通。在凸臺上有四個螺釘孔。在每個凹槽中裝有平板狀活塞，活塞兩端分別有凸起的銷子支座，銷子支座上有銷孔。圓柱形銷子固定在銷子支座的銷孔內，在在銷子上套有輥子。傳壓筒內憋壓后液壓推動活塞向外滑動，帶動輥子向外伸出。輥子能根據井下管內徑大小自由伸縮，達到變徑目的。用壓板蓋在凹槽上部，螺釘將壓板固定在凸臺上。套筒為圓筒狀，套筒壁上有三排通孔，每排有三個通孔，套筒壁上上的通孔與傳壓筒凹槽底部的通孔連通。套筒在傳壓筒內。

在傳壓筒的下端螺紋連接著錐軸，錐軸一端有連接傳壓筒內螺紋的外螺紋和一個圓柱體，錐軸另一端有外螺紋，另一端有外螺紋固定有螺母.擋板為圓環形，擋板套在錐軸的圓柱體上，擋板的通孔直徑等于圓柱體的外徑，因此可以套合.擋板的最大徑略小于錐軸的最大徑.管錐環套在錐軸上，管錐環的一端面與擋板端面接觸.管錐環外壁呈圓錐面，管錐環內有通孔.沿管錐環的圓錐面有八個圓柱形孔，圓柱形孔呈周向均勻分布.把個輥錐裝入管錐環的圓柱形孔內，采用底板和螺母固定輥錐.

將膨脹篩管下入到井中，鉆桿連帶液壓變徑膨脹工具到位后，鉆壓推動液壓變徑膨脹工具向下運動，使輥錐對膨脹篩管進行初步膨脹，鉆井管柱內的液體在膨脹工具內腔憋壓，通過套筒和傳壓筒上的三個通孔推動活塞徑向運動，輥子向外伸出，增大了膨脹工具外徑，由于輥錐外徑小于輥子伸出后外徑，從而使膨脹篩管在初步膨脹的基礎上再次進行二次膨脹。膨脹完成后，篩管緊貼于井壁，回收膨脹工具。

本實用新型的有益效果：本實用新型液壓變徑膨脹工具，(1)在膨脹作業時，輥錐對篩管內壁進行初步膨脹，隨后輥子再對篩管內壁進行二次膨脹。液壓推動活塞使輥子可以根據井壁或受壓力大小自由伸縮，達到變徑的目的。

(2)傳壓筒有三個凸臺，呈周向均勻分布，凸臺上有凹槽，凹槽內安裝有一個輥子。輥子曲面與篩管內壁曲面相似，使篩管膨脹后緊貼井壁。從而為油井提供了較大的流動面積，提高了生產效率。

(3)膨脹后篩管緊貼在井壁上，對防止井壁坍塌，起到了有效的支撐作用；同時還可防止地層砂在近井范圍內的運移，降低了因沙粒運移對防砂管的沖蝕，提高了滲流能力。

(4)液壓膨脹時輥子與膨脹篩管內表面為線接觸，所需膨脹力小。

附圖說明

圖1是本實用新型液壓變徑膨脹工具結構立體示意圖，是液壓變徑膨脹工具總裝圖。

圖2是傳壓筒2部分的分解圖。

圖中，1.上接頭，2.傳壓筒，3.錐軸，4.活塞，5.輥子，6.銷子，7.壓塊，8.螺釘，9.套筒，10.擋板，11.管錐環，12.輥錐，13.底板，14.螺母。

具體實施方式