[發明專利]膨脹管修套工具

有效

• 申請號: 201410197313.0
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103967438A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 朱瑛輝;岳廣韜;張化強;李明;安申法;韓學良
• 申請（專利權）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采油工藝研究院
• 主分類號: E21B29/10
• 分類號: E21B29/10
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 周京蘭

技術領域

本發明涉及油田開發中使用的修井工具，具體地講是膨脹管修套工具，用于對出現套管破損的油水井進行修復作業。

背景技術

油田的油井或水井經過長期生產，因腐蝕會出現套管穿孔；有時因地下井筒周圍應力的變化、井壁坍塌等原因，會出現套管破裂、斷裂等問題。為了修復井下套管，出現了一種膨脹管修套技術。這種技術是把小直徑的套管通過井筒送到套損位置，然后把小直徑的套管膨脹使其固定在井下套損處，達到修復破損套管的目的。如申請日為2006年10月13日，申請號為200610016410.0發明名稱為“膨脹管組合補井裝置”的中國專利，公開的就是這樣的修復工具，該裝置在膨脹管的下端有一個脹頭，通過液壓力推動脹頭膨脹膨脹管，膨脹管被膨脹后固定在套管的破損處達到修復套管的目的。脹頭是靠其下方的液壓力推動來膨脹膨脹管的，它除了要克服膨脹膨脹管所需要的力，還要克服脹頭上方液壓力，因為膨脹膨脹管所需要的力很大，推動脹頭所需要的下方液壓力就很高，有時因為地出設備的能力等問題，可能提供不了井下脹頭工作所需要的下方液壓力。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了膨脹管修套工具，與現有技術相比，在脹頭下方液壓力不變的條件下，該工具能夠大幅提高脹頭膨脹膨脹管的力。

本發明的技術方案是：膨脹管修套工具，包括膨脹管，膨脹管兩端膨大形成上膨脹腔和下膨脹腔，膨脹管下端與導向頭相連且密封，導向頭以上的膨脹管的下膨脹腔內設置脹頭，脹頭與下膨脹腔之間通過密封件密封，脹頭上端連 接拉桿且二者之間形成密封，密封環套在拉桿外周并位于膨脹管的上膨脹腔內，密封環內孔與拉桿間通過密封件密封，密封環與上膨脹腔之間通過密封件密封，密封環以上于拉桿外周設置螺紋，限位環通過螺紋安裝在密封環以上并把密封環固定在上膨脹腔內，膨脹管、拉桿、脹頭和密封環之間通過密封件密封共同形成密封腔。

與現有技術相比，本發明的有益效果是，在結構上它采用了在脹頭上方建立一個低壓氣壓密封腔的方式來減小脹頭的上壓力，從而達到了在脹頭下方液壓力不變的條件下，提高了脹頭膨脹膨脹管的力的目的。同時，密封環對拉桿還起到了扶正作用，并且，密封環密封了脹頭上方的密封腔，避免了井下異物進入而干擾脹頭工作的情形，從而避免了膨脹力增加或脹頭遇卡的風險。

附圖說明

圖1是膨脹管修套工具結構圖。

具體實施方式

膨脹管修套工具結構見圖1，膨脹管修套工具包括膨脹管6，膨脹管6兩端膨大形成上膨脹腔和下膨脹腔，膨脹管6下端與導向頭12相連且密封，導向頭12以上的膨脹管6的下膨脹腔內設置脹頭9，脹頭9與膨脹管6的下膨脹腔之間通過密封件10密封，脹頭9上端連接拉桿1且二者之間形成密封，密封環3套在拉桿1外周并位于膨脹管6的上膨脹腔內，密封環3內孔與拉桿間通過密封件5密封，密封環3與膨脹管6的上膨脹腔之間通過密封件4密封，密封環3以上于拉桿1外周設置螺紋，限位環2通過螺紋安裝在密封環3以上并把密封環3固定在上膨脹腔內，膨脹管6、拉桿1、脹頭9和密封環3之間通過密封件密封共同形成密封腔7。

膨脹管6下端與導向頭12可以通過螺紋相連，并設密封件11進行密封，當然，二者之間也可以采用焊接的方式連接。

脹頭9上端與拉桿1通過石油管螺紋連接，這種連接是具有密封效果的。當然，也可以采用其它連接方式，如使用一個非密封的螺紋連接結合密封件密封，或且采用其它螺紋密封的管螺紋。

為了提高密封效果，密封件10和密封件4可以采用組合密封的方式，如采用多道“V”型橡膠密封圈間隔加裝聚四氟乙烯圈的結構。

為了保證脹頭在上行的過程中密封件5不被損壞，，脹頭9和密封環4之間的拉桿1的外周是光滑表面，一般地，該表面的粗糙度設計小于1.6μm。

該工具在地面完成組裝后，密封腔7內就密封了常壓空氣，當然也可以替換為其它氣體，或使其產生負壓。

為了提高膨脹管6與油井井下套管之間的密封效果，膨脹管6外周設有多道軟金屬密封件8，所述的軟金屬密封件8的材料是紫銅、鋁、鋁合金等。為了保護軟金屬密封件8，上膨脹腔和下膨脹腔處的膨脹管6外徑大于膨脹管6外所設的軟金屬密封件8的外徑。