[發明專利]井下套管雙級錐膨脹裝置及其作業方法

有效

• 申請號: 201611210457.0
• 申請日: 2016-12-24
• 公開（公告）號: CN108240205B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 唐明;吳柳根;寧學濤;楊海波;李紹晨;劉東清;李延偉;馮慶偉;朱萬勝;侯婷;蔡鵬;滕照正;沈學祥;馬建忠;朱海波;唐成磊
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化勝利石油工程有限公司;中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B43/10
• 分類號: E21B43/10
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌;李勇

1.一種井下套管雙級錐膨脹裝置的作業方法，包括一級膨脹錐（2）、二級膨脹錐（3）、中心管（28）、連接外管（7）、限位機構（8）和頂部擋塊（9），其特征是：中心管為兩段組成的空心結構，上段為連接內管（6），下段為雙層內管（5），雙層內管（5）下端固定連接有花鍵軸（4），雙層內管（5）設有軸向流道，在雙層內管（5）外管壁上下端部分別設有上進液孔（15）和下進液孔（16），上進液孔（15）和下進液孔（16）與軸向流道貫通；在連接內管（6）和雙層內管（5）連接段固定安裝有一的限位機構（8），限位機構（8）內設有進液通道（26），在連接內管（6）底部設有頂部進液孔（14），頂部進液孔（14）?與進液通道（26）、上進液孔（15）、軸向流道、下進液孔（16）貫通；一級膨脹錐（2）的最大外徑小于二級膨脹錐（3）的最大外徑；一級膨脹錐（2）和二級膨脹錐（3）上下依次套裝在花鍵軸（4）上部的雙層內管（5）外，一級膨脹錐（2）與雙層內管（5）?構成軸向滑動密封配合；一級膨脹錐（2）上部與連接外管（7）相連，連接外管（7）與中心管（28）間隔配合，在連接外管（7）頂部通過頂部擋塊（9）與連接內管（6）構成軸向滑動密封配合；限位機構（8）位于連接外管（7）和中心管（28）環空內；連接外管（7）上下端部分別設有上排液孔（17）和下排液孔（18）；雙層內管（5）的下進液孔（16）位于一級膨脹錐（2）與二級膨脹錐（3）對合部之間；一級膨脹錐（2）、連接外管（7）和頂部擋塊（9）構成聯動，花鍵軸（4）、二級膨脹錐（3）、雙層內管（5）和連接內管（6）構成聯動；還包括以下步驟：步驟一：裝置組裝，首先根據一級膨脹錐、二級膨脹錐的規格尺寸在膨脹套管末端加工出與一級膨脹錐、二級膨脹錐配套的膨脹啟動器，將井下套管雙級錐膨脹裝置沿膨脹啟動器插入膨脹套管內，最后用密封堵頭與膨脹啟動器下端固定連接；步驟二、裝置下入，將井下套管雙級錐膨脹裝置下至預定位置，循環；步驟三、沿中心管投密封球或膠塞，起壓，液體從中心管內通過頂部進液孔、限位機構的進液通道、上進液孔和下進液孔，進入一級膨脹腔；步驟四、一級膨脹，液壓到達一級膨脹腔后，一級膨脹錐在液壓作用下，先行向上運動，帶動連接外管和頂部擋塊一同上行，使膨脹套管發生一級膨脹；步驟五、一級限位，待一級膨脹錐上行至限位機構處時，一級膨脹限位，膨脹套管本行程的一級膨脹結束；步驟六、二級膨脹，二級膨脹錐在液壓作用下，連同花鍵軸、雙層內管、連接內管和限位機構上行，使膨脹套管發生二級膨脹，一級膨脹錐相對套管不發生相對運動；步驟七、二級限位，結束一個膨脹行程，待限位機構上行至頂部擋塊時，形成二級限位，一級膨脹錐和二級膨脹錐達到初始狀態位置，結束一個膨脹行程；步驟八、重復步驟四～步驟七，采用雙級膨脹錐交替膨脹方式，重復雙級膨脹行程，完成膨脹套管的液壓分級膨脹，直至膨脹套管全部完成膨脹。

2.如權利要求1所述的井下套管雙級錐膨脹裝置的作業方法，其特征是：還包括密封堵頭（19），密封堵頭（19）通過花鍵槽與花鍵軸（4）配合。

3.如權利要求2所述的井下套管雙級錐膨脹裝置的作業方法，其特征是：所述密封堵頭（19）設有軸向通道，通道口設有密封球座，密封球（20）外徑小于中心管（28）內徑且大于通道口內徑。

4.如權利要求1、2或3所述的井下套管雙級錐膨脹裝置的作業方法，其特征是：雙層內管（5）?的軸向流道由中心里管（12）和中心外管（13）組成兩端封閉的內環空結構。

5.如權利要求1、2或3所述的井下套管雙級錐膨脹裝置的作業方法，其特征在于：連接外管（7）與中心管（28）的環空內分別套裝有上圓環組件（10）和下圓環組件（11），上圓環組件（10）和下圓環組件（11）分別設在限位機構（8）上、下環空內。