专利名称：一种液压变径套管胀压设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油气水井套管胀压设备，尤其是一种液压变径 套管胀压设备，属于解决油田套管变形技术。
背景技术：
油气水井井下套管在使用过程中，由于腐蚀，地壳运动等原因，常 会造成套管变形，磨损，通径变小，使油水井无法工作。目前套管整形 主要采取的技术是梨形器整形，磨铣，爆炸整形。梨形器整形技术是 用管柱将梨形器下到套管变形处，用撞击方式将套管胀开，它存在的缺 陷是由于弹形变形，使胀开的套管反弹，套管内径小于标准通径。磨铣 技术是对变形套管进行磨削或铣削，会对套管造成伤害。上述技术存在 的共同缺陷是起下管柱，使工人劳动强度大。爆炸整形是将炸药下到套 管变形处，点燃炸药，炸开变形套管，它会对套管造成伤害。本实用新型的申请人在专利号200610023757.8公开了一种液压变径套管胀压方法及其设备,利用液压变化实现变径的胀压头，置于套管 变形或待补贴处，使胀压头进行膨胀、收縮的动作，实现胀压后的套管 内径不小于标准通径。该设备由井下胀压装置、提供液压变化的液压泵、 接在液压泵上输送液体的耐压管和运送胀压装置的传送机构组成，井下 胀压装置被一根钢丝绳直接下入到套管变形或待补贴处，自下而上依序 由变径胀压头、双向液压缸、套管锚连接在一起组成，其中， 一根耐压 管连接套管锚，双向液压缸连接了二根分别对胀压头起到推动和拉回作
用的耐压管，当井下胀压装置下入到套管变形或套管待补贴部位时，动 力液使套管锚固定在套管上，双向液压缸在动力液的作用下推动变径胀压头变形，胀开变形套管或补贴管。当用此装置修复井深大于iooo米的井内的套管时，耐压管易破损，使维修成本增加。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种通过胀压头的膨胀， 使套管变径部份快速恢复原状的液压变径套管胀压设备。本实用新型解决技术问题的方案是 一种液压变径套管胀压设备， 包括由井下胀压装置、提供液压变化的液压泵和接在液压泵上输送液体 的耐压管组成，其中，所述的井下胀压装置被油管直接下入到套管变形 或待补贴处，自下而上依序由变径胀压头、增压缸、套管锚连接在一起 组成，其中，控制套管锚锚固且对胀压头起到推动和拉回作用的油管与 套管锚连接后再与增压缸连接，油管上设有泄油器，泄油器的作用是保 证当拉回井下胀压装置时可保证油不会外泄而污染环境；当井下胀压装 置下入到套管变形或套管待补贴部位时，动力液使套管锚锚固在套管上， 增压缸在动力液的作用下推动变径胀压头变径，胀开变形套管或补贴 管。实现快速修复的目的。油管上设有安全接头，在紧急情况下能保证上方油管先被卸下。 变径胀压头有锥形头部的外壳，外壳外径等于标准通径,在中心部 位自下而上排列有钢球、钢球间有垫块，钢球环列均布在钢球的K向侧 前方并被限位于径向圆柱孔内，当变形套管或补贴管阻挡胀压头前进 时，K向推力使钢球推动钢球沿径向圆柱孔向离心方向运动，钢球伸出 外壳直接胀压变形套管或补贴管处，当套管或补贴管经胀压后能顺利通
过胀压头外壳时，钢球縮回外壳内。钢球是均布有若干个斜面或渐开曲面的圆柱体。 所述圆柱体与垫块为一个整体。井下胀压装置中的变径胀压头与增压缸之间，有小于直角的自由摆 动，在遇到套管弯曲时自动找通道。为了保证胀压头在套管内通行顺畅，变径胀压头外壳外径大于井下 胀压装置中的其它部分的外径，其长度大于增压缸与套管锚之和。为了胀压装置结构稳固，增压缸与套管锚无摆动连接，如螺旋连接 等连接方法。所述的变径胀压头有锥形头部的外壳，外壳外径等于标准通径,锥 形头部上方有压縮弹簧，在其中心部位均布有若干个环状斜面或球面或 曲面的圆柱体，圆柱体与牵引绳连接为一体，钢球环列均布在圆柱体的K向侧前方并被限位于径向圆柱孔内，当补贴管阻挡胀压头前进时，拉 力克服压縮弹簧的压力，圆柱体的环状斜面或球面或曲面推动钢球沿径 向圆柱孔向离心方向运动，钢球伸出外壳直接胀压补贴套管处，当补贴 管经胀压后能顺利通过胀压头外壳时，压縮弹簧复位，钢球縮回外壳内。 为了使胀压头在套管内通行时顺畅，所述胀压头的锥形头部嵌装有 减小摩擦用的小球，该小球设有多数个。本发明的优越性在于利用通过液压变化实现变径胀压头的膨胀、 收縮动作，胀压后的套管内径不小于标准通径。因无需连同管柱一起下 井，使修井工期减少很多，劳动强度低；同时，对套管无损坏。实现胀 压后的套管内径不小于标准通径，修井工期短，操作方便安全，对变形 套管损害小；另外，改用硬制油管解决了原耐压管下井后易摩擦受损，且因油管
承重大，克服了原来对iooo米以上的深油井作业难以实现的缺陷。
图l为本实用新型所用设备的结构示意图。图2为本实用新型变径胀压头结构示意图。 图3为附图2之A-A剖示图。 图4为本实用新型又一变径胀压头结构示意图。 图5为嵌装有小球的胀压头示意图。图中图l中胀压头一l;增压缸一2;套管锚一3;耐压软管一4;油管一5; 套管一6;泄油器一7;安全接头一8;图2，图3中钢球一ll;钢球一12;压縮弹簧一13;外壳一14;垫块一15; 圆柱孔一16;图4中圆柱体一17，，钢球一12，，压縮弹簧一13，，外壳一14，，圆柱孔一16，;图5中胀压头一1'，小球_18，。
具体实施方式
一种液压变径套管胀压设备，利用液压变化实现胀压从而扩张套管 内径，包括由井下胀压装置、提供液压变化的液压泵、接在液压泵上输 送液体的耐压软管和运送胀压装置的传送机构组成。 实施例l请参阅图l本实用新型所用设备的结构示意图所示，所述的井下胀压装置被油管5直接下入到套管6变形或待补贴处，自下而上依序由变径
胀压头l、增压缸2、套管锚3连接在一起组成，其中，控制套管锚3锚固 且对胀压头1起到推动和拉回作用的油管5与套管锚3连接后再与增压缸 2连接，油管5上设有控制用的泄油器7和安全接头8。油管5的顶端与耐 压软管4连接。当井下胀压装置下入到套管6变形或套管待补贴部位时，动力液使 套管锚3锚固在套管上，增压缸2在动力液的作用下推动变径胀压头1变 径，胀开变形套管或补贴管。泄油器7的作用是保证当拉回井下胀压装置时可保证油不会外泄而 污染环境，安全接头8在紧急情况下能保证上方油管5先被卸下。在遇到套管6弯曲时，井下胀压装置中的变径胀压头1与增压缸2之 间采用柔性连接，可以有小于直角的自由摆动，使胀压装置能够自动找 通道。增压缸2与套管锚3无摆动连接。当套管变形段较长时，松开套管锚3，将切换开关切换到"拉回"方 向，使套管锚3与增压缸2—起下行。然后重复上述动作直到变形套管完 全胀开为止。变径胀压头l，如图2本实用新型变径胀压头结构示意图和图3A-A剖 示图所示，其有锥形头部的外壳14，锥形头部上方有压縮弹簧13，在中 心部位自下而上排列有钢球ll、钢球11间有垫块15，钢球12环列均布在 钢球11的K向侧前方并被限位于径向圆柱孔16内，当变形的套管6阻挡胀 压头1前进时，K向推力克服压縮弹簧13的压力，钢球11推动钢球12沿径 向圆柱孔16向离心方向运动，钢球12伸出外壳14直接胀压变形套管处， 当套管6经胀压后能顺利通过胀压头外壳14时，压縮弹簧13复位，钢球 12縮回外壳14内。钢球ll可以是均布有若千个斜面或渐开曲面的圆柱体。
所述圆柱体与垫块15可以为一个整体。变径胀压头l外壳外径大于井下胀压装置中的其它部分的外径，其长度大于增压缸2与套管锚3之和。 实施例2如图4本实用新型又一变径胀压头结构示意图所示，在上述方案基 础上，本实施例的变径胀压头l，有锥形头部的外壳14，，外壳14'外 径等于套管的标准通径，锥形头部上方有压縮弹簧13'，在其中心部位 均布有若干个抵顶钢球12'的有斜面或渐开曲面的圆柱体17'，圆柱体 17'与牵引棒连接为一体，钢球12'环列均布在圆柱体17，的K向侧前 方，并被限位于径向圆柱孔16'内，本胀压头特别适合用于补贴管，当 贴补管阻挡胀压头前进时，拉力克服压縮弹簧13'的压力，圆柱体17' 的环状斜面或球面或曲面推动钢球12'沿径向圆柱孔16'向离心方向 运动，钢球12'伸出外壳14'直接胀压补贴套管处，当补贴管经胀压后 能顺利通过胀压头外壳14，时，压縮弹簧13'复位，钢球12，縮回外壳 内。另外，如图5嵌装有小球的胀压头示意图所示，所述胀压头r的锥形头部嵌装有减小摩擦用的钢球18'。
权利要求1、一种液压变径套管胀压设备，利用液压变化实现胀压从而扩张套管内径，包括由井下胀压装置、提供液压变化的液压泵和接在液压泵上输送液体的耐压管组成，其特征在于所述的井下胀压装置被油管直接下入到套管变形或待补贴处，自下而上依序由变径胀压头、增压缸、套管锚连接在一起组成，其中，控制套管锚锚固且对胀压头起到推动和拉回作用的油管与套管锚连接后再与增压缸连接，油管上设有泄油器，当井下胀压装置下入到套管变形或套管待补贴部位时，动力液使套管锚锚固在套管上，增压缸在动力液的作用下推动变径胀压头变径，胀开变形套管或补贴管。
2、 根据权利要求l所述的液压变径套管胀压方法的设备，其特征在于-油管上设有安全接头，该安全接头设在油管与泄油器之间。
3、 根据权利要求1或2所述的液压变径套管胀压设备，其特征在于所述的变径胀压头有锥形头部的外壳(14)，外壳外径等于套管的标准通 径，在中心部位自下而上排列有钢球(11)、钢球(11)间有垫块(15), 钢球(12)环列均布在钢球(11)的K向侧前方并被限位于径向圆柱孔 (16)内，当变形套管或补贴管阻挡胀压头前进时，K向推力使钢球(ll) 推动钢球(12)沿径向圆柱孔(16)向离心方向运动，钢球(12)伸出 外壳(14)直接胀压变形套管或补贴管处，当套管或补贴管经胀压后能 顺利通过胀压头外壳(14)时，钢球(12)縮回壳内。
4、 根据权利要求3所述的液压变径套管胀压设备，其特征在于:钢球(11) 是均布有若干个斜面或渐开曲面的圆柱体。
5、 根据权利要求4所述的液压变径套管胀压设备，其特征在于所述圆 柱体与垫块(15)为一个整体。
6、 根据权利要求1或2所述的液压变径套管胀压设备，其特征在于井 下胀压装置中的变径胀压头与增压缸之间，有小于直角的自由摆动，在 遇到套管弯曲时自动找通道。
7、 根据权利要求6所述的液压变径套管胀压设备，其特征在于变径胀 压头外壳外径大于井下胀压装置中的其它部分的外径，其长度大于增压 缸与套管锚之和。
8、 根据权利要求7所述的用于液压变径套管胀压方法的设备，其特征在于增压缸与套管锚无摆动连接。
9、 根据权利要求1或2所述的液压变径套管胀压设备，其特征在于所述的变径胀压头有锥形头部的外壳(14')，外壳外径等于套管的标准通径， 锥形头部上方有压縮弹簧(13，)，在其中心部位均布有若干个环状斜面 或球面或曲面的圆柱体ar)，圆柱体(ll')与牵引绳连接为一体，钢 球(12')环列均布在圆柱体(ll')的K向侧前方并被限位于径向圆柱孔 (16')内，当补贴管阻挡胀压头前进时，拉力克服压縮弹簧(13')的压力，圆柱体(ir)的环状斜面或球面或曲面推动钢球(12')沿径向圆柱孔(16，)向离心方向运动，钢球(12，)伸出外壳(14，)直接胀压 补贴套管处，当补贴管经胀压后能顺利通过胀压头外壳(14')时，压縮 弹簧(13')复位，钢球(12')縮回外壳内。
10、 根据权利要求9所述的用于液压变径套管胀压方法的设备，其特征在 于所述胀压头(r)的锥形头部嵌装有减小摩檫用的小球(18')。
专利摘要本实用新型一种液压变径套管胀压设备，为油气水井液压变径套管胀压设备，利用液压变化实现胀压从而扩张套管内径，包括由井下胀压装置、液压泵、接在液压泵上输送液体的耐压管和运送胀压装置的传送机构组成，其中，所述的井下胀压装置被油管直接下入到套管变形或待补贴处，自下而上依序由变径胀压头、增压缸、套管锚连接在一起组成，控制套管锚锚固且对胀压头起到推动和拉回作用的油管与套管锚连接后再与增压缸连接，油管上设有泄油器。优点是无需连同管柱一起下井，使修井工期减少很多，劳动强度低；对套管无损坏，修井工期短，操作方便安全，对变形套管损害小；用硬制油管不易摩擦受损，且油管承重大，克服了原来对1000米以上的深油井作业难以实现的缺陷。
文档编号E21B29/00GK201024946SQ20072006697
公开日2008年2月20日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者李孝勇 申请人:李孝勇