膨胀悬挂器用加压膨胀机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明为一种膨胀式尾管悬挂器用的加压膨胀机构，属于石油完井工具技术领域。
【背景技术】
[0002]随着石油天然气资源的不断开发利用，深井、超深井、水平井、分支井逐渐增多，为了提高采收率，节约开发成本，尾管固井工艺日益被广泛采用。随着尾管完井技术的不断发展，作为尾管完井至关重要的工具，尾管悬挂器和尾管回接装置也不断得到完善。常规尾管悬挂器一般都采用卡瓦式悬挂，统称为卡瓦式悬挂器；近年来兴起的膨胀式悬挂器采用橡胶挤压悬挂密封，自研发后迅速占领市场份额。
[0003]膨胀悬挂器为一小段膨胀套管，为膨胀套管技术的衍生产品，通过膨胀悬挂筒的塑性膨胀而获得更大的坐挂通径，并通过密封橡胶的挤压密封而实现尾管头高强度密封，有效解决尾管头漏失问题。现有膨胀悬挂器通常采用机械或液压方式自上而下或自下而上进行膨胀，存在膨胀压力过大的问题，给悬挂器膨胀坐挂带来一定的作业风险。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，，提供一种适用于膨胀悬挂器坐挂的加压膨胀机构，能进行机械加压从而提供机械力加以辅助膨胀，减小膨胀悬挂器液压坐挂压力，提高工具安全性和可靠性。
[0005]本发明是这样实现的:
一种膨胀悬挂器用加压膨胀机构，包括中心管1、膨胀工具2、固定花键轴4、花键6、倒扣接头7和加压中心管8，其特征是:所述的固定花键轴4上部与加压中心管8相连，固定花键轴4下部与中心管I螺纹链接，固定花键轴4中部设有径向分布的进液孔5，膨胀工具2位于固定花键轴4下方，并与中心管I滑动密封配合，固定花键轴4上部设有花键6，固定花键轴4通过花键6与倒扣接头7轴向插接配合，倒扣接头7上部与加压中心管8轴向滑动密封配合，倒扣接头7下部设有与膨胀悬挂筒3链接配合的倒扣螺纹。
[0006]上述方案进一步包括:
所述进液孔内安装有破裂盘片。
[0007]所述进液孔为2-5个，并均匀分布在同一水平面。
[0008]加压中心管8与倒扣接头7之间以及膨胀工具2与中心管I之间的滑动密封面上均设有密封圈。
[0009]所述加压中心管8上端部设有连接头9。
[0010]本发明的优点在于:
1、该加压机构采用液压和机械相结合的膨胀方式坐挂膨胀悬挂器，提高施工可靠性。
[0011]2、加压中心管与倒扣接头之间采用滑动密封，通过钻具重量可实现加压中心管下行，对膨胀管柱形成机械力。
[0012]3、该加压机构采用的固定花键轴上提可与倒扣接头内台肩接触，使膨胀管柱与尾管柱相连，同时可带动倒扣接头转动，实现坐挂后倒扣，作业安全可靠。
【附图说明】
[0013]图1为一种膨胀悬挂器用加压膨胀机构实施例结构示意图。
[0014]图中:1中心管，2膨胀工具，3膨胀悬挂筒，4固定花键轴，5进液孔，6花键，7倒扣接头，8加压中心管，9连接接头。
【具体实施方式】
[0015]现结合说明书附图对本发明作进一步的描述。
[0016]实施例1
如图1所示，膨胀工具2位于中心管I上，膨胀工具2与膨胀悬挂筒3形成锥面密封，中心管I上部与固定花键轴4连接，花键轴4与加压中心管8相连，上部通过连接接头9与送入钻杆相连，膨胀悬挂筒3顶部与倒扣接头7通过倒扣螺纹连接。
[0017]固定花键轴4上部加工有内螺纹和外花键6，下部通过螺纹与中心管相连，中间加工有进液孔5，进液孔5内安装有破裂盘片，该破裂盘片可在一定压力作用下破裂，形成压力通道。倒扣接头7内部加工有花键槽，并加工有密封面，外部加工有反扣的倒扣螺纹，与膨胀悬挂筒3相连。通过花键6配合实现固定花键轴4与倒扣接头7的配合连接，完成膨胀管柱与尾管连接悬挂。采用钻杆伴送下入膨胀悬挂器及尾管管柱，固定碰压后，液体通过进液孔5进入膨胀悬挂筒3和固定花键轴4之间的环形空间，形成压力腔。在液压力作用下，膨胀工具2沿中心管I下行，使膨胀悬挂筒3发生径向塑性变形，实现管体自上而下发生膨胀；当液压膨胀力过大时，可以进行钻具加压，通过加压中心管8、固定花键轴4下行传递至膨胀工具2上，实现液压力与机械力相结合的膨胀方式，自上而下坐挂膨胀悬挂筒3，加压中心管8与倒扣接头7 —直处于滑动密封。待膨胀悬挂器坐挂后，上提钻具使固定花键轴4上的花键6重新与倒扣接头7形成花键6配合，通过正转钻具，实现倒扣接头7转动，使倒扣接头7与膨胀悬挂筒3脱开，完成倒扣，起出内管工具，完成膨胀悬挂器施工。
[0018]该膨胀悬挂器用加压膨胀机构能通过钻具，提供有效的机械膨胀力，实现机械力与液压力相结合的膨胀作业方式，从而减低液压膨胀力，避免在特殊井况条件下，过高的液压膨胀力给施工带来的不便及作业风险。同时，该加压膨胀机构也可以用于自上而下膨胀的其他膨胀套管作业中，降低施工风险。
[0019]实施例2
本发明的膨胀悬挂器用加压膨胀机构在上述实施例的基础上，为了增加压力腔的密封性，在加压中心管8与倒扣接头7之间以及膨胀工具2与中心管I之间的滑动密封面上均设有密封圈。
[0020]实施例3
本发明的膨胀悬挂器用加压膨胀机构在参照上述实施例1的基础上，省略进液孔5内的破裂盘片，可在一定压力作用下直接形成压力通道。
【主权项】
1.一种膨胀悬挂器用加压膨胀机构，包括中心管(I)、膨胀工具(2)、固定花键轴(4)、花键(6)、倒扣接头(7)和加压中心管(8)，其特征是:所述的固定花键轴(4)上部与加压中心管(8)相连，固定花键轴(4)下部与中心管(I)螺纹链接，固定花键轴(4)中部设有径向分布的进液孔(5)，膨胀工具(2)位于固定花键轴(4)下方，并沿中心管(I)滑动密封配合，固定花键轴(4)上部设有花键(6)，固定花键轴(4)通过花键(6)与倒扣接头(7)轴向插接配合，倒扣接头(7)上部与加压中心管(8)轴向滑动密封配合，倒扣接头(7)下部设有与膨胀悬挂筒(3)链接配合的倒扣螺纹。
2.如权利要求1所述的膨胀悬挂器用加压膨胀机构，其特征是:所述进液孔内安装有破裂盘片。
3.如权利要求2所述的膨胀悬挂器用加压膨胀机构，其特征是:所述进液孔为2-5个，并均匀分布在同一水平面。
4.如权利要求1或2、3所述的膨胀悬挂器用加压膨胀机构，其特征是:加压中心管(8)与倒扣接头(7)之间以及膨胀工具(2)与中心管(I)之间的滑动密封面上均设有密封圈。
5.如权利要求4所述的膨胀悬挂器用加压膨胀机构，其特征是:所述加压中心管(8)上端部设有连接头(9)。
【专利摘要】本发明涉及一种膨胀悬挂器用加压膨胀机构，包括中心管、膨胀工具、固定花键轴、花键、倒扣接头和加压中心管。其中：固定花键轴上、下部分别与加压中心管相连和中心管链接，固定花键轴中部设有进液孔，膨胀工具位于固定花键轴下方，并与中心管滑动密封配合，固定花键轴上部设有花键，固定花键轴通过花键与倒扣接头轴向插接配合，倒扣接头上部与加压中心管轴向滑动密封配合，倒扣接头下部设有与膨胀悬挂筒链接配合的倒扣螺纹。本发明的优势在于可采用液压和机械相结合的膨胀方式坐挂膨胀悬挂器，提高施工可靠性。
【IPC分类】E21B23-01
【公开号】CN104747109
【申请号】CN201310743717
【发明人】唐明, 杨兰田, 贾晓斌, 周伟, 罗发强, 李双贵, 王永洪, 吴柳根, 马建忠, 宁学涛, 滕照正
【申请人】中国石油化工集团公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月31日