液压套管整形器装置的制作方法

本发明涉及油田套管变形修复，是一种液压套管整形器装置。

背景技术：

1、在油田开采过程中，由于受地应力等因素，井下套管会出现变形、错段等复杂情况，导致生产井停产，影响该井的后续措施实施，目前解决此类问题的方法主要有爆炸整形和机械整形两类技术。爆炸整形技术中，其用药量很难把握准，变形处的套管往往伴有壁厚不均，爆炸的无方向性使得不可避免的对套管造成极大的破坏。机械整形中梨形器扩胀技术、套管磨铣技术、偏心辊子整形技术、旋转震击技术、滚珠整形技术等，普遍存在着损伤套管，牺牲套管厚度，难以恢复原通径，施工周期长，投资大等问题。目前国内已经开始关于水平井修套工艺的研究，通过加装扶正装置使直井工具能在水平井中应用。在水平井和大斜度井修套时,加入扶正器扶正水平井段和造斜段的管柱及工具，再使用传统修套工艺进行修套，从而改善整形效果，但受摩阻和扭矩影响使效果不理想。

技术实现思路

1、本发明提供了一种液压套管整形器装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有套管整形存在的施工周期长、易损伤套管的问题。

2、本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种液压套管整形器装置，包括液缸总成、连接套管、膨胀套管、芯轴和引锥，所述液缸总成与膨胀套管通过连接套管固定连接在一起，膨胀套管内设有芯轴，芯轴上部位于连接套管内部，对应芯轴上端位置的连接套管内部滑动密封安装有底部活塞，液缸总成的活塞杆底端与底部活塞相抵从而在液体压力作用下活塞杆向下推动底部活塞，芯轴上端与底部活塞固定安装在一起，对应底部活塞下方位置的芯轴外侧套装有第一压簧，第一压簧的上下两端分别与底部活塞和膨胀套管相抵，芯轴中部设有若干条导向槽，对应每个导向槽位置的膨胀套管壁上均设有限位螺钉，每个限位螺钉的内端均位于与其对应的导向槽内，对应导向槽下方位置的芯轴外侧设有扩张体，所述扩张体包括若干个从上至下依次同轴设置于芯轴外侧的上大下小的锥环体，对应每个锥环体位置的膨胀套管内壁上均设有与锥环体相配合的锥面，对应扩张体位置的膨胀套管中部沿其周向均布有若干条内外贯通的分割槽，芯轴下端固定连接有引锥。

3、下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

4、上述液缸总成可包括若干个从上至下依次首尾相接的液缸套，其中最下方的液缸套与连接套管固定连接，对应每个液缸套内部均设有小活塞杆，所述小活塞杆包括头部和固定连接于头部底端的杆部，对应杆部位置的液缸套内壁上设有内环台，小活塞杆的头部和杆部分别滑动密封安装于液缸套和内环台内部，对应小活塞杆头部与内环台之间位置的杆部外侧套装有第二压簧，每个小活塞杆的杆部底端均与其下方相邻的小活塞杆的头部顶端相抵，最下方的小活塞杆的杆部底端与底部活塞相抵，对应小活塞杆头部位置的液缸套内壁上设有用于对小活塞杆定位的孔用挡圈进而使小活塞杆头部与其上方相邻的液缸套之间间隔一定距离形成进液间隙，小活塞杆中部设有上下贯通的液体流道，对应进液间隙位置的小活塞杆的杆部设有多个用于连通进液间隙与液体流道的通孔。

5、上述芯轴中部可设有上下贯通的中心流道，对应中心流道位置的底部活塞上设有用于连通小活塞杆的液体流道与芯轴的中心流道的连通孔，对应中心流道位置的引锥上设有内外贯通且与中心流道连通的泄流孔。

6、上述液缸总成最上方的液缸套上端可螺纹连接有上接头。

7、上述小活塞杆的头部顶面上可设有与杆部配合的定位凹槽，每个小活塞杆的杆部下端均安装于与其下方相邻的小活塞杆头部的定位凹槽中。

8、上述小活塞杆的头部与液缸套内壁之间可设有对其间隙进行密封的第一密封圈，小活塞杆的杆部与内环台内壁之间设有对其间隙进行密封的第二密封圈。

9、上述底部活塞与连接套管内壁之间可设有对其间隙进行密封的第三密封圈。

10、本发明采用液压涨管技术，其通过压力液体驱动芯轴向下运动进而挤压膨胀套管，使膨胀套管直径变大，将压力势能转化为机械势能的扩张力从而修复已变形的油田套管，通过控制液缸套和小活塞杆的数量，解决了水平井和大斜度井井口传递到钻具底端的钻压、扭矩有损耗较大，难以计算和控制有效钻压和扭矩的技术难题，同时本发明还可多次重复使用，降低了维修成本，具有使用方便、操作简单、施工周期短、不易损伤油田套管的特点。

技术特征：

1.一种液压套管整形器装置，其特征在于包括液缸总成、连接套管、膨胀套管、芯轴和引锥，所述液缸总成与膨胀套管通过连接套管固定连接在一起，膨胀套管内设有芯轴，芯轴上部位于连接套管内部，对应芯轴上端位置的连接套管内部滑动密封安装有底部活塞，液缸总成的活塞杆底端与底部活塞相抵从而在液体压力作用下活塞杆向下推动底部活塞，芯轴上端与底部活塞固定安装在一起，对应底部活塞下方位置的芯轴外侧套装有第一压簧，第一压簧的上下两端分别与底部活塞和膨胀套管相抵，芯轴中部设有若干条导向槽，对应每个导向槽位置的膨胀套管壁上均设有限位螺钉，每个限位螺钉的内端均位于与其对应的导向槽内，对应导向槽下方位置的芯轴外侧设有扩张体，所述扩张体包括若干个从上至下依次同轴设置于芯轴外侧的上大下小的锥环体，对应每个锥环体位置的膨胀套管内壁上均设有与锥环体相配合的锥面，对应扩张体位置的膨胀套管中部沿其周向均布有若干条内外贯通的分割槽，芯轴下端固定连接有引锥。

2.根据权利要求1所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述液缸总成包括若干个从上至下依次首尾相接的液缸套，其中最下方的液缸套与连接套管固定连接，对应每个液缸套内部均设有小活塞杆，所述小活塞杆包括头部和固定连接于头部底端的杆部，对应杆部位置的液缸套内壁上设有内环台，小活塞杆的头部和杆部分别滑动密封安装于液缸套和内环台内部，对应小活塞杆头部与内环台之间位置的杆部外侧套装有第二压簧，每个小活塞杆的杆部底端均与其下方相邻的小活塞杆的头部顶端相抵，最下方的小活塞杆的杆部底端与底部活塞相抵，对应小活塞杆头部位置的液缸套内壁上设有用于对小活塞杆定位的孔用挡圈进而使小活塞杆头部与其上方相邻的液缸套之间间隔一定距离形成进液间隙，小活塞杆中部设有上下贯通的液体流道，对应进液间隙位置的小活塞杆的杆部设有多个用于连通进液间隙与液体流道的通孔。

3.根据权利要求2所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述芯轴中部设有上下贯通的中心流道，对应中心流道位置的底部活塞上设有用于连通小活塞杆的液体流道与芯轴的中心流道的连通孔，对应中心流道位置的引锥上设有内外贯通且与中心流道连通的泄流孔。

4.根据权利要求2或3所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述液缸总成最上方的液缸套上端螺纹连接有上接头。

5.根据权利要求2或3所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述小活塞杆的头部顶面上设有与杆部配合的定位凹槽，每个小活塞杆的杆部下端均安装于与其下方相邻的小活塞杆头部的定位凹槽中。

6.根据权利要求4所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述小活塞杆的头部顶面上设有与杆部配合的定位凹槽，每个小活塞杆的杆部下端均安装于与其下方相邻的小活塞杆头部的定位凹槽中。

7.根据权利要求2或3或6所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述小活塞杆的头部与液缸套内壁之间设有对其间隙进行密封的第一密封圈，小活塞杆的杆部与内环台内壁之间设有对其间隙进行密封的第二密封圈。

8.根据权利要求4所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述小活塞杆的头部与液缸套内壁之间设有对其间隙进行密封的第一密封圈，小活塞杆的杆部与内环台内壁之间设有对其间隙进行密封的第二密封圈。

9.根据权利要求5所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述小活塞杆的头部与液缸套内壁之间设有对其间隙进行密封的第一密封圈，小活塞杆的杆部与内环台内壁之间设有对其间隙进行密封的第二密封圈。

10.根据权利要求1或2或3或6或8或9所述的液压套管整形器装置，其特征在于所述底部活塞与连接套管内壁之间设有对其间隙进行密封的第三密封圈。

技术总结
本发明涉及油田套管变形修复技术领域，是一种液压套管整形器装置，其包括液缸总成、连接套管、膨胀套管、芯轴和引锥，所述液缸总成与膨胀套管通过连接套管固定连接在一起，膨胀套管内设有芯轴，连接套管内设有底部活塞，液缸总成的活塞杆底端与底部活塞相抵，芯轴上端与底部活塞固定安装在一起，芯轴外侧套装有第一压簧，芯轴中部设有导向槽，套管壁上设有限位螺钉，限位螺钉的内端位于导向槽内，芯轴外侧设有使膨胀套管向外膨胀的扩张体，芯轴下端固定连接有引锥。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其通过压力液体带动芯轴向下运动进而将膨胀套管向外挤压，从而通过膨胀套管对油田套管进行整形修复，提高了修复率。

技术研发人员：席武军,滕志辉,刘宝振,李红雨,李峰,孙涛,迟启富
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13