一种长井段套管破损修补装置技术领域
本实用新型涉及油田修井技术领域，特别涉及一种长井段套管破损修补装置。
背景技术
随着油田开发时间的延续及稠油井吞吐轮次的增多，套损井逐年增多，井下套管
因为腐蚀、作业或生产磨损以及地层应力变化等会造成损坏，易发生变形、错断、腐蚀等问
题。这些问题直接影响了油井的正常生产，严重时会导致油井停产甚至报废。因此，为了保
证油井的正常生产，有必要对井下破损的套管进行修补。
现有技术提供了一种石油膨胀管修补装置，该装置包括石油膨胀管、膨胀锥、膨胀
锥接头和底堵，石油膨胀管包括本体管和尾管，并且尾管的内径大于本体管的内径，膨胀锥
为圆台形结构，其中部设置有中心通孔，膨胀锥设置在石油膨胀管内，并且同时与本体管和
尾管紧密接触。底堵可拆卸地设置在尾管底部，并且与膨胀锥之间设有间隙作为发射腔。膨
胀锥接头为管状结构，下端穿过并固定在膨胀锥的中心通孔内，上端位于本体管内并用于
与油管连接。在应用过程中，通过将石油膨胀管下至井下套管破损位置处，利用地面设备向
油管内打压，使膨胀锥与底堵之间的发射腔压力增加，当发射腔内压力达到一定数值后，膨
胀锥推动油管，并在石油膨胀管内与油管一起上行，在此过程中，膨胀锥使石油膨胀管膨胀
至与套管内壁紧密接触，即可完成对破损套管的修补。待膨胀锥脱离石油膨胀管后，从井内
取出，随后通过钻通或打捞出底堵即可。
设计人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术提供的石油膨胀管修补装置不适用于修补油井内破损长度大于80米的
套管。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种长井段套管破损修补装
置。具体技术方案如下：
一种长井段套管破损修补装置包括石油膨胀管、膨胀锥、膨胀锥接头、底堵，所述
石油膨胀管包括本体管和尾管，并且所述尾管的内径大于所述本体管的内径，所述膨胀锥
为圆台形结构，中部设置有中心通孔，所述膨胀锥设置在所述石油膨胀管内，并且同时与所
述本体管和所述尾管紧密接触，所述底堵可拆卸地设置在所述尾管底部，并且与所述膨胀
锥之间设有间隙作为发射腔，所述膨胀锥接头为管状结构，下端穿过并固定在所述膨胀锥
的所述中心通孔内，上端位于所述本体管内并用于与油管连接，所述长井段套管破损修补
装置还包括变径短节、至少一个无接箍套管、封堵件；
所述无接箍套管的外径小于待修补套管的内径，所述石油膨胀管的尾管、所述变
径短节、至少一个所述无接箍套管自上而下顺次连接，所述封堵件用于封堵位于最下端的
所述无接箍套管的底部与所述待修补套管之间的环形空间。
具体地，作为优选，位于最上端的所述无接箍套管与所述变径短节螺纹连接。
具体地，作为优选，所述变径短节与所述石油膨胀管的尾管螺纹连接。
具体地，作为优选，所述无接箍套管的外径比所述待修补套管的内径小5mm-20mm。
具体地，作为优选，所述封堵件通过向位于最下端的所述无接箍套管的底部与所
述待修补套管之间的环形空间中加入泡沫封堵剂制备得到。
具体地，作为优选，在所述石油膨胀管的尾管上设置至少一圈凹槽，并在所述凹槽
内放置密封圈，以使所述底堵与所述石油膨胀管的尾管密封连接。
具体地，作为优选，所述膨胀锥接头下端与所述膨胀锥的所述中心通孔螺纹连接。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型实施例提供的长井段套管破损修补装置，通过打压石油膨胀管使其发
生膨胀时，石油膨胀管的外壁与待修补套管的内壁紧密贴合，同时由于变径短节下端连接
有至少一个无接箍套管，通过调整无接箍套管的个数，能够对井内破损长度大于80米的套
管进行修补，并且通过封堵件来封堵位于最下端的无接箍套管的底部与待修补套管之间的
环形空间，从而完成套管修补作业，使完好的套管与无接箍套管实现连通，进而进行正常采
油作业。可见，本实用新型实施例提供的长井段套管破损修补装置不受限于油井内破损套
管修补的长度，并且能够实现对油井内破损长度大于80米的套管的修补，便于规模化推广
应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需
要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的长井段套管破损修补装置的剖面图。
附图标记分别表示：
1 石油膨胀管，
2 膨胀锥，
3 膨胀锥接头，
4 底堵，
5 变径短节，
6 无接箍套管，
7 封堵件，
8 待修补套管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新
型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施例提供了一种长井段套管破损修补装置，如附图1所示，该装置包
括石油膨胀管1、膨胀锥2、膨胀锥接头3、底堵4。其中，石油膨胀管1包括本体管和尾管，并且
尾管的内径大于本体管的内径，膨胀锥2为圆台形结构，中部设置有中心通孔，膨胀锥2设置
在石油膨胀管1内，并且同时与本体管和尾管紧密接触。底堵4可拆卸地设置在尾管底部，并
且与膨胀锥2之间设有间隙作为发射腔，膨胀锥接头3为管状结构，下端穿过并固定在膨胀
锥2的中心通孔内，上端位于本体管内并用于与油管连接。该长井段套管破损修补装置还包
括变径短节5、至少一个无接箍套管6、封堵件7。其中，无接箍套管6的外径小于待修补套管8
的内径，石油膨胀管1的尾管、变径短节5、至少一个无接箍套管6自上而下顺次连接，封堵件
7用于封堵位于最下端的无接箍套管6的底部与待修补套管8之间的环形空间。
本实用新型实施例提供的长井段套管破损修补装置的工作原理如下所述：
将膨胀锥接头3与油管连接，然后将石油膨胀管1、变径短节5及至少一个无接箍套
管6下至井下套管破损位置处，利用地面设备向油管内打压，使膨胀锥2与底堵4之间的发射
腔压力增加，当发射腔内压力达到一定数值后，膨胀锥2推动油管，并在石油膨胀管1内与油
管一起上行，在此过程中，膨胀锥2使石油膨胀管1膨胀至与待修补套管8内壁紧密接触，石
油膨胀管1膨胀后，其尾管仍与变径短节5紧密连接，随后下入封堵件7封堵位于最下端的无
接箍套管6的底部与待修补套管8之间的环形空间，即可完成对破损套管的修补。待膨胀锥2
脱离石油膨胀管1后，从井内取出，随后通过钻通或打捞出底堵4即可进行正常采油作业。
可见，本实用新型实施例提供的长井段套管破损修补装置，通过打压石油膨胀管1
使其发生膨胀时，石油膨胀管1的外壁与待修补套管8的内壁紧密贴合，同时由于变径短节5
下端连接有至少一个无接箍套管6，通过调整无接箍套管6的个数，能够对井内破损长度大
于80米的套管进行修补，并且通过封堵件7对位于最下端的无接箍套管6的底部与待修补套
管8之间的环形空间进行封堵，从而完成套管修补作业，使完好的套管与无接箍套管6实现
连通，进而进行正常采油作业。可见，本实用新型实施例提供的长井段套管破损修补装置不
受限于油井内破损套管修补的长度，并且能够实现对油井内破损长度大于80米的套管的修
补，便于规模化推广应用。
其中，在本实用新型实施例中，变径短节5下端连接至少一个无接箍套管6，例如一
个、两个、三个、五个等，直至多个无接箍套管6的长度之和超过油井内套管破损的长度，保
证能够实现对油井内套管破损段的修补。
在本实用新型实施例中，位于最上端的无接箍套管6与变径短节5螺纹连接。其中，
变径短节5下端的外壁设置有外螺纹，无接箍套管6上端的内壁设置有与该外螺纹相适配的
内螺纹，通过螺纹连接可以保证最上端的无接箍套管6与变径短节5之间连接的紧固性，同
时便于对无接箍套管6的更换。
在本实用新型实施例中，变径短节5与石油膨胀管1的尾管螺纹连接。其中，变径短
节5上端的外壁设置有外螺纹，石油膨胀管1的尾管的内壁设置有与该外螺纹相适配的内螺
纹，通过螺纹连接可以保证变径短节5与石油膨胀管1之间连接的紧固性，同时便于对石油
膨胀管1的更换。
在本实用新型实施例中，无接箍套管6的外径比待修补套管8的内径小5mm-20mm，
例如，5mm、7mm、9mm等。通过如此设置，既能保证无接箍套管6顺利下入待修补套管8内，又能
保证无接箍套管6内的空间足够大，不会影响油井的正常生产。
在本实用新型实施例中，封堵件7通过向位于最下端的无接箍套管6的底部与待修
补套管8之间的环形空间中加入泡沫封堵剂制备得到，通过上述封堵件7能够有效实现对最
下端的无接箍套管6的底部与待修补套管8之间的封堵，保证油井套管与多个无接箍套管6
之间的无缝连接，实现正常采油作业。其中，泡沫封堵剂为本领域所常见的，在应用过程中，
通过注水泵向位于最下端的无接箍套管6的底部与待修补套管8之间的环形空间中加入泡
沫封堵剂，泡沫封堵剂即时发泡，迅速膨胀，并在2分钟内凝固硬化，形成封堵件7。
在本实用新型实施例中，为了确保底堵4与石油膨胀管1尾管的连接位置的密封
性，保证底堵4与膨胀锥2之间形成的发射腔的密封性，使通过油管传至发射腔的压力不会
泄露，膨胀锥2能在压力的作用下快速地推动油管，并与油管一起上行，使石油膨胀管1完成
膨胀。在石油膨胀管1的尾管上设置至少一圈凹槽，并且在凹槽内放置密封圈，使石油膨胀
管1的尾管与石油膨胀管1的尾管密封连接。密封圈的个数为至少一个，例如1个、2个、3个、5
个等。优选使用橡胶类O形密封圈，其随着压力的增加能自动提高密封性能。具体地，在安装
密封圈时，石油膨胀管1的尾管在其与底堵4连接位置处的内壁上开设至少一圈凹槽，用于
容纳该密封圈，随后将底堵4穿过安装密封圈处，实现了底堵4与石油膨胀管1之间的密封。
在本实用新型实施例中，膨胀锥接头3下端与膨胀锥2的中心通孔螺纹连接。其中，
膨胀锥接头3下端的外壁设置有外螺纹，膨胀锥2的中心通孔的内壁设置有与该外螺纹相适
配的内螺纹。通过螺纹连接可以保证膨胀锥接头3与膨胀锥2之间连接的紧固性，在向待修
补套管8内下入石油膨胀管1时，膨胀锥2不会与膨胀锥接头3及油管脱节，同时还便于更换
石油膨胀管1。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，
凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实
用新型的保护范围之内。