膨胀管补贴装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410355822.1

申请日:

2014.07.24

公开号:

CN104153735A

公开日:

2014.11.19

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21B 29/10申请公布日:20141119|||实质审查的生效IPC(主分类):E21B 29/10申请日:20140724|||公开

IPC分类号:

E21B29/10

主分类号:

E21B29/10

申请人:

中国石油天然气股份有限公司

发明人:

陈强; 李涛; 韩伟业; 李益良; 孙强

地址:

100007 北京市东城区东直门北大街9号

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司 11127

代理人:

党晓林;李永强

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内容摘要

本发明公开了一种膨胀管补贴装置,包括:膨胀管、上膨胀锥、下膨胀锥、施力组件。所述膨胀管为沿轴线延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口和第二端口。所述上膨胀锥和下膨胀锥设置有锥面,所述上膨胀锥和下膨胀锥各自的锥面分别卡在所述膨胀管的第一端口和第二端口上。所述施力组件能带动所述上膨胀锥和下膨胀锥沿着所述膨胀管的轴线方向相向运动。本发明所述的膨胀管补贴装置,能够高效地对套损井实现一次、二次修复。

权利要求书

1.  一种膨胀管补贴装置,其特征在于,包括:膨胀管、上膨胀锥、下膨胀锥、施力组件,
所述膨胀管为沿轴线延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口和第二端口;
所述上膨胀锥和下膨胀锥设置有锥面,所述上膨胀锥和下膨胀锥各自的锥面分别卡在所述膨胀管的第一端口和第二端口上;
所述施力组件能带动所述上膨胀锥和下膨胀锥沿着所述膨胀管的轴线方向相向运动。

2.
  如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:所述膨胀管设置在被补贴的套管内,在垂直于所述膨胀管轴线的方向上,所述膨胀管两侧的厚度与所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径之和大于所述被补贴套管的内径且所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径小于所述被补贴套管的内径。

3.
  如权利要求2所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:所述膨胀管膨胀后的外径比被补贴套管的内径大0.1毫米至0.8毫米。

4.
  如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径不小于所述膨胀管的外径。

5.
  如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于,所述施力组件设置在所述膨胀管的中空部分,其包括:活塞管、活塞盘、液缸,
所述活塞管为中空管柱,其一端位于液缸内并与所述活塞盘固定连接,另一端伸出所述液缸外并与所述上膨胀锥固定连接,在所述活塞管上还开设有与所述液缸相连通的流通孔;
所述活塞盘设置在所述液缸内,其直径与所述液缸的内径相同;
所述液缸设置在所述膨胀管内,在所述液缸的上端面开设有活塞孔,所述活塞管穿过所述活塞孔。

6.
  如权利要求5所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:所述上膨胀锥的中心设置有贯通的第一孔,所述施力组件中的活塞管穿过所述第一孔和所述上膨胀锥连接。

7.
  如权利要求5所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:在所述液缸的下端还设置有下连接杆,所述下连接杆的一端与所述液缸连接,另一端与所述下膨胀锥连接。

8.
  如权利要求5所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:在所述活塞管与所述膨胀管环空之间设置有锚定器。

9.
  如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:所述膨胀管包括本体段和本体段向外延伸的薄壁段,所述薄壁段和所述上膨胀锥接触,所述薄壁段的壁厚小于膨胀管本体 段的壁厚。

10.
  如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于:所述上膨胀锥的最大外径小于所述下膨胀锥的最大外径。

说明书

膨胀管补贴装置
技术领域
本发明涉及石油开发用井下机械工具,特别涉及一种膨胀管补贴装置。
背景技术
在石油开发领域,随着油田开发时间延长,套管损坏(简称套损)井逐年增多,现有技术中通常应用膨胀管补贴装置补贴所述套损井。其中,所述膨胀管是一种由特殊材料制成、具有良好塑性的金属钢管,下入井内后可通过机械或液压的方法在直径方向膨胀到预定的内径和外径。当膨胀管用于补贴套管时,先将较小直径的膨胀管下入套损井内,在机械力或液压力的作用下使膨胀管发生整体塑性膨胀,紧贴在井筒的套管内壁上,从而实现锚定与密封。
如图1所示,现有的膨胀管补贴装置包括:膨胀管1a,膨胀锥2a,底堵3a,油管4a和密封装置5a。其中所述密封装置5a通常为橡胶,固定在膨胀管1a外壁上,当膨胀管1a膨胀后可以用于密封膨胀管1a和套管b之间的环空。所述底堵3a固定在所述膨胀管1a的下端,用于密封膨胀管1a的下端面,以保证在膨胀过程中其与膨胀管1a、膨胀锥2a所包围的空腔能够形成高压腔B。油管4a的下端与膨胀锥2a的上端固定连接,且膨胀管1a挂在膨胀锥2a的斜面上,从而整个膨胀管1a的管柱重量通过油管4a悬持。使用时,该套装置可以先利用油管4a将与之连接的膨胀锥2a、以及悬挂在膨胀锥2a上的膨胀管1a下入到套管b出现损坏的预定位置;当膨胀管1a下到待补贴套管b位置时,再地面利用高压泵向油管4a打入液体;由于膨胀管的下端设置有底堵3a,在膨胀管1a、底堵3a及膨胀锥2a之间形成了高压腔B;当高压腔B内的压力达到一定的数值后,膨胀锥2a在液体压力的推动下和油管4a一起上行,直至走出膨胀管1a,完成膨胀过程。
如图2所示,当膨胀管1a完成膨胀后,此时需要起出油管4a、再下入磨铣工具钻通膨胀管1a下端的底堵3a。然而上述磨铣底堵3a操作繁琐、耗时长,导致整个膨胀管补贴的过程效率低下。
因此目前需要一种高效的膨胀管补贴装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种膨胀管补贴装置,能够高效地对套损井实现修复。
为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下所述:
一种膨胀管补贴装置,包括:膨胀管、上膨胀锥、下膨胀锥、施力组件,所述膨胀管为沿轴线延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口和第二端口;所述上膨胀锥和下膨胀锥设置有锥面,所述上膨胀锥和下膨胀锥各自的锥面分别卡在所述膨胀管的第一端口和第二端口上;所述施力组件能带动所述上膨胀锥和下膨胀锥沿着所述膨胀管的轴线方向相向运动。
在优选的实施方式中,所述膨胀管设置在被补贴的套管内,在垂直于所述膨胀管轴线的方向上,所述膨胀管两侧的厚度与所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径之和大于所述被补贴套管的内径且所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径小于所述被补贴套管的内径。
在优选的实施方式中,所述膨胀管膨胀后的外径比被补贴套管的内径大0.1毫米至0.8毫米。
在优选的实施方式中,所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径不小于所述膨胀管的外径。
在优选的实施方式中,所述施力组件设置在所述膨胀管的中空部分,其包括:活塞管、活塞盘、液缸,
所述活塞管为中空管柱,其一端位于液缸内并与所述活塞盘固定连接,另一端伸出所述液缸外并与所述上膨胀锥固定连接,在所述活塞管上还开设有与所述液缸相连通的流通孔;
所述活塞盘设置在所述液缸内,其直径与所述液缸的内径相同;
所述液缸设置在所述膨胀管内,在所述液缸的上端面开设有活塞孔,所述活塞管穿过所述活塞孔。
在优选的实施方式中,所述上膨胀锥的中心设置有贯通的第一孔,所述施力组件中的活塞管穿过所述第一孔和所述上膨胀锥连接。
在优选的实施方式中,在所述液缸的下端还设置有下连接杆,所述下连接杆的一端与所述液缸连接,另一端与所述下膨胀锥连接。
在优选的实施方式中,在所述活塞管与所述膨胀管环空之间设置有锚定器。
在优选的实施方式中,所述膨胀管包括本体段和本体段向外延伸的薄壁段,所述薄壁段和所述上膨胀锥接触,所述薄壁段的壁厚小于膨胀管本体段的壁厚。
在优选的实施方式中,所述上膨胀锥的最大外径小于所述下膨胀锥的最大外径。
有益效果:本发明所述的膨胀管补贴装置,相对于现有的膨胀管补贴装置而言,本发明所述膨胀管可以直接坐在上膨胀锥和下膨胀锥的锥面上,通过上述结构改进实现上膨胀锥和下膨胀锥外置于膨胀管,取消了现有技术中的底堵,使用时当上下膨胀锥实现对所述膨胀管的膨胀后,无需再次下入磨铣工具,因此大大提高了膨胀管补贴装置的效率。另外在取消底 堵的同时也相应地取消了高压腔。现有技术中的高压腔壁薄、内部压力高,因此强度相对较差,在膨胀过程中容易发生泄漏,会降低膨胀成功率。当取消高压腔结构后进一步提高膨胀管膨胀成功率。另外现有技术中的所述高压腔是整套膨胀管补贴装置外径最大的地方,取消后,有利于减小整套装置的最大外径,从而提高膨胀管补贴装置的通过性,容易通过经一次补贴后的套管的补贴处,从而能够对经一次补贴后的套管的补贴处以下位置实现补贴。
本发明不仅有效解决一次补贴后的套管的补贴处以下位置出现漏点难以补贴的问题,进一步的本发明通过对膨胀管上端设置薄壁段或者将上膨胀锥的最大外径设置为较下膨胀锥的最大外径略小,从而实现了精确定位二次补贴膨胀管的位置,实现二次补贴的膨胀管与一次补贴的膨胀管无缝对接,现场应用良好。
附图说明
图1是现有技术中一种膨胀管补贴工具的结构示意图;
图2是现有技术中套损井经膨胀管补贴工具修复后的结构示意图;
图3是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置的结构示意图;
图4是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置膨胀管的结构示意图;
图5是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置上膨胀锥的结构示意图;
图6是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置下膨胀锥的结构示意图;
图7是本发明第二实施例中一种膨胀管补贴装置的结构示意图;
图8是本发明第二实施例中一种膨胀管补贴装置膨胀工作状态图;
图9是本发明第二实施例中套损井经膨胀管补贴装置补贴后的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例,对本发明的技术方案作详细说明,应当理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
本发明提供了一种膨胀管补贴装置,用于高效地对套损井实现修复。
本文中所述的上或下位置是针对膨胀管补贴装置在进入井下后的使用状态而言的,确切地说,所述膨胀管补贴装置的上膨胀锥所处的位置相对为上,下膨胀锥所处的位置相对为下。
请参阅图3,本发明第一实施例中提出的膨胀管补贴装置包括:膨胀管1、上膨胀锥2、下膨胀锥3、施力组件4。
所述膨胀管1是由特殊材料制成、具有良好塑性的金属钢管,下入井内后可通过机械或 液压的方法沿直径方向膨胀到预定的内径和外径。所述金属的具体材质可以为耐腐蚀性强的不锈钢。
请参阅图4,在本发明的实施方式中,所述膨胀管1为沿轴线O延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口12和第二端口13。所述膨胀管1膨胀前的自然状态下,其外径小于待修复的套管b的内径。所述膨胀管1膨胀后直接与待修复的套管贴合密封。所述膨胀管1的长度根据可套损情况而定,需保证所述膨胀管1膨胀后,能够与套管b损坏的位置完全贴合密封。在所述膨胀管1的第一端口12上设置有上膨胀锥2。在所述膨胀管1的第二端口13上,设置有下膨胀锥3。在所述膨胀管1的中空部分可设置有施力组件4,所述施力组件4能带动上膨胀锥2、下膨胀锥3沿着轴向相向移动。
所述上膨胀锥2卡在所述膨胀管1的第一端口12上,用于膨胀所述膨胀管1的上部。
具体请参阅图5,所述上膨胀锥2包括圆锥体20和以所述圆锥体20大端面为基础向外延伸的圆柱体21。所述圆柱体21的外径与所述圆锥体20的最大外径相同。所述圆锥体20的小端面处的最小外径小于所述膨胀管1的内径。所述圆锥体20的最大外径大于所述膨胀管1的内径,以保证所述上膨胀锥2的圆锥体20能够部分卡入膨胀管1上端的中空管柱内。当所述上膨胀锥2相对所述膨胀管1向下移动时,能够膨胀所述膨胀管1。
在一种实施方式中,所述上膨胀锥2的最大外径不小于所述膨胀管1的外径。当所述上膨胀锥2的最大外径大于所述膨胀管1的外径时,在所述膨胀管1的外壁上可以设置密封装置。所述密封装置可以为硫化橡胶。当所述膨胀管1的外径和所述上膨胀锥2的最大外径相同时,当在待修复的套管b中下入本发明所述的膨胀管补贴装置时,所述外径相同的装置能够比较容易保证通过性。
所述上膨胀锥2的中心设置有第一孔22。所述第一孔22为贯通孔。所述第一孔22用于和施力组件4连接。例如在所述第一贯通孔22的孔壁上设置有螺纹,用于和所述施力组件4配合连接。
所述下膨胀锥3卡在所述膨胀管1的下部,当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1中空部分通过时,可以完全膨胀整个膨胀管1,特别是未被所述上膨胀锥2膨胀过的膨胀管1部分。
请参阅图7,所述下膨胀锥3的结构形状可以与所述上膨胀锥2的一致。所述下膨胀锥3包括圆锥体30和以所述圆锥体30大端面为基础向外延伸的圆柱体31。所述圆柱体31的外径与所述圆锥体30的最大外径相同。所述圆锥体30的小端面处的最小外径小于所述膨胀管1的内径,所述圆锥体30的最大外径大于所述膨胀管1的内径,以保证所述上膨胀锥2的圆锥体30能够部分卡入膨胀管1下端的中空管柱内。当所述下膨胀锥3相对于所述膨胀管1向上移动时,能够完全膨胀所述膨胀管1。
在一种实施方式中,所述下膨胀锥3的最大外径不小于所述膨胀管1的外径。当所述下膨胀锥3的最大外径大于所述膨胀管1的外径时,在所述膨胀管1的外壁上可以设置密封装置。所述密封装置可以为硫化橡胶。当所述膨胀管1的外径和所述下膨胀锥3的最大外径相同时,当在待修复的套管b中下入本发明所述的膨胀管补贴装置时,所述外径相同的装置能够比较容易保证通过性。
在具体的实施方式中,当需要对51/2套管进行补贴时,可选取外径为114毫米厚度为5毫米的膨胀管,选取最大外径为115毫米的膨胀锥,当所述膨胀管实现膨胀后,其膨胀率为8.6%,膨胀管膨胀后相对于套管内径过盈量为0.5mm。所述51/2套管具体是指尺寸为:外径为139.7毫米,厚度为7.72毫米,内径为124.3毫米。
所述施力组件4分别和所述上膨胀锥2、下膨胀锥3固定连接。通过所述施力组件4的移动,带动所述上膨胀锥2、下膨胀锥3沿着所述膨胀管1的轴线方向O实现相对移动,从而使得上膨胀锥2和下膨胀锥3能够在相对于所述膨胀管1移动的过程中实现膨胀所述膨胀管1。
在本发明所述的实施方式中,所述施力组件4用于通过在所述上膨胀锥2和下膨胀锥3施加作用力,从而实现对膨胀管1的膨胀。所述施力组件4施加作用力的方式可以为机械的方式液可以为液压方式。当为液压方式时,所述施力组件4可以为液压组件。所述液压组件包括:活塞管41、活塞盘42、液缸43、下连接杆44。所述液压组件设置在所述膨胀管1的中空部分。
所述活塞管41为中空管柱,其一端设置在液缸43内,并固定连接有活塞盘42,另一端伸出液缸43外。所述活塞管41伸出液缸43外的管段可以穿过上膨胀锥2,并与所述上膨胀锥2固定连接。使用时,所述活塞管41穿过上膨胀锥2的一端可以与下入管柱固定连接。所述下入管柱可以为油管。所述固定连接的方式可以为螺纹连接,即在所述活塞管41的外表面可设置有外螺纹与所述上膨胀锥2第一孔22的内螺纹相匹配。在所述活塞管41上还开设有流通孔410。所述流通孔410与所述液缸43连通。高压液体通过活塞管41的中空部分,从所述流通孔410流入液缸43内,当所述液缸43内压力达到一定程度后,所述液缸43能够在液压的作用下向上移动。
所述活塞盘42设置在所述液缸43内。所述活塞盘42整体可为一圆盘结构。所述活塞盘42的直径与所述液缸43的内径相同。所述活塞盘42的上端面与所述活塞管41固定连接。当外界向活塞管41内注入高压液体时,所述高压液体从所述流通孔410流出后,作用在所述活塞盘42上,从而使得活塞盘42向下移动。所述活塞盘42向下移动的过程中,带动与之固定连接的活塞管41以及与所述活塞管41固定连接的上膨胀锥2一起向下移动。
所述液缸43设置在所述膨胀管1内。所述液缸43整体可为中空壳体,所述中空部分可为 一封闭的圆柱型腔体。在所述液缸43的上端面开设有活塞孔430,所述活塞管41的一端穿出所述活塞孔430。所述活塞管41与所述活塞孔430配合处设置有密封装置,以保障所述液压组件的密封性。
所述下连接杆44上端与所述液缸43的下端面固定连接。所述固定连接的方式可以为焊接也可以为其他固定连接方式。所述下连接杆44下端与所述下膨胀锥3固定连接。所述固定连接的方式可以为螺纹连接。具体的在所述下连接杆44的下端设置有外螺纹;相应的,在所述下膨胀锥3的中部可设置第二孔32。所述第二孔32的孔壁上设置有内螺纹,与所述下连接杆44的外螺纹相匹配。
本发明所述的膨胀管补贴装置在使用时,先将所述活塞管41与油管连接,保证所述活塞管41与所述油管连通;然后利用油管将所述的膨胀管补贴装置下入到套管损坏处的预定位置;再向所述油管内打入高压液体。所述高压液体沿着油管先流入活塞管41中,继而从活塞管41的流通孔中流出,进入活塞盘42与液缸43组成的密闭空间内。当所述高压液体充满所述活塞盘42与液缸43组成的密闭空间后,达到一定的压力,所述液缸43向上移动。所述液缸43在向上移动的过程中,带动所述下膨胀锥3相对于所述上膨胀锥2向上移动,所述下膨胀锥3向上移动一段距离后,所述膨胀管1下部被完全膨胀,与套管b完全贴合,从而实现将膨胀管1锚定在套管b上,此时所述膨胀管1也就实现了定位。接着再将所述施力组件4向上移动,从而带动所述下膨胀锥3向上移动。当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1内移出时,所述下膨胀锥3完成了对所述膨胀管1的膨胀,所述膨胀后的膨胀管1与待修复的套管完全贴合,从而所述膨胀管1也实现了对待修复套管的修复。当所述膨胀管3的强度并不完全均匀时,例如,所述上膨胀锥2的强度比所述下膨胀锥3的强度弱时,在上述液缸43上移的过程中,所述上膨胀锥2能够在液缸43的作用下先被膨胀开。当所述上膨胀锥2被先膨胀开时,所述上膨胀锥2则与所述套管b实现锚定,此时再上提整个施力组件4,通过下膨胀锥3实现对整个膨胀管1的全管段的完全膨胀。当所述膨胀管1被完全膨胀后,其通过过盈配合的方式与所述套管b实现定位。具体的所述膨胀管1膨胀后的外径可比所述被补贴套管b的内径大0.1毫米至0.8毫米,即过盈量为0.1毫米至0.8毫米。
当本发明所述施力组件4施加作用力的方式为机械的方式时,所述施力组件4可以为现有技术中的拉拔机。所述拉拔机设置有固定装置和活塞杆,所述固定装置能够把膨胀管1固定,所述活塞杆与上膨胀锥2和下膨胀锥3固定连接。所述活塞杆的上下移动能够先后带动与之固定连接的上膨胀锥2和下膨胀锥3的移动,从而实现对膨胀管1的膨胀。
本发明所述的膨胀管补贴装置,其所述膨胀管1可以直接坐在上膨胀锥2和下膨胀锥3的锥面上,通过上述结构改进实现上膨胀锥2和下膨胀锥3外置于膨胀管1,取消了现有技 术中的底堵3a,使用时当上下膨胀锥实现对所述膨胀管的膨胀后,无需再次下入磨铣工具,因此大大提高了膨胀管补贴装置的效率。本发明所述的膨胀管补贴装置,在取消底堵的同时也相应地取消了高压腔B。现有技术中的高压腔B壁薄、内部压力高,因此强度相对较差,在膨胀过程中容易发生泄漏,会降低膨胀成功率。当取消高压腔结构后进一步提高膨胀管1膨胀成功率。
在利用现有膨胀管补贴装置补贴套管后,在套管补贴段的内径会比非补贴段的内径小,如果该段套管以下部分出现损伤,则使用现有的膨胀管补贴装置二次补贴时,由于其容纳有膨胀锥2a的高压腔B部分外径较大,很难通过原一次补贴井段。如果为了通过一次补贴井段而缩小整套膨胀管补贴装置的外径,则很可能超过会超过膨胀管1a的可膨胀范围,膨胀管1a就很难补贴到位。
由于现有技术中的所述高压腔是整套膨胀管补贴装置外径最大的地方,本发明将其取消后,有利于减小整套装置的最大外径,从而提高膨胀管补贴装置的通过性,容易通过经一次补贴后的套管的补贴处,从而能够对经一次补贴后的套管的补贴处以下位置实现补贴。
当需要二次补贴修复的位置离一次补贴的位置较为接近时,一般情况下,所述膨胀管1上端的位置较难精确定位。通常使用膨胀管补贴装置进行补贴时,二次补贴的膨胀管容易和一次补贴的膨胀管发生重叠,二次补贴的膨胀管1很难与一次补贴的膨胀管实现无缝对接。针对上述问题,本发明进一步提出了第二实施例。
请参阅图6,在本发明第二实施例中,提出的膨胀管补贴装置也包括:膨胀管1、上膨胀锥2、下膨胀锥3、施力组件4,即第二实施例中的膨胀管补贴装置的组成和连接关系可与第一实施例中的一致。不同之处在于,所述膨胀管1包括本体段10和薄壁段11。所述薄壁段11为所述膨胀管1本体段10向上延伸的管段。所述薄壁段11处的壁厚小于所述膨胀管1本体段10的壁厚。例如,所述薄壁段11的壁厚可以为所述本体段10壁厚的一半,所述薄壁段11的长度可以为100毫米。
请参阅图8,所述膨胀管补贴装置在使用时,同样的,先将所述活塞管41与油管连接,保证所述活塞管41与所述油管连通。然后利用油管将所述的膨胀管补贴装置初步下入到套管损坏处的预定位置;再向所述油管内打入高压液体。所述高压液体沿着油管先流入活塞管1中,继而从所述活塞管41的流通孔410中流出,进入活塞盘42与液缸43组成的密闭空间内。当所述高压液体充满所述活塞盘42与液缸43组成的密闭空间后,达到一定的压力,所述液缸43向上移动。所述液缸43在向上移动的过程中,由于和所述上膨胀锥2接触的膨胀管1的壁薄段11壁薄,强度弱,因此先被膨胀开。请参阅图9,当所述上膨胀锥2实现对所述膨胀管1的薄壁段11的膨胀后,由于所述膨胀管1的薄壁段11壁厚小于所述膨胀管1本 体段10,当薄壁段11部分的膨胀管1率先膨胀时,其不会与套管b的内壁发生完全贴合。此时上提整个膨胀管补贴装置,由于所述膨胀管1的薄壁段11可以被一次补贴膨胀管1a挡住,本发明所述的膨胀管1的上端就可以被限位,即在二次补贴时,本发明的所述的膨胀管实现了与一次补贴的膨胀管1a实现了无缝对接。接着再将所述施力组件4整体向上移动,从而带动下膨胀锥3向上移动。当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1内移出时,所述下膨胀锥3完成了对所述膨胀管1的完全膨胀,所述膨胀管1实现了对待修复套管的修复,胀后与套管b的内壁完全贴合,且与一次补贴膨胀管1a过渡良好。
在另一优选的实施方式中,所述膨胀管补贴装置的组成和连接可与第一实施例中的相同,不同之处在于:所述上膨胀锥2的最大外径小于所述下膨胀锥3的最大外径,即经所述上膨胀锥2膨胀后的膨胀管1与套管b不完全贴合,此时可以上提整个膨胀管补贴装置,当被一次补贴后的膨胀管1挡住后,本发明所述的膨胀管1的上端就可以被限位。同样的,在二次补贴时,本发明的所述的膨胀管1实现了与一次补贴的膨胀管1a实现了无缝对接。接着再将所述施力组件4整体向上移动,从而带动下膨胀锥3向上移动。当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1内移出时,所述下膨胀锥3完成了对所述膨胀管1的完全膨胀,所述膨胀管1实现了对待修复套管的修复,胀后与套管b的内壁贴合,且与一次补贴膨胀管1a过渡良好。
在优选的实施方式中,在活塞管41与膨胀管1环空之间装有锚定器,一方面可以保证在膨胀过程中膨胀管1与活塞管41相对位置不变;另一方面当所述膨胀管1的长度较长时,可以用于保证膨胀管1的刚度。
本发明所述的膨胀管补贴装置,相对于现有的膨胀管补贴装置而言,取消了底堵3a及高压腔B、密封装置3a。所述高压腔B壁薄、但内部压力高,因此强度相对较差,在膨胀过程中容易发生泄漏,会降低膨胀成功率。本发明所述膨胀管1可以直接坐在上膨胀锥2和下膨胀锥3的斜面上,上膨胀锥2和下膨胀锥3分别和与施力组件4相连;通过上述结构改进实现上膨胀锥2和下膨胀锥3外置于膨胀管1,所述膨胀管1膨胀后,与套管b之间形成全段金属密封。不仅简化膨胀管加工工艺,同时进一步提高膨胀管1的通过性与膨胀成功率。
本发明不仅有效解决一次补贴后套管补贴处以下的套损井出现漏点难以补贴的问题,进一步的本发明通过对膨胀管1上端设置薄壁段11或者将上膨胀锥2的最大外径设置为较下膨胀锥3的最大外径略小,从而实现了精确定位二次补贴膨胀管1的位置,实现二次补贴的膨胀管1与一次补贴的膨胀管无缝对接,现场应用良好。
以上所述仅为本发明的几个实施例,虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细 节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

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1、10申请公布号CN104153735A43申请公布日20141119CN104153735A21申请号201410355822122申请日20140724E21B29/1020060171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号72发明人陈强李涛韩伟业李益良孙强74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人党晓林李永强54发明名称膨胀管补贴装置57摘要本发明公开了一种膨胀管补贴装置,包括膨胀管、上膨胀锥、下膨胀锥、施力组件。所述膨胀管为沿轴线延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口和第二端口。所述上膨胀锥和下膨胀锥设置有锥面,所述上膨胀锥和。

2、下膨胀锥各自的锥面分别卡在所述膨胀管的第一端口和第二端口上。所述施力组件能带动所述上膨胀锥和下膨胀锥沿着所述膨胀管的轴线方向相向运动。本发明所述的膨胀管补贴装置,能够高效地对套损井实现一次、二次修复。51INTCL权利要求书1页说明书7页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图4页10申请公布号CN104153735ACN104153735A1/1页21一种膨胀管补贴装置,其特征在于,包括膨胀管、上膨胀锥、下膨胀锥、施力组件,所述膨胀管为沿轴线延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口和第二端口;所述上膨胀锥和下膨胀锥设置有锥面,所述上膨胀锥和下膨。

3、胀锥各自的锥面分别卡在所述膨胀管的第一端口和第二端口上;所述施力组件能带动所述上膨胀锥和下膨胀锥沿着所述膨胀管的轴线方向相向运动。2如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于所述膨胀管设置在被补贴的套管内,在垂直于所述膨胀管轴线的方向上,所述膨胀管两侧的厚度与所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径之和大于所述被补贴套管的内径且所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径小于所述被补贴套管的内径。3如权利要求2所述的膨胀管补贴装置,其特征在于所述膨胀管膨胀后的外径比被补贴套管的内径大01毫米至08毫米。4如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径不小于所述膨胀管的外径。5如权利。

4、要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于,所述施力组件设置在所述膨胀管的中空部分,其包括活塞管、活塞盘、液缸,所述活塞管为中空管柱,其一端位于液缸内并与所述活塞盘固定连接,另一端伸出所述液缸外并与所述上膨胀锥固定连接,在所述活塞管上还开设有与所述液缸相连通的流通孔;所述活塞盘设置在所述液缸内,其直径与所述液缸的内径相同;所述液缸设置在所述膨胀管内,在所述液缸的上端面开设有活塞孔,所述活塞管穿过所述活塞孔。6如权利要求5所述的膨胀管补贴装置,其特征在于所述上膨胀锥的中心设置有贯通的第一孔,所述施力组件中的活塞管穿过所述第一孔和所述上膨胀锥连接。7如权利要求5所述的膨胀管补贴装置,其特征在于在所述液。

5、缸的下端还设置有下连接杆,所述下连接杆的一端与所述液缸连接,另一端与所述下膨胀锥连接。8如权利要求5所述的膨胀管补贴装置,其特征在于在所述活塞管与所述膨胀管环空之间设置有锚定器。9如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于所述膨胀管包括本体段和本体段向外延伸的薄壁段,所述薄壁段和所述上膨胀锥接触,所述薄壁段的壁厚小于膨胀管本体段的壁厚。10如权利要求1所述的膨胀管补贴装置,其特征在于所述上膨胀锥的最大外径小于所述下膨胀锥的最大外径。权利要求书CN104153735A1/7页3膨胀管补贴装置技术领域0001本发明涉及石油开发用井下机械工具,特别涉及一种膨胀管补贴装置。背景技术0002在石油开发。

6、领域,随着油田开发时间延长,套管损坏简称套损井逐年增多,现有技术中通常应用膨胀管补贴装置补贴所述套损井。其中,所述膨胀管是一种由特殊材料制成、具有良好塑性的金属钢管,下入井内后可通过机械或液压的方法在直径方向膨胀到预定的内径和外径。当膨胀管用于补贴套管时,先将较小直径的膨胀管下入套损井内,在机械力或液压力的作用下使膨胀管发生整体塑性膨胀,紧贴在井筒的套管内壁上,从而实现锚定与密封。0003如图1所示,现有的膨胀管补贴装置包括膨胀管1A,膨胀锥2A,底堵3A,油管4A和密封装置5A。其中所述密封装置5A通常为橡胶,固定在膨胀管1A外壁上,当膨胀管1A膨胀后可以用于密封膨胀管1A和套管B之间的环空。

7、。所述底堵3A固定在所述膨胀管1A的下端,用于密封膨胀管1A的下端面,以保证在膨胀过程中其与膨胀管1A、膨胀锥2A所包围的空腔能够形成高压腔B。油管4A的下端与膨胀锥2A的上端固定连接,且膨胀管1A挂在膨胀锥2A的斜面上,从而整个膨胀管1A的管柱重量通过油管4A悬持。使用时,该套装置可以先利用油管4A将与之连接的膨胀锥2A、以及悬挂在膨胀锥2A上的膨胀管1A下入到套管B出现损坏的预定位置;当膨胀管1A下到待补贴套管B位置时,再地面利用高压泵向油管4A打入液体;由于膨胀管的下端设置有底堵3A,在膨胀管1A、底堵3A及膨胀锥2A之间形成了高压腔B;当高压腔B内的压力达到一定的数值后,膨胀锥2A在液。

8、体压力的推动下和油管4A一起上行,直至走出膨胀管1A,完成膨胀过程。0004如图2所示,当膨胀管1A完成膨胀后,此时需要起出油管4A、再下入磨铣工具钻通膨胀管1A下端的底堵3A。然而上述磨铣底堵3A操作繁琐、耗时长,导致整个膨胀管补贴的过程效率低下。0005因此目前需要一种高效的膨胀管补贴装置。发明内容0006本发明的目的是提供一种膨胀管补贴装置,能够高效地对套损井实现修复。0007为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下所述0008一种膨胀管补贴装置,包括膨胀管、上膨胀锥、下膨胀锥、施力组件,所述膨胀管为沿轴线延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口和第二端口;所述上膨胀锥和下膨胀锥设置。

9、有锥面,所述上膨胀锥和下膨胀锥各自的锥面分别卡在所述膨胀管的第一端口和第二端口上;所述施力组件能带动所述上膨胀锥和下膨胀锥沿着所述膨胀管的轴线方向相向运动。0009在优选的实施方式中,所述膨胀管设置在被补贴的套管内,在垂直于所述膨胀管轴线的方向上,所述膨胀管两侧的厚度与所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径之和大于所说明书CN104153735A2/7页4述被补贴套管的内径且所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径小于所述被补贴套管的内径。0010在优选的实施方式中,所述膨胀管膨胀后的外径比被补贴套管的内径大01毫米至08毫米。0011在优选的实施方式中,所述上膨胀锥、下膨胀锥的最大外径不小于所述膨胀管的外。

10、径。0012在优选的实施方式中,所述施力组件设置在所述膨胀管的中空部分,其包括活塞管、活塞盘、液缸,0013所述活塞管为中空管柱,其一端位于液缸内并与所述活塞盘固定连接,另一端伸出所述液缸外并与所述上膨胀锥固定连接,在所述活塞管上还开设有与所述液缸相连通的流通孔;0014所述活塞盘设置在所述液缸内,其直径与所述液缸的内径相同;0015所述液缸设置在所述膨胀管内,在所述液缸的上端面开设有活塞孔,所述活塞管穿过所述活塞孔。0016在优选的实施方式中,所述上膨胀锥的中心设置有贯通的第一孔,所述施力组件中的活塞管穿过所述第一孔和所述上膨胀锥连接。0017在优选的实施方式中,在所述液缸的下端还设置有下连。

11、接杆,所述下连接杆的一端与所述液缸连接,另一端与所述下膨胀锥连接。0018在优选的实施方式中,在所述活塞管与所述膨胀管环空之间设置有锚定器。0019在优选的实施方式中,所述膨胀管包括本体段和本体段向外延伸的薄壁段,所述薄壁段和所述上膨胀锥接触,所述薄壁段的壁厚小于膨胀管本体段的壁厚。0020在优选的实施方式中,所述上膨胀锥的最大外径小于所述下膨胀锥的最大外径。0021有益效果本发明所述的膨胀管补贴装置,相对于现有的膨胀管补贴装置而言,本发明所述膨胀管可以直接坐在上膨胀锥和下膨胀锥的锥面上,通过上述结构改进实现上膨胀锥和下膨胀锥外置于膨胀管,取消了现有技术中的底堵,使用时当上下膨胀锥实现对所述膨。

12、胀管的膨胀后,无需再次下入磨铣工具,因此大大提高了膨胀管补贴装置的效率。另外在取消底堵的同时也相应地取消了高压腔。现有技术中的高压腔壁薄、内部压力高,因此强度相对较差,在膨胀过程中容易发生泄漏,会降低膨胀成功率。当取消高压腔结构后进一步提高膨胀管膨胀成功率。另外现有技术中的所述高压腔是整套膨胀管补贴装置外径最大的地方,取消后,有利于减小整套装置的最大外径,从而提高膨胀管补贴装置的通过性,容易通过经一次补贴后的套管的补贴处,从而能够对经一次补贴后的套管的补贴处以下位置实现补贴。0022本发明不仅有效解决一次补贴后的套管的补贴处以下位置出现漏点难以补贴的问题,进一步的本发明通过对膨胀管上端设置薄壁。

13、段或者将上膨胀锥的最大外径设置为较下膨胀锥的最大外径略小,从而实现了精确定位二次补贴膨胀管的位置,实现二次补贴的膨胀管与一次补贴的膨胀管无缝对接,现场应用良好。附图说明0023图1是现有技术中一种膨胀管补贴工具的结构示意图;0024图2是现有技术中套损井经膨胀管补贴工具修复后的结构示意图;说明书CN104153735A3/7页50025图3是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置的结构示意图;0026图4是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置膨胀管的结构示意图;0027图5是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置上膨胀锥的结构示意图;0028图6是本发明第一实施例中一种膨胀管补贴装置下膨胀锥的结构。

14、示意图;0029图7是本发明第二实施例中一种膨胀管补贴装置的结构示意图;0030图8是本发明第二实施例中一种膨胀管补贴装置膨胀工作状态图;0031图9是本发明第二实施例中套损井经膨胀管补贴装置补贴后的结构示意图。具体实施方式0032下面将结合附图和具体实施例,对本发明的技术方案作详细说明,应当理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。0033本发明提供了一种膨胀管补贴装置,用于高效地对套损井实现修复。0034本文中所述的上或下位置是针对膨胀管补贴装置在进入井下后的使用状态而言的,。

15、确切地说,所述膨胀管补贴装置的上膨胀锥所处的位置相对为上,下膨胀锥所处的位置相对为下。0035请参阅图3,本发明第一实施例中提出的膨胀管补贴装置包括膨胀管1、上膨胀锥2、下膨胀锥3、施力组件4。0036所述膨胀管1是由特殊材料制成、具有良好塑性的金属钢管,下入井内后可通过机械或液压的方法沿直径方向膨胀到预定的内径和外径。所述金属的具体材质可以为耐腐蚀性强的不锈钢。0037请参阅图4,在本发明的实施方式中,所述膨胀管1为沿轴线O延伸的中空管柱,所述管柱具有相背对的第一端口12和第二端口13。所述膨胀管1膨胀前的自然状态下,其外径小于待修复的套管B的内径。所述膨胀管1膨胀后直接与待修复的套管贴合密。

16、封。所述膨胀管1的长度根据可套损情况而定,需保证所述膨胀管1膨胀后,能够与套管B损坏的位置完全贴合密封。在所述膨胀管1的第一端口12上设置有上膨胀锥2。在所述膨胀管1的第二端口13上,设置有下膨胀锥3。在所述膨胀管1的中空部分可设置有施力组件4,所述施力组件4能带动上膨胀锥2、下膨胀锥3沿着轴向相向移动。0038所述上膨胀锥2卡在所述膨胀管1的第一端口12上,用于膨胀所述膨胀管1的上部。0039具体请参阅图5,所述上膨胀锥2包括圆锥体20和以所述圆锥体20大端面为基础向外延伸的圆柱体21。所述圆柱体21的外径与所述圆锥体20的最大外径相同。所述圆锥体20的小端面处的最小外径小于所述膨胀管1的内。

17、径。所述圆锥体20的最大外径大于所述膨胀管1的内径,以保证所述上膨胀锥2的圆锥体20能够部分卡入膨胀管1上端的中空管柱内。当所述上膨胀锥2相对所述膨胀管1向下移动时,能够膨胀所述膨胀管1。0040在一种实施方式中,所述上膨胀锥2的最大外径不小于所述膨胀管1的外径。当所述上膨胀锥2的最大外径大于所述膨胀管1的外径时,在所述膨胀管1的外壁上可以设置密封装置。所述密封装置可以为硫化橡胶。当所述膨胀管1的外径和所述上膨胀锥2的最大外径相同时,当在待修复的套管B中下入本发明所述的膨胀管补贴装置时,所述外径说明书CN104153735A4/7页6相同的装置能够比较容易保证通过性。0041所述上膨胀锥2的中。

18、心设置有第一孔22。所述第一孔22为贯通孔。所述第一孔22用于和施力组件4连接。例如在所述第一贯通孔22的孔壁上设置有螺纹,用于和所述施力组件4配合连接。0042所述下膨胀锥3卡在所述膨胀管1的下部,当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1中空部分通过时,可以完全膨胀整个膨胀管1,特别是未被所述上膨胀锥2膨胀过的膨胀管1部分。0043请参阅图7,所述下膨胀锥3的结构形状可以与所述上膨胀锥2的一致。所述下膨胀锥3包括圆锥体30和以所述圆锥体30大端面为基础向外延伸的圆柱体31。所述圆柱体31的外径与所述圆锥体30的最大外径相同。所述圆锥体30的小端面处的最小外径小于所述膨胀管1的内径,所述圆锥体30的最大。

19、外径大于所述膨胀管1的内径,以保证所述上膨胀锥2的圆锥体30能够部分卡入膨胀管1下端的中空管柱内。当所述下膨胀锥3相对于所述膨胀管1向上移动时,能够完全膨胀所述膨胀管1。0044在一种实施方式中,所述下膨胀锥3的最大外径不小于所述膨胀管1的外径。当所述下膨胀锥3的最大外径大于所述膨胀管1的外径时,在所述膨胀管1的外壁上可以设置密封装置。所述密封装置可以为硫化橡胶。当所述膨胀管1的外径和所述下膨胀锥3的最大外径相同时,当在待修复的套管B中下入本发明所述的膨胀管补贴装置时,所述外径相同的装置能够比较容易保证通过性。0045在具体的实施方式中,当需要对51/2套管进行补贴时,可选取外径为114毫米厚。

20、度为5毫米的膨胀管,选取最大外径为115毫米的膨胀锥,当所述膨胀管实现膨胀后,其膨胀率为86,膨胀管膨胀后相对于套管内径过盈量为05MM。所述51/2套管具体是指尺寸为外径为1397毫米,厚度为772毫米,内径为1243毫米。0046所述施力组件4分别和所述上膨胀锥2、下膨胀锥3固定连接。通过所述施力组件4的移动,带动所述上膨胀锥2、下膨胀锥3沿着所述膨胀管1的轴线方向O实现相对移动,从而使得上膨胀锥2和下膨胀锥3能够在相对于所述膨胀管1移动的过程中实现膨胀所述膨胀管1。0047在本发明所述的实施方式中,所述施力组件4用于通过在所述上膨胀锥2和下膨胀锥3施加作用力,从而实现对膨胀管1的膨胀。所。

21、述施力组件4施加作用力的方式可以为机械的方式液可以为液压方式。当为液压方式时,所述施力组件4可以为液压组件。所述液压组件包括活塞管41、活塞盘42、液缸43、下连接杆44。所述液压组件设置在所述膨胀管1的中空部分。0048所述活塞管41为中空管柱,其一端设置在液缸43内,并固定连接有活塞盘42,另一端伸出液缸43外。所述活塞管41伸出液缸43外的管段可以穿过上膨胀锥2,并与所述上膨胀锥2固定连接。使用时,所述活塞管41穿过上膨胀锥2的一端可以与下入管柱固定连接。所述下入管柱可以为油管。所述固定连接的方式可以为螺纹连接,即在所述活塞管41的外表面可设置有外螺纹与所述上膨胀锥2第一孔22的内螺纹相。

22、匹配。在所述活塞管41上还开设有流通孔410。所述流通孔410与所述液缸43连通。高压液体通过活塞管41的中空部分,从所述流通孔410流入液缸43内,当所述液缸43内压力达到一定程度后,所述液缸43能够在液压的作用下向上移动。说明书CN104153735A5/7页70049所述活塞盘42设置在所述液缸43内。所述活塞盘42整体可为一圆盘结构。所述活塞盘42的直径与所述液缸43的内径相同。所述活塞盘42的上端面与所述活塞管41固定连接。当外界向活塞管41内注入高压液体时,所述高压液体从所述流通孔410流出后,作用在所述活塞盘42上,从而使得活塞盘42向下移动。所述活塞盘42向下移动的过程中,带动。

23、与之固定连接的活塞管41以及与所述活塞管41固定连接的上膨胀锥2一起向下移动。0050所述液缸43设置在所述膨胀管1内。所述液缸43整体可为中空壳体,所述中空部分可为一封闭的圆柱型腔体。在所述液缸43的上端面开设有活塞孔430,所述活塞管41的一端穿出所述活塞孔430。所述活塞管41与所述活塞孔430配合处设置有密封装置,以保障所述液压组件的密封性。0051所述下连接杆44上端与所述液缸43的下端面固定连接。所述固定连接的方式可以为焊接也可以为其他固定连接方式。所述下连接杆44下端与所述下膨胀锥3固定连接。所述固定连接的方式可以为螺纹连接。具体的在所述下连接杆44的下端设置有外螺纹;相应的,在。

24、所述下膨胀锥3的中部可设置第二孔32。所述第二孔32的孔壁上设置有内螺纹,与所述下连接杆44的外螺纹相匹配。0052本发明所述的膨胀管补贴装置在使用时,先将所述活塞管41与油管连接,保证所述活塞管41与所述油管连通;然后利用油管将所述的膨胀管补贴装置下入到套管损坏处的预定位置;再向所述油管内打入高压液体。所述高压液体沿着油管先流入活塞管41中,继而从活塞管41的流通孔中流出,进入活塞盘42与液缸43组成的密闭空间内。当所述高压液体充满所述活塞盘42与液缸43组成的密闭空间后,达到一定的压力,所述液缸43向上移动。所述液缸43在向上移动的过程中,带动所述下膨胀锥3相对于所述上膨胀锥2向上移动,所。

25、述下膨胀锥3向上移动一段距离后,所述膨胀管1下部被完全膨胀,与套管B完全贴合,从而实现将膨胀管1锚定在套管B上,此时所述膨胀管1也就实现了定位。接着再将所述施力组件4向上移动,从而带动所述下膨胀锥3向上移动。当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1内移出时,所述下膨胀锥3完成了对所述膨胀管1的膨胀,所述膨胀后的膨胀管1与待修复的套管完全贴合,从而所述膨胀管1也实现了对待修复套管的修复。当所述膨胀管3的强度并不完全均匀时,例如,所述上膨胀锥2的强度比所述下膨胀锥3的强度弱时,在上述液缸43上移的过程中,所述上膨胀锥2能够在液缸43的作用下先被膨胀开。当所述上膨胀锥2被先膨胀开时,所述上膨胀锥2则与所述套管。

26、B实现锚定,此时再上提整个施力组件4,通过下膨胀锥3实现对整个膨胀管1的全管段的完全膨胀。当所述膨胀管1被完全膨胀后,其通过过盈配合的方式与所述套管B实现定位。具体的所述膨胀管1膨胀后的外径可比所述被补贴套管B的内径大01毫米至08毫米,即过盈量为01毫米至08毫米。0053当本发明所述施力组件4施加作用力的方式为机械的方式时,所述施力组件4可以为现有技术中的拉拔机。所述拉拔机设置有固定装置和活塞杆,所述固定装置能够把膨胀管1固定,所述活塞杆与上膨胀锥2和下膨胀锥3固定连接。所述活塞杆的上下移动能够先后带动与之固定连接的上膨胀锥2和下膨胀锥3的移动,从而实现对膨胀管1的膨胀。0054本发明所述。

27、的膨胀管补贴装置,其所述膨胀管1可以直接坐在上膨胀锥2和下膨胀锥3的锥面上,通过上述结构改进实现上膨胀锥2和下膨胀锥3外置于膨胀管1,取消了说明书CN104153735A6/7页8现有技术中的底堵3A,使用时当上下膨胀锥实现对所述膨胀管的膨胀后,无需再次下入磨铣工具,因此大大提高了膨胀管补贴装置的效率。本发明所述的膨胀管补贴装置,在取消底堵的同时也相应地取消了高压腔B。现有技术中的高压腔B壁薄、内部压力高,因此强度相对较差,在膨胀过程中容易发生泄漏,会降低膨胀成功率。当取消高压腔结构后进一步提高膨胀管1膨胀成功率。0055在利用现有膨胀管补贴装置补贴套管后,在套管补贴段的内径会比非补贴段的内径。

28、小,如果该段套管以下部分出现损伤,则使用现有的膨胀管补贴装置二次补贴时,由于其容纳有膨胀锥2A的高压腔B部分外径较大,很难通过原一次补贴井段。如果为了通过一次补贴井段而缩小整套膨胀管补贴装置的外径,则很可能超过会超过膨胀管1A的可膨胀范围,膨胀管1A就很难补贴到位。0056由于现有技术中的所述高压腔是整套膨胀管补贴装置外径最大的地方,本发明将其取消后,有利于减小整套装置的最大外径,从而提高膨胀管补贴装置的通过性,容易通过经一次补贴后的套管的补贴处,从而能够对经一次补贴后的套管的补贴处以下位置实现补贴。0057当需要二次补贴修复的位置离一次补贴的位置较为接近时,一般情况下,所述膨胀管1上端的位置。

29、较难精确定位。通常使用膨胀管补贴装置进行补贴时,二次补贴的膨胀管容易和一次补贴的膨胀管发生重叠,二次补贴的膨胀管1很难与一次补贴的膨胀管实现无缝对接。针对上述问题,本发明进一步提出了第二实施例。0058请参阅图6,在本发明第二实施例中,提出的膨胀管补贴装置也包括膨胀管1、上膨胀锥2、下膨胀锥3、施力组件4,即第二实施例中的膨胀管补贴装置的组成和连接关系可与第一实施例中的一致。不同之处在于,所述膨胀管1包括本体段10和薄壁段11。所述薄壁段11为所述膨胀管1本体段10向上延伸的管段。所述薄壁段11处的壁厚小于所述膨胀管1本体段10的壁厚。例如,所述薄壁段11的壁厚可以为所述本体段10壁厚的一半,。

30、所述薄壁段11的长度可以为100毫米。0059请参阅图8,所述膨胀管补贴装置在使用时,同样的,先将所述活塞管41与油管连接,保证所述活塞管41与所述油管连通。然后利用油管将所述的膨胀管补贴装置初步下入到套管损坏处的预定位置;再向所述油管内打入高压液体。所述高压液体沿着油管先流入活塞管1中,继而从所述活塞管41的流通孔410中流出,进入活塞盘42与液缸43组成的密闭空间内。当所述高压液体充满所述活塞盘42与液缸43组成的密闭空间后,达到一定的压力,所述液缸43向上移动。所述液缸43在向上移动的过程中,由于和所述上膨胀锥2接触的膨胀管1的壁薄段11壁薄,强度弱,因此先被膨胀开。请参阅图9,当所述上。

31、膨胀锥2实现对所述膨胀管1的薄壁段11的膨胀后,由于所述膨胀管1的薄壁段11壁厚小于所述膨胀管1本体段10,当薄壁段11部分的膨胀管1率先膨胀时,其不会与套管B的内壁发生完全贴合。此时上提整个膨胀管补贴装置,由于所述膨胀管1的薄壁段11可以被一次补贴膨胀管1A挡住,本发明所述的膨胀管1的上端就可以被限位,即在二次补贴时,本发明的所述的膨胀管实现了与一次补贴的膨胀管1A实现了无缝对接。接着再将所述施力组件4整体向上移动,从而带动下膨胀锥3向上移动。当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1内移出时,所述下膨胀锥3完成了对所述膨胀管1的完全膨胀,所述膨胀管1实现了对待修复套管的修复,胀后与套管B的内壁完全贴合。

32、,且与一次补贴膨胀管1A过渡良好。说明书CN104153735A7/7页90060在另一优选的实施方式中,所述膨胀管补贴装置的组成和连接可与第一实施例中的相同,不同之处在于所述上膨胀锥2的最大外径小于所述下膨胀锥3的最大外径,即经所述上膨胀锥2膨胀后的膨胀管1与套管B不完全贴合,此时可以上提整个膨胀管补贴装置,当被一次补贴后的膨胀管1挡住后,本发明所述的膨胀管1的上端就可以被限位。同样的,在二次补贴时,本发明的所述的膨胀管1实现了与一次补贴的膨胀管1A实现了无缝对接。接着再将所述施力组件4整体向上移动,从而带动下膨胀锥3向上移动。当所述下膨胀锥3从所述膨胀管1内移出时,所述下膨胀锥3完成了对所。

33、述膨胀管1的完全膨胀,所述膨胀管1实现了对待修复套管的修复,胀后与套管B的内壁贴合,且与一次补贴膨胀管1A过渡良好。0061在优选的实施方式中,在活塞管41与膨胀管1环空之间装有锚定器,一方面可以保证在膨胀过程中膨胀管1与活塞管41相对位置不变;另一方面当所述膨胀管1的长度较长时,可以用于保证膨胀管1的刚度。0062本发明所述的膨胀管补贴装置,相对于现有的膨胀管补贴装置而言,取消了底堵3A及高压腔B、密封装置3A。所述高压腔B壁薄、但内部压力高,因此强度相对较差,在膨胀过程中容易发生泄漏,会降低膨胀成功率。本发明所述膨胀管1可以直接坐在上膨胀锥2和下膨胀锥3的斜面上,上膨胀锥2和下膨胀锥3分别。

34、和与施力组件4相连;通过上述结构改进实现上膨胀锥2和下膨胀锥3外置于膨胀管1,所述膨胀管1膨胀后,与套管B之间形成全段金属密封。不仅简化膨胀管加工工艺,同时进一步提高膨胀管1的通过性与膨胀成功率。0063本发明不仅有效解决一次补贴后套管补贴处以下的套损井出现漏点难以补贴的问题,进一步的本发明通过对膨胀管1上端设置薄壁段11或者将上膨胀锥2的最大外径设置为较下膨胀锥3的最大外径略小,从而实现了精确定位二次补贴膨胀管1的位置,实现二次补贴的膨胀管1与一次补贴的膨胀管无缝对接,现场应用良好。0064以上所述仅为本发明的几个实施例,虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。说明书CN104153735A1/4页10图1图2说明书附图CN104153735A102/4页11图3图4图5图6说明书附图CN104153735A113/4页12图7图8说明书附图CN104153735A124/4页13图9说明书附图CN104153735A13。

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