可變徑膨脹工具膨脹塊的製作方法

2023-09-10 04:41:05

專利名稱：可變徑膨脹工具膨脹塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於石油天然氣鑽井作業、完井作業及後期 的修井作業中，將實體管或篩管直徑脹大的可變徑膨脹工具膨脹塊。
背景技術：
在膨脹錐的發展史上，先後出現了實體膨脹錐和液壓滾動膨脹錐。 實體膨脹錐和液壓滾動膨脹錐各有優點，實體膨脹錐結構簡單，再者， 實體膨脹錐具有較高的剛性，能夠使膨脹變形量得到保證。液壓滾動 膨脹錐的最大優點就是能夠通過地面控制泵壓來控制膨脹錐上各個滾 輪的徑向伸縮量，達到控制膨脹錐大小的目的，實現了管材的分段膨 脹。但是實體膨脹錐不能夠改變自身的大小，液壓滾動膨脹錐需要較 高的液壓密封能力，且剛性不夠，有待改進和創新。本實用新型可變 徑膨脹工具由膨脹塊組成，集合了傳統膨脹錐的優點，且彌補實體錐 不能變徑膨脹和液壓滾動膨脹高壓密封困難的不足之處。
發明內容
本實用新型的目的是為了彌補目前膨脹管膨脹技術的不足，能 夠同時實現正向膨脹和倒向膨脹，能夠使膨脹管達到強制變形量，控 制膨脹塊的相對滑動及實體錐的大小，特提出一種可變徑膨脹工具膨 脹塊。
為了達到上述目的，本實用新型解決此技術問題所採用的技術方 案是 一種可變徑膨脹工具膨脹塊，是由上、下膨脹塊、爪子、膨脹 塊的外表面、接觸面、燕尾槽組成，其結構特徵是膨脹塊共有6個， 包括3對，每1對膨脹塊又包括1個上膨脹塊和1個下膨脹塊，每一 個膨脹塊上都有一個爪子；膨脹塊的爪子1的端面製作成斜體，傾斜 角度為a ，其中a的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關，a的大小 在0°到50°範圍內，載荷較小則a較小，載荷較大則a較大；膨 脹塊的表面採用曲面漸進過渡，包括正錐面4、保徑柱面3和倒錐面2， 倒錐面2和柱面3之間以及正錐面4和柱面3之間都採用曲面5過渡； 膨脹塊的兩個側面7是主要承力接觸面，製作成平面；燕尾槽6設置
在膨脹塊的接觸面7上。
與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是(1)本實用新 型的膨脹塊具有正錐面、倒錐面和保徑柱面，能夠正向脹大管材，也
能進行簡短的倒向擴管；(2)膨脹塊外表面採用雙曲面漸進過渡，改 善受力條件，膨脹塊間採用平面接觸，承力能力最強；(3)膨脹塊間 採用燕尾槽連接，使之能夠相對滑動，又不會脫落；(4)本膨脹塊結 構簡單，使用方便，用於油井管材的徑向擴大。


圖1為本實用新型可變徑膨脹工具上膨脹塊的結構示意圖。 圖2為本實用新型可變徑膨脹工具下膨脹塊的結構示意圖。 圖中l.爪子，2.倒錐面，3.保徑柱面，4.正錐面，5.錐面與柱 面間的過渡曲面，6.燕尾槽，7.接觸面，a.爪端傾斜角度。
圖3為本實用新型可變徑膨脹工具膨脹塊裝配後的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施步驟對本實用新型作進一步說明。 按照圖3所示，變徑膨脹工具的6個膨脹塊，6個膨脹塊分為3 個膨脹塊(上)，和3個膨脹塊(下)。膨脹塊(上)與膨脹塊(下) 的相對位置見圖3，膨脹塊(上)與膨脹塊(下)通過接觸面7相互 配合，燕尾槽6起導向和限位的作用。6個膨脹塊相互配合就形成了 變徑膨脹錐，當接觸面7之間完全重合時，就形成了一個錐形體，對 管材進行膨脹作業。
權利要求1.一種可變徑膨脹工具膨脹塊，是由上、下膨脹塊、爪子、膨脹塊表面、接觸面、燕尾槽組成，其特徵是膨脹塊共有6個，包括3對，每1對膨脹塊又包括1個上膨脹塊和1個下膨脹塊，每一個膨脹塊上都有一個爪子；膨脹塊的爪子(1)製作成斜體，傾斜角度為α，其中α的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關；膨脹塊的表面採用曲面漸進過渡，包括正錐面(4)、保徑柱面(3)和倒錐面(2)，錐面(2)和柱面(3)之間以及正錐面(4)和柱面(3)之間都採用曲面(5)過渡；膨脹塊的兩個側面(7)製作成平面；燕尾槽(6)設置在膨脹塊的接觸面(7)上。
2. 根據權利要求1所述的可變徑膨脹工具膨脹塊，其特徵是爪 子(l)的端面傾斜角度a的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關，a的 大小在0°到50°範圍內，載荷較小則a較小，載荷較大則a較大。
專利摘要本實用新型涉及一種用於油氣井中將實體管或篩管直徑脹大的可變徑膨脹工具膨脹塊。它能夠同時實現正向膨脹和倒向膨脹，使膨脹管達到強制變形量，控制膨脹塊的相對滑動即可改變實體錐的大小。其技術方案是膨脹塊有3對共6個，每1對又包括1個上膨脹塊和1個下膨脹塊，每一個膨脹塊上都有一個爪子；爪子端面製作成斜體，傾斜角度為α，α的大小與膨脹塊大小及工作載荷相關；膨脹塊的表面包括正錐面(4)、保徑柱面(3)和倒錐面(2)，錐面和柱面之間採用曲面(5)過渡；膨脹塊的兩個側面(7)是主要承力接觸面，為平面；燕尾槽(6)設置在接觸面(7)上。本膨脹塊能軸向相對滑動，不會脫落；其結構簡單、使用方便，用於油氣井管材的徑向擴大。
文檔編號E21B29/00GK201184155SQ200820063169
公開日2009年1月21日 申請日期2008年4月22日 優先權日2008年4月22日
發明者唐興波, 黔 李, 李林濤 申請人:西南石油大學