一種用於扶正和保護外部密封模塊的膨脹管結構的製作方法

2023-12-11 01:21:37

本實用新型涉及一種膨脹管結構，更具體的說，是涉及一種用於扶正和保護外部密封模塊的膨脹管結構。

背景技術：

目前，國內各油田均面臨生產井套管破損嚴重的問題，需進行套管補貼作業，加之完井管柱對管柱更大的過流面積的需求，膨脹管技術已經受到普遍認可及應用。因膨脹管外側帶有懸掛密封模塊，在進行膨脹管下井作業過程中存在磨損的風險，使懸掛密封模塊失效，故需對膨脹管進行特殊的結構設計。

國內現有的用於保護膨脹管懸掛密封模塊的結構分兩大類，一是在膨脹管外側裝有可壓縮的銅環，銅環的外徑大於膨脹管懸掛密封模塊的外徑，起到保護密封模塊的作用；二是通過擠壓使需硫化膨脹管懸掛密封模塊的管體位置產生凹陷，並將密封模塊硫化在管體形成的凹陷處，進而保護密封模塊。對於安裝有可壓縮銅環的膨脹管結構，雖能在膨脹管下入過程中起到保護密封模塊的作用，但在膨脹管膨脹工藝實施過程中，銅環也隨膨脹管一起膨脹至外層套管內壁並產生擠壓變形，該膨脹管結構膨脹過程中需要較大的膨脹力，對膨脹工藝涉及的配套工具性能要求較高。對於帶有凹陷的膨脹管結構，因凹陷由機械擠壓形成，尺寸精確度難以保證，該現象增大了懸掛密封模塊過盈量設計的難度，使得膨脹管懸掛密封模塊的懸掛力大小及密封性受到極大影響。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種用於扶正和保護外部密封模塊的膨脹管結構，既能保護密封模塊又能起到扶正膨脹管的作用，同時解決了帶有壓縮銅環的膨脹管在膨脹工藝實施過程中膨脹力過大的問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。

本實用新型的一種用於扶正和保護外部密封模塊的膨脹管結構，由左右兩端分別設置有密封模塊的膨脹管本體構成，所述膨脹管本體由相互連接的膨脹管第 一本體和膨脹管第二本體構成，所述膨脹管第一本體的右部分直徑大於其左部分直徑，且所述膨脹管第一本體右部分的內表面由右至左依次設置有密封面、偏梯形母螺紋、退刀槽、O型圈槽和定位斜角；所述膨脹管第二本體的左部分直徑大於其右部分直徑，且所述膨脹管第二本體左部分的外表面由左至右依次設置有密封面、偏梯形公螺紋、退刀槽、O型圈槽和定位斜角。

所述膨脹管第一本體右部分外徑大於所述密封模塊的外徑，所述膨脹管第二本體左部分外徑大於所述密封模塊的外徑。

所述膨脹管第一本體和膨脹管第二本體之間設置有O型圈。

所述膨脹管第一本體右部分內表面的錐度為1:24，所述膨脹管第二本體左部分外表面的錐度為1:24。

與現有技術相比，本實用新型的技術方案所帶來的有益效果是：

(1)本實用新型中，膨脹管第一本體的右部分直徑大於其左部分，膨脹管第二本體的左部分直徑大於其右部分直徑，連接處形成擴徑，擴徑處的徑向尺寸略小於外層套管內壁的尺寸，起到扶正膨脹管的功能；

(2)本實用新型中，膨脹管第一本體右部分外徑大於密封模塊的外徑，膨脹管第二本體左部分最大外徑大於密封模塊的外徑，也就是擴徑處外徑大於密封模塊的外徑，起到保護密封模塊的作用，降低密封模塊磨損的風險，提高膨脹管工藝實施的可靠性；

(3)本實用新型中，膨脹管第一本體右部分的內表面由右至左依次設置有密封面、偏梯形母螺紋、退刀槽、O型圈槽和定位斜角，膨脹管第二本體左部分的外表面由左至右依次設置有密封面、偏梯形公螺紋、退刀槽、O型圈槽和定位斜角，偏梯形母螺紋和偏梯形公螺紋，起連接作用，既能保證很高的連接強度又可以保證在40MPa內部壓力條件下的密封性；退刀槽可使可膨脹的偏梯形母螺紋和偏梯形公螺紋配合的更為緊密，同時保證安裝的穩定性 。

(4)本實用新型中，膨脹管第二本體設置的定位斜角與可膨脹的偏梯形母螺紋的端部倒角相配合，起約束作用，防止膨脹管膨脹後形成喇叭口；膨脹管第一本體設置的定位斜角與可膨脹的偏梯形公螺紋的端部倒角相配合，起約束作用，防止膨脹管膨脹後產生縮徑；

(5)本實用新型中，由於膨脹管第一本體右部分和膨脹管第二本體左部分 在加工偏梯形母螺紋和偏梯形公螺紋之前就進行了初膨脹擴徑，因此在施工時螺紋連接部分的膨脹率小於本實用新型左右未進行初膨脹的部分，所需的膨脹力較小，使得螺紋連接密封更加牢靠。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型中密封模塊的結構示意圖；

圖3是本實用新型中膨脹管第一本體的結構示意圖；

圖4是本實用新型中膨脹管第二本體的結構示意圖。

附圖標記:1 密封模塊；2 膨脹管第一本體；3 膨脹管第二本體；4 密封面；5 偏梯形母螺紋；6 退刀槽；7 O型圈槽；8 定位斜角；9 偏梯形公螺紋；10 O型圈。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。

如圖1和圖2所示，本實用新型的一種用於扶正和保護外部密封模塊的膨脹管結構，由左右兩端分別設置有密封模塊1的膨脹管本體構成，所述密封模塊1為橡膠材質，硫化於膨脹管本體之上，可與膨脹管一起膨脹至外層套管內壁，起懸掛密封作用，所述膨脹管本體由含碳量低於20％的低碳鋼製成，具有良好的塑性。

所述膨脹管本體由相互連接的膨脹管第一本體2和膨脹管第二本體3構成，如圖3所示，所述膨脹管第一本體2的右部分直徑大於其左部分直徑，所述膨脹管第一本體2右部分外徑大於所述密封模塊1的外徑，且所述膨脹管第一本體2右部分的內表面由右至左依次設置有密封面4、可膨脹的偏梯形母螺紋5、退刀槽6、O型圈槽7和定位斜角8，所述膨脹管第一本體2設置的定位斜角8與可膨脹的偏梯形公螺紋9的端部倒角相配合，起約束作用，防止膨脹管膨脹後產生縮徑。如圖4所示，所述膨脹管第二本體3的左部分直徑大於其右部分直徑，所述膨脹管第二本體3的左部分的最大外徑大於所述密封模塊1的外徑，且所述膨脹管第二本體3左部分的外表面由左至右依次設置有密封面4、可膨脹的偏梯形公螺紋9、退刀槽6、O型圈槽7和定位斜角8，所述膨脹管第二本體3設置的 定位斜角8與可膨脹的偏梯形母螺紋5的端部倒角相配合，起約束作用，防止膨脹管膨脹後形成喇叭口。

所述膨脹管第一本體2和膨脹管第二本體3之間設置有O型圈10，即通過密封面4、O型圈槽7和O型圈10彼此間的配合進行密封。所述膨脹管第一本體2右部分內表面的錐度為1:24，所述膨脹管第二本體3左部分外表面的錐度為1:24。所述偏梯形母螺紋5和偏梯形公螺紋9的牙高、牙底均為標準尺寸。所述退刀槽6可使可膨脹的偏梯形母螺紋5和偏梯形公螺紋9配合的更為緊密，同時保證安裝的穩定性。

本實用新型的加工方法：首先，將密封模塊1分別硫化於膨脹管第一本體2的左端和膨脹管第二本體3的右端。然後，運用特殊設計的膨脹管膨脹工裝，分別對膨脹管第一本體2的右端和膨脹管第二本體3的左端進行初膨脹，形成擴徑，擴徑處的長度可設置為300mm，擴徑處的徑向尺寸略小於外層套管內壁的尺寸，起到扶正膨脹管的功能，擴徑處的外徑尺寸大於密封模塊1外徑尺寸，起到保護密封模塊1的作用。其次，按照圖紙，在膨脹管第一本體2右端的擴徑內表面由右至左依次加工相應的密封面4、偏梯形母螺紋5、退刀槽6、O型圈槽7和定位斜角8，在膨脹管第二本體3左端的擴徑外表面由左至右依次加工相應的密封面4、偏梯形公螺紋9、退刀槽6、O型圈槽7和定位斜角8。最後，裝配相應的O型圈10，並對接帶偏梯形母螺紋5的膨脹管第一本體2和帶偏梯形公螺紋9的膨脹管第二本體3。

儘管上面結合附圖對本實用新型的功能及工作過程進行了描述，但本實用新型並不局限於上述的具體功能和工作過程，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬於本實用新型的保護之內。