一種膨脹錐的製作方法

2023-07-09 07:38:26 2

本實用新型涉及油氣開採技術領域，特別涉及一種膨脹錐。

背景技術：

膨脹錐是石油鑽採工藝中常用的一種用於獲得較大井眼內通徑的工具，在膨脹錐的擠壓作用下，膨脹管發生永久性變形從而獲得較大直徑的油氣井。

目前通常採用的膨脹錐在擠壓之後，膨脹錐的各分瓣分開，從而外徑增加。

在實現本實用新型的過程中，設計人發現現有技術至少存在以下問題：

目前採用的膨脹錐外徑增大之後，不能組合成一個完整的筒狀結構，各分瓣之間存在間隙，導致膨脹管膨脹之後內壁不是完整的筒狀結構，從而作業工具不能順利下入井內。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型提供一種膨脹錐，膨脹錐外徑增大之後，組合成一個完整的筒狀結構，從而使膨脹管膨脹之後內壁是完整的筒狀結構。

具體而言，本實用新型提供了一種膨脹錐，包括連接杆、液缸、第一連接頭、第二連接頭、兩個及兩個以上的第一錐塊、兩個及兩個以上的第二錐塊、發射室和膨脹管，其中，

所述連接杆為套筒，所述連接杆置於所述膨脹管內，在所述連接杆的外壁和所述膨脹管的內壁之間從所述連接杆的第一端到第二端之間依次連接有所述液缸、所述第一連接頭、所述第一錐塊、所述第二錐塊、所述第二連接頭，所述第二連接頭與所述發射室連接；

每一個第一錐塊適於進入兩個相鄰的第二錐塊之間，從而所述兩個及兩個以上的第一錐塊和所述兩個及兩個以上的第二錐塊組成圓筒狀結構並使所述膨脹管的一段膨脹；

所述連接杆上設置有進液孔，所述連接杆的第二端與所述發射室連通，從所述連接杆的第一端進入的液體適於從所述進液孔進入所述液缸，同時從所述連接杆的第二端進入所述發射室；

所述液缸被設置為適於推動所述第一連接頭沿所述連接杆的軸向向所述連接杆的第二端運動，進而推動所述第一錐塊運動，所述發射室被設置為適於推動所述第二連接頭沿所述連接杆的軸向向所述連接杆的第一端運動，進而推動所述第二錐塊運動。

可選擇地，所述第一連接頭與所述連接杆連接，當所述第一連接頭運動時，帶動所述連接杆運動。

可選擇地，每一個第一錐塊和每一個第二錐塊上均連接有一個插板。

可選擇地，所述第一連接頭上設置有第一凹槽，所述第一凹槽的數量與所述第一錐塊的數量相同，所述第一錐塊上的插板卡在所第一述凹槽內並適於在所述第一凹槽內運動，所述第二連接頭上設置有第二凹槽，所述第二凹槽的數量與所述第二錐塊的數量相同，所述第二錐塊上的插板卡在所述第二凹槽內並適於在所述第二凹槽內運動。

可選擇地，每一個第一錐塊上設置有第一軌道，每一個第二錐塊上設置有與所述第一軌道配合的第二軌道，所述每一個第一錐塊適於沿著所述第二軌道進入兩個相鄰的第二錐塊之間。

可選擇地，所述進液孔為兩個或兩個以上，兩個或兩個以上的進液孔均勻分布在所述連接杆的與所述連接杆的軸線垂直的截面圓周上。

可選擇地，所述第一連接頭的外壁上設置有第一環形凹槽，所述第二連接頭的外壁上設置有第二環形凹槽，所述第一環形凹槽和所述第二環形凹槽內設置有O型密封圈。

可選擇地，所述發射室包括兩個圓形擋板，所述兩個圓形擋板與所述膨脹管的內壁組成空腔，第一圓形擋板與所述第二連接頭連接，第二圓形擋板固定在所述膨脹管內部，所述第一圓形擋板適於在液體流至所述發射室內時，被液體推動向所述連接杆的第一端的方向運動。

可選擇地，所述連接杆的第一端附近的內壁上設置有螺紋。

可選擇地，所述膨脹錐還包括半球形底堵，所述半球形底堵的平面部分與所述發射室連接。

本實用新型實施例提供的技術方案的有益效果是：

使用本實用新型提供的膨脹錐時，將膨脹錐下入井內，到達預定位置後，從連接杆的第一端打入流體，流體經進液孔進入液缸內，同時從第一連接杆的第二端流入發射室內。當進入液缸內的液體的壓力達到一定值後，液缸沿連接杆的軸向向連接杆的第二端運動，液缸的運動推動第一連接頭運動，進而第一連接頭推動兩個及兩個以上的第一錐塊運動，進而第一錐塊和第二錐塊相互擠壓，每一個第一錐塊進入兩個相鄰的第二錐塊之間，從而兩個或兩個以上的第一錐塊與兩個或兩個以上的第二錐塊組成完整的筒狀結構，膨脹錐開啟並使膨脹管膨脹。繼續從連接杆的第一端打入流體，當發射室內的液體的壓力達到一定值後，發射室推動第二連接頭沿連接杆的軸向向連接杆的第一端運動，第二連接頭的運動推動第一錐塊和第二錐塊同時向連接杆的第一端運動，進而使膨脹管的另一段膨脹，發射室持續向連接杆的第一端運動，使膨脹管的各段膨脹。由於第一錐塊和第二錐塊相互擠壓後組成完整的筒狀結構，各錐塊之間沒有縫隙，因此膨脹管膨脹之後內壁是圓筒狀，不會影響之後的施工作業。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一實施例中一種膨脹錐的結構示意圖；

圖2為本實用新型一實施例中一種膨脹錐的一部分的結構示意圖；

圖3為本實用新型一實施例中膨脹錐開啟時的示意圖；

圖4為本實用新型一實施例中膨脹錐使膨脹管膨脹的示意圖。

圖中的附圖標記分別表示：

1、連接杆；2、進液孔；3、液缸；4、O型密封圈；5、第一連接頭；6、第一凹槽；7、第一錐塊；8、膨脹管；9、第二錐塊；10、第二凹槽；11、O型密封圈；12、第二連接頭；13、發射室；14、半球形底堵；15、插板；16、第一軌道；17、第二軌道；18、插板。

具體實施方式

為使本實用新型的技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

實施例一

本實施例提供了一種膨脹錐，如圖1所示，包括連接杆1、液缸3、第一連接頭5、第二連接頭12、兩個及兩個以上的第一錐塊7、兩個及兩個以上的第二錐塊9、發射室13和膨脹管8，其中，連接杆1為套筒，連接杆1置於膨脹管8內，在連接杆1的外壁和膨脹管8的內壁之間從連接杆1的第一端到第二端之間依次連接有液缸3、第一連接頭5、兩個及兩個以上的第一錐塊7、兩個及兩個以上的第二錐塊9、第二連接頭12，第二連接頭12與發射室13連接；每一個第一錐塊7適於進入兩個相鄰的第二錐塊9之間，從而兩個及兩個以上的第一錐塊7和兩個及兩個以上的第二錐塊9組成圓筒狀結構並使膨脹管8的一段膨脹；連接杆1上設置有進液孔2，連接杆1的第二端與發射室13連通，從連接杆1的第一端進入的液體適於從進液孔2進入液缸3，同時從連接杆1的第二端進入發射室13；液缸3被設置為適於推動第一連接頭5沿連接杆1的軸向向連接杆1的第二端運動，進而推動第一錐塊7運動，發射室13被設置為適於推動第二連接頭12沿連接杆1的軸向向連接杆1的第一端運動，進而推動第二錐塊9運動。

使用本實用新型提供的膨脹錐時，將膨脹錐下入井內，到達預定位置後，從連接杆1的第一端打入流體，流體經進液孔2進入液缸3內，同時從第一連接杆1的第二端流入發射室13內。當進入液缸3內的液體的壓力達到一定值後，液缸3沿連接杆1的軸向向連接杆1的第二端運動，液缸3的運動推動第一連接頭5運動，第一連接頭5推動兩個及兩個以上的第一錐塊7運動，進而第一錐塊7和第二錐塊9相互擠壓，每一個第一錐塊7進入兩個相鄰的第二錐塊9之間，從而兩個或兩個以上的第一錐塊7與兩個或兩個以上的第二錐塊9組成完整的筒狀結構，膨脹錐開啟並使膨脹管8膨脹，如圖3所示。繼續從連接杆1的第一端打入流體，當發射室13內的液體的壓力達到一定值後，發射室13推動第二連接頭12沿連接杆1的軸向向連接杆1的第一端運動，第二連接頭12的運動推動第一錐塊7和第二錐塊9同時向連接杆1的第一端運動，進而使膨脹管的另一段膨脹，發射室13持續向連接杆1的第一端運動，使膨脹管的各段膨脹，如圖4所示。由於第一錐塊7和第二錐塊9相互擠壓後組成完整的筒狀結構，各錐塊之間沒有縫隙，因此膨脹管8膨脹之後內壁是圓筒狀，不會影響之後的施工作業。

在本實施例中，第一錐塊7和第二錐塊9的數量可相同，相互擠壓後，一個第一錐塊7進入兩個第二錐塊9之間。由於第二錐塊9之間的縫隙小於第一錐塊7的寬度，因此第一錐塊7進入第二錐塊9後，形成的圓筒狀結構的直徑會變大，從而使膨脹管的一段發生膨脹。

在本實施例中，如圖2所示，第一錐塊7和第二錐塊9的與第一連接頭5、第二連接頭12連接的部分的寬度可大於遠離第二連接頭12的部分，這樣，第一錐塊7更容易進入第二錐塊9之間的縫隙、第二錐塊9更容易進入第一錐塊7之間的縫隙。第一錐塊7和第二錐塊9的中間部分組合在一起成為圓筒狀結構。當第一錐塊7進入第二錐塊9之間後，第一錐塊7和第二錐塊9的中間部分組成的圓筒狀結構的外徑大於膨脹管8的內徑，從而使膨脹管8的一段膨脹。

作為本實施例的一種改進，第一連接頭5與連接杆1連接，當第一連接頭5運動時，帶動連接杆1運動。具體的，第一連接頭5可通過螺紋與連接杆1連接，當第一連接頭5運動時，帶動連接杆1運動，從而進液孔2始終與液缸3連通。

作為本實施例的一種改進，如圖1和圖2所示，每一個第一錐塊7上均連接有一個插板15，每一個第二錐塊9上均連接有一個插板18。

作為本實施例的一種改進，如圖1和圖2所示，第一連接頭5上設置有第一凹槽6，第一凹槽6的數量與第一錐塊7的數量相同，第一錐塊7上的插板卡在第一述凹槽10內並適於在第一凹槽10內運動，第二連接頭12上設置有第二凹槽10，第二凹槽10的數量與第二錐塊9的數量相同，第二錐塊9上的插板卡在第二凹槽10內並適於在第二凹槽10內運動。

在本實施例中，如圖2所示，第一凹槽6、第二凹槽10、插板15、插板18可均為「T」型，插板15卡在第一凹槽6內，插板18卡在第二凹槽10內。當第一錐塊7和第二錐塊9相互擠壓時，插板15和插板18分別在第一凹槽6和第二凹槽10內向靠近膨脹管8內壁的方向運動，從而相鄰的兩個第一錐塊7及相鄰的兩個第二錐塊9之間的距離增大，第一錐塊7和第二錐塊9可相互嵌入。但本實用新型不限於此，第一凹槽6、第二凹槽10、插板15、插板18可均為「L」型或其他形狀。

作為本實施例的一種改進，如圖2所示，每一個第一錐塊7上可設置第一軌道16，每一個第二錐塊9上可設置與第一軌道16配合的第二軌道17，每一個第一錐塊7適於沿著第二軌道17進入兩個相鄰的第二錐塊9之間。具體的，第一軌道16設置在第一錐塊7的兩個邊緣上，第二軌道17設置在第二錐塊9的兩個邊緣上，可將第一軌道16設置為凹槽，第二軌道17設置為與凹槽匹配的凸起，從而在第一錐塊7進入兩個第二錐塊9之間時，第一軌道16卡在第二軌道17外部，第一錐塊7沿著第二軌道17的方向進入兩個第二錐塊9之間。但本實用新型不限於此，也可將第一軌道16設置為凸起，第二軌道17設置為與凸起匹配的凹槽。

作為本實施例的一種改進，進液孔2可為兩個或兩個以上，兩個或兩個以上的進液孔2均勻分布在連接杆1的與其軸線垂直的截面圓周上。這樣，當連接杆1內的液體通過進液孔2流出時，連接杆1的內壁受力均勻，保證其平穩作業。

作為本實施例的一種改進，可在第一連接頭5的外壁上設置第一環形凹槽，第二連接頭12的外壁上設置有第二環形凹槽，第一環形凹槽設置有O型密封圈4，第二環形凹槽內設置有O型密封圈11。O型密封圈可保證第一連接頭5及第二連接頭12與膨脹管8內壁之間的密封性良好，在第一連接頭5及第二連接頭12運動的過程中，膨脹管8隨著一起運動。

作為本實施例的一種改進，發射室13可包括兩個圓形擋板，兩個圓形擋板與膨脹管8的內壁組成空腔，第一圓形擋板與第二連接頭12連接，第二圓形擋板固定在膨脹管內部，第一圓形擋板適於在液體流至發射室13內時，被液體推動向連接杆1的第一端的方向運動。當發射室13內的液體的壓力達到一定值後，會推動第一圓形擋板向連接杆1的第一端的方向運動，第一圓形擋板推動第二連接頭12、第一錐塊7、第二錐塊9及第一連接頭5、液缸3、連接杆1一起向連接杆1的第一端運動，從而膨脹管8的其他未膨脹部分膨脹。

作為本實施例的一種改進，連接杆1的第一端附近的內壁可設置螺紋。該螺紋與鑽杆的外螺紋嚙合，這樣，鑽杆可通過螺紋與連接杆1連接。

作為本實施例的一種改進，如圖1所示，膨脹錐還包括半球形底堵14，半球形底堵14的平面部分與發射室13連接。這樣的設計可使膨脹錐更容易下入井內。但本實用新型不限於此，也可將底堵14設計為圓錐形，外徑較大的一端與發射室連接。

以上所述僅是為了便於本領域的技術人員理解本實用新型的技術方案，並不用以限制本實用新型。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。