膨脹管內環空循環清洗裝置的製作方法
2023-05-08 08:50:56
專利名稱：膨脹管內環空循環清洗裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種用於石油工業中的膨脹管施工工具，尤其涉及一種膨脹管內環空循環清洗裝置。
背景技術：
膨脹管技術是近年來蓬勃興起的一項新技術，它可應用於鑽井、完井及採油、修井等作業過程。膨脹管膨脹過程是管體冷作硬化的過程，膨脹方式有機械式、液壓式等方式，目前在出砂嚴重井所使用的常規膨脹管工具，作業過程中很難保證脹錐工作區(即:膨脹錐與膨脹管接觸的區域)的接觸表面清潔，於是很容易發生砂卡或其他異物粘卡，阻礙膨脹的順利進行，甚至導致施工失敗。由此，本發明人憑藉多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種膨脹管內環空循環清洗裝置，以克服現有技術的缺陷。
發明內容
本發明的目的在於提供一種膨脹管內環空循環清洗裝置，可實現循環清洗膨脹管內壁環空和膨脹錐工作區，保持待膨脹區清潔，從而確保膨脹施工的順利進行。本發明的目的是這樣實現的，一種膨脹管內環空循環清洗裝置，該循環清洗裝置包括有膨脹錐座及膨脹錐座上部套設的膨脹錐；所述膨脹錐座的內管壁密封套設有一滑套，所述滑套的內壁面設有一環形凹槽；所述膨脹錐座底部固定設有一定位座，該定位座上軸向設有導通於膨脹管發射腔的中心孔，該定位座與滑套之間設有第一壓簧；所述膨脹錐座上部的管壁沿周向設有多個透孔，所述多個透孔由滑套上端側壁密封遮擋；所述滑套內軸向設有一啟動清洗堵塞；所述啟動清洗堵塞由上至下包括有上彈簧座、下彈簧座和定位管，所述上彈簧座包括密封滑設於滑套內的柱塞部，該柱塞部上方向上設有夾持柱；所述定位管上部與下彈簧座下部固定連接；所述上、下彈簧座之間設有第二壓簧；所述下彈簧座和定位管上端外部設有一套筒，該套筒的上端固定連接在柱塞部的下部；所述定位管由上至下分為支撐段、工作段和定位段，所述工作段的外徑大於支撐段和定位段的外徑，所述定位段穿設於定位座的中心孔中，所述支撐段與工作段之間設有漸擴的過渡段，所述工作段的外壁與套筒的內壁之間具有間隙；所述套筒的筒壁上對應所述支撐段的位置周向設有多個定位透孔，對應各個定位透孔在所述支撐段外側設有定位爪，所述定位爪由圓弧形底座和底座上側設置的凸柱構成，所述凸柱穿設於所述定位透孔中，所述圓弧形底座的下底面與支撐段的圓周面對應貼靠，在圓弧形底座的上底面與套筒內壁之間設有壓簧片。在本發明的一較佳實施方式中，所述膨脹錐座的內壁面為階梯狀，所述滑套的外壁也為相應的階梯狀；所述滑套環形凹槽的軸向上側邊設有倒角。在本發明的一較佳實施方式中，所述支撐段與工作段之間的過渡段的錐角為O 30度。在本發明的一較佳實施方式中，所述工作段外壁與套筒內壁之間的間隙等於定位爪底座和壓簧片的厚度之和。在本發明的一較佳實施方式中，所述定位管軸向設有一導孔；柱塞部下方向下設有導柱，該導柱穿過下彈簧座並滑設於定位管的導孔中。在本發明的一較佳實施方式中，所述第二壓簧套設在所述導柱上。 在本發明的一較佳實施方式中，所述夾持柱上設有環槽。在本發明的一較佳實施方式中，所述柱塞部外周設有密封膠環。在本發明的一較佳實施方式中，所述膨脹錐座上部外接一短節；所述短節上設有與膨脹錐座的多個透孔對應導通的通孔；在短節的外壁設有與通孔相對的軸向凹槽。在本發明的一較佳實施方式中，所述定位透孔及凸柱均為方形。由上所述，本發明的膨脹管內環空循環清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠實現循環清洗膨脹管內壁環空和膨脹錐工作區，保持待膨脹區清潔，從而確保膨脹施工的順利進行。
以下附圖僅旨在於對本發明做示意性說明和解釋，並不限定本發明的範圍。其中:圖1:為本發明的膨脹管內環空循環清洗裝置的立體結構示意圖。圖2:為本發明的膨脹管內環空循環清洗裝置的外觀結構示意圖。圖3:為本發明的膨脹管內環空循環清洗裝置的剖視結構示意圖。圖4:為本發明中啟動清洗堵塞的立體結構示意圖。圖5:為本發明中定位管的結構示意圖。圖6A:為本發明中啟動清洗堵塞的定位爪未伸出狀態的結構示意圖。圖6B:為圖6A中A-A剖面結構示意圖。圖7A:為本發明中啟動清洗堵塞的定位爪伸出狀態的結構示意圖。圖7B:為圖7A中B-B剖面結構示意圖。圖8A:為本發明中定位爪的剖視結構示意圖。圖8B:為本發明中定位爪的立體結構示意圖。圖9:為本發明中未下入啟動清洗堵塞時的膨脹打壓通道示意圖。圖10:為本發明中下入啟動清洗堵塞時的循環清洗通道示意圖。
具體實施例方式為了對本發明的技術特徵、目的和效果有更加清楚的理解，現對照
本發明的具體實施方式
。如圖1、圖2、圖3所示，本發明提出一種膨脹管內環空循環清洗裝置100，該循環清洗裝置100包括有膨脹錐座I及膨脹錐座I上部套設的膨脹錐2，如圖3所示，所述膨脹錐座I及膨脹錐2設置在膨脹管9(圖3中點劃線所示)中；所述膨脹錐座I的內管壁密封套設有一滑套3 ;所述滑套3的內壁面設有一環形凹槽31 ;所述膨脹錐座I底部固定設有一定位座4，該定位座4上軸向設有導通於膨脹管9發射腔的中心孔41，該定位座4與滑套3之間設有第一壓簧5 ;所述膨脹錐座I上部的管壁沿周向設有多個透孔11，所述透孔11位於膨脹錐2的上側，在本實施方式中，所述透孔11均布有四個，所述多個透孔11由滑套3上端側壁密封遮擋；所述滑套3內軸向設有一啟動清洗堵塞6 ;如圖3、圖4、圖5、圖6A、圖6B、圖7A和圖7B所示，所述啟動清洗堵塞6由上至下包括有上彈簧座61、下彈簧座62和定位管63,所述上彈簧座61包括密封滑設於滑套3內壁的柱塞部611,該柱塞部611上方向上設有夾持柱612，所述夾持柱612上設有環槽6121，柱塞部611下方向下設有導柱613，所述定位管63軸向設有一導孔635,該導柱613穿過下彈簧座62並滑設於定位管63的導孔635中；所述定位管63上部與下彈簧座62下部固定連接；所述上彈簧座61、下彈簧座62之間設有第二壓簧64,該第二壓簧64套設在所述導柱613上；所述下彈簧座62和定位管63上端的外部設有一套筒65，該套筒65的上端固定連接在柱塞部611的下部(在上述第二壓簧64未壓縮時,套筒65的下端位於定位管63的中部位置附近；以使第二壓簧64受壓時，套筒65有足夠的移動距離)；如圖5所示，所述定位管63由上至下分別區分為支撐段631、工作段632和定位段633，所述工作段632的外徑大於支撐段631和定位段633的外徑，所述定位段633穿設並卡固在定位座4的中心孔41中，所述支撐段631與工作段632之間設有漸擴的過渡段634，所述工作段632的外壁與套筒65的內壁之間具有間隙；如圖3、圖4所示，所述套筒65的筒壁上對應所述支撐段631的位置周向設有多個方形定位透孔651，對應各個方形定位透孔651在所述支撐段631外側設有定位爪66 (此時,第二彈簧64未被壓縮，啟動清洗堵塞6處於非工作狀態)，所述定位爪66由圓弧形底座661和底座661上側設置的方形凸柱662構成(如圖8A、圖SB所示)，所述方形凸柱662穿設於所述方形定位透孔651中，所述圓弧形底座661的下底面與支撐段631的圓周面對應貼靠，在圓弧形底座661的上底面與套筒65內壁之間設有壓簧片67。在本實施方式中，所述壓簧片67為平面結構，其中間位置設有可穿過所述方形凸柱662的透孔。由上所述，本發明的膨脹管內環空循環清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠實現循環清洗膨脹管內壁環空和膨脹錐工作區，保持待膨脹區清潔，從面確保膨脹施工的順利進行。進一步，如圖3所示，所述膨脹錐座I的內壁面設為階梯狀，所述滑套3的外壁也為相應的階梯狀；所述滑套3的環形凹槽31的軸向上側邊設有倒角311，當打壓結束後，所述倒角311便於定位爪66脫離開該環形凹槽31。如圖5所示，所述過渡段634的錐角β為O 30度；如圖7Α所示，所述工作段632外壁與套筒65內壁之間的間隙的尺寸等於定位爪底座661和壓簧片67的厚度之和。如圖4所示，在本實施方式中，所述柱塞部611外周設有密封膠環6111。如圖1、圖3所示，所述膨脹錐座I上部外接一短節7 ;所述短節7上設有與膨脹錐座I的多個透孔11對應導通的通孔71 ;在短節7的外壁設有與通孔71相對的軸向凹槽72，以便清洗膨脹管內壁和膨脹錐工作區時，水流順利通行。本發明的膨脹管內環空循環清洗裝置的使用過程為，當進行正常膨脹施工時，所述啟動清洗堵塞6先不下入所述滑套3中，如圖9所示，此時，膨脹錐座I上部的透孔11由滑套3遮擋並封閉(第一壓簧5壓緊滑套3)，由膨脹錐座1、滑套3及定位座4的中心孔41構成完整的膨脹打壓通道，為膨脹施工提供密閉穩定的建壓系統，壓力推動膨脹錐座I及膨脹錐2上行，膨脹管9正常膨脹(所述膨脹管膨脹施工的原理及方法與現有技術相同，在此不再贅述)。在膨脹施工中，當遇到脹錐工作區砂卡或其他異物粘卡，通過上提下放沒有明顯效果時，將啟動清洗堵塞6下入滑套3中，由水力壓力推動啟動清洗堵塞6到達預設位置(即:所述定位段633穿設並卡固在定位座4的中心孔41中)，此時，啟動清洗堵塞6中的套筒65推動定位爪66由定位管的支撐段631經過過渡段634向工作段632運動(如圖6A和圖7A所示)，此時，定位爪66被過渡段634逐漸頂起(或抬起)並卡入滑套3的環形凹槽31中，液體壓力通過套筒65繼續推動定位爪66向下移動，當推力大於第一壓簧5的壓力後，推力將通過定位爪66推動滑套3向下移動，如圖10所示，此時，滑套3的上端側壁將膨脹錐座I上的多個透孔11打開，使清洗液通過所述透孔11進入膨脹管內環空，由此實現循環清洗膨脹管內壁環空和膨脹錐工作面，進而完成解卡。解卡完成後，下入油管內打撈工具，起出啟動清洗堵塞6 ;此時已經停止打壓，定位爪66在第一壓簧5、第二壓簧64以及壓簧片67的作用下，已經脫離開滑套3中的環形槽31 ;打撈工具與啟動清洗堵塞6頂部的夾持柱612對接，此時打撈工具已經卡住夾持柱612的環槽6121，提拉打撈工具，即可起出啟動清洗堵塞6。起出啟動清洗堵塞之後，繼續建立壓力，膨脹管繼續正常膨脹。本發明的膨脹管內環空循環清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠實現循環清洗膨脹管內壁環空和膨脹錐工作區，保持待膨脹區清潔，從而確保膨脹施工的順利進行。以上所述僅為本發明示意性的具體實施方式
，並非用以限定本發明的範圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發明的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1.一種膨脹管內環空循環清洗裝置，該循環清洗裝置包括有膨脹錐座及膨脹錐座上部套設的膨脹錐；其特徵在於:所述膨脹錐座的內管壁密封套設有一滑套，所述滑套的內壁面設有一環形凹槽；所述膨脹錐座底部固定設有一定位座，該定位座上軸向設有導通於膨脹管發射腔的中心孔，該定位座與滑套之間設有第一壓簧；所述膨脹錐座上部的管壁沿周向設有多個透孔，所述多個透孔由滑套上端側壁密封遮擋；所述滑套內軸向設有一啟動清洗堵塞；所述啟動清洗堵塞由上至下包括有上彈簧座、下彈簧座和定位管，所述上彈簧座包括密封滑設於滑套內的柱塞部，該柱塞部上方向上設有夾持柱；所述定位管上部與下彈簧座下部固定連接；所述上、下彈簧座之間設有第二壓簧；所述下彈簧座和定位管上端外部設有一套筒，該套筒的上端固定連接在柱塞部的下部；所述定位管由上至下分為支撐段、工作段和定位段，所述工作段的外徑大於支撐段和定位段的外徑，所述定位段穿設於定位座的中心孔中，所述支撐段與工作段之間設有漸擴的過渡段，所述工作段的外壁與套筒的內壁之間具有間隙；所述套筒的筒壁上對應所述支撐段的位置周向設有多個定位透孔，對應各個定位透孔在所述支撐段外側設有定位爪，所述定位爪由圓弧形底座和底座上側設置的凸柱構成，所述凸柱穿設於所述定位透孔中，所述圓弧形底座的下底面與支撐段的圓周面對應貼靠，在圓弧形底座的上底面與套筒內壁之間設有壓簧片。
2.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述膨脹錐座的內壁面為階梯狀，所述滑套的外壁也為相應的階梯狀；所述滑套環形凹槽的軸向上側邊設有倒角。
3.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述支撐段與工作段之間的過渡段的錐角為O 30度。
4.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述工作段外壁與套筒內壁之間的間隙等於定位爪底座和壓簧片的厚度之和。
5.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述定位管軸向設有一導孔；柱塞部下方向下設有導柱，該導柱穿過下彈簧座並滑設於定位管的導孔中。
6.如權利要求5所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述第二壓簧套設在所述導柱上。
7.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述夾持柱上設有環槽。
8.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述柱塞部外周設有密封膠環。
9.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述膨脹錐座上部外接一短節；所述短節上設有與膨脹錐座的多個透孔對應導通的通孔；在短節的外壁設有與通孔相對的軸向凹槽。
10.如權利要求1所述的膨脹管內環空循環清洗裝置，其特徵在於:所述定位透孔及凸柱均為方形。
全文摘要
本發明為一種膨脹管內環空循環清洗裝置，該循環清洗裝置包括有膨脹錐座及膨脹錐座上部套設的膨脹錐；所述膨脹錐座的內管壁密封套設有一滑套，所述滑套的內壁面設有一環形凹槽；所述膨脹錐座底部固定設有一定位座，該定位座上軸向設有導通於膨脹管發射腔的中心孔，該定位座與滑套之間設有第一壓簧；所述膨脹錐座上部的管壁沿周向設有多個透孔，所述多個透孔由滑套上端側壁密封遮擋；所述滑套內軸向設有一啟動清洗堵塞。所述膨脹管內環空循環清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠實現循環清洗膨脹管內壁環空和膨脹錐工作區，保持待膨脹區清潔，從而確保膨脹施工的順利進行。
文檔編號B08B9/055GK103157634SQ201310096269
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月25日 優先權日2013年3月25日
發明者明爾揚, 李濤, 孫強, 韓偉業, 陳強, 李益良 申請人:中國石油天然氣股份有限公司