冲击式变形套管修复工具制造技术

本发明专利技术公开了一种冲击式变形套管修复工具，包括冲击器和修复工具；冲击器包括上接头、上壳体、液压结构、中接头和冲锤；液压结构包括碟簧、密封盖、射流元件、液压缸、活塞杆组合和缸盖；修复工具包括下壳体、花键套、下接头、推块结构和锥体结构；推块结构包括主推块和推块；锥体结构包括锥盖、锥体、内锥体、径向弹簧和外锥体；冲击器的中接头和修复工具的下壳体在轴向将两部分连接在一起，冲击器轴向的另一端连接井上控制系统；本发明专利技术的驱动力由液压缸提供，能适用井下特殊环境，磨损损耗低，使用寿命更长；本发明专利技术直接由井上控制系统回收或下放，可以实现连续作业；修复变形套管时准备时间少、操作简单、修复更迅速、更安全和可控。更安全和可控。更安全和可控。

【技术实现步骤摘要】
冲击式变形套管修复工具


[0001]本专利技术涉及变形套管修复领域，尤其涉及一种冲击式变形套管修复工具。

技术介绍

[0002]随着油田中原油的不断开采,油井底部和油层中流体的压力会发生巨大的变化,再加上经常地修井作业和油水井措施以及井深结构、完井固井质量、管材腐蚀等诸多因素的影响，这让油井套管本身的状况越来越差，从而造成套管破裂、变形、穿孔、错断等影响油井正常运作的现象。
[0003]油井套管的状况会对油田的开发产生严重的影响，情况严重时还可能会直接导致油田的停产，所以对于一些老油田来说，套管的高效快速修复就成为了首先需要解决的问题。在所有的损坏套管中，套管变形的所占有的比例是十分巨大的，而国内外对于套管变形的修复方法主要采用机械整形、爆炸整形和磨铣打通管道等，这些方法普遍存在的问题就是修复时间过长，无法实现连续作业、成功率较低与工具寿命较短等。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是公开一种冲击式变形套管修复工具，以解决上述背景中提出的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种冲击式变形套管修复工具，其特征在于：包括冲击器和修复工具；所述的冲击器包括上接头、上壳体、液压结构、中接头和冲锤；上接头和液压结构连接，液压结构的另一端和冲锤连接，冲锤安装在中接头内部，液压结构整体安装在上壳体内部，上壳体连接上接头和中接头；所述的上接头具有一个用于连接其它设备的连接孔和一个用于安装密封盖的装配孔；所述的液压结构包括碟簧、密封盖、射流元件、液压缸、活塞杆组合和缸盖，密封盖安装在上接头的装配孔中，密封盖和上接头中间夹有碟簧，密封盖的另一端连接射流元件，射流元件的另一端连接液压缸，液压缸内部装有活塞杆组合，液压缸和缸盖连接在一起形成一个闭合的结构，活塞杆组合穿过缸盖，活塞杆组合的末端和冲锤连接在一起；所述的密封盖中间具有一个通孔；所述的液压缸包括一个进液通道和一个出液通道；所述的射流元件包括控制道、主喷嘴、排空道和输出道，主喷嘴的轴心延长线和密封盖中间的通孔的轴心延长线重合，排空道和液压缸的出液通道连接，输出道和液压缸的进液通道连接，所述的控制道有两条，一条连接主喷嘴和排空道，另一条连接主喷嘴和输出道；所述的修复工具包括下壳体、花键套、下接头、推块结构和锥体结构；下壳体套在花键套的外侧，花键套的内侧套在下接头的外侧，下接头的另一端连接推块结构，推块结构和锥体结构相连接；所述的推块结构包括主推块和推块，主推块有凹槽的一端和下接头连接，主推块的另一端装有推块；
所述的锥体结构包括锥盖、锥体、内锥体、径向弹簧和外锥体，锥盖套在推块结构的推块上，锥盖的端面和推块的端面在同一平面，锥体安装在锥盖上，内锥体整体套在推块结构的主推块上，内锥体的一侧和推块结构的推块连接，内锥体的另一侧的端面和推块结构的主推块的端面在同一平面，外锥体由内锥体和径向弹簧合力固定在锥体的几个凹孔处，外锥体的内表面和内锥体的外表面相互配合连接；所述的冲击器的中接头和修复工具的下壳体在轴向将两部分连接在一起，冲击器的冲锤在初始状态下抵在修复工具的下接头上，冲击器轴向的另一端连接井上控制系统。
[0006]作为本专利技术进一步的技术方案，所述的冲锤的材料为35CrMo的高强度合金结构钢，这种钢材需要经过调质，调质后钢材的硬度在HRC20和HRC30之间；冲锤右端开了6个冲锤键槽用来放置水平导向块，6个冲锤键槽以60
°
环形阵列分布在冲锤上；所述的水平导向块的数量也为6个，水平导向块的材料为碳纤维增强聚四氟乙烯。
[0007]作为本专利技术进一步的技术方案，所述的活塞杆组合的材料为35CrMo的高强度合金结构钢，且活塞杆组合上开有密封槽，密封槽用以提高活塞杆组合的寿命和稳定性；活塞杆组合和冲锤的连接方式为螺纹连接，使活塞杆组合在运动时可以连带冲锤一起运动。
[0008]作为本专利技术进一步的技术方案，所述的液压缸的材料为20CrMnTi的高强度合金结构钢。
[0009]作为本专利技术进一步的技术方案，所述的射流元件总共有2个，2个射流元件对向安装形成一个整体；射流元件可以将通过它内部的高压流体，由射流元件自身的结构交替输送到液压缸的进液通道和出液通道，实现液压缸内活塞杆组合的往复运动。
[0010]作为本专利技术进一步的技术方案，所述的碟簧安装在上接头和密封盖内部之前要经过表面处理，磷化处理表面后再加上润滑油。
[0011]作为本专利技术进一步的技术方案，所述外锥体受到锥体的约束限制，只能沿着锥体的径向方向移动；外锥体在工作时与要修复的套管内径正好重合或者率大于要修复的套管内径，以此保证修复效果；外锥体的数量为8个，锥体上的凹孔数量也为8个，外锥体和锥体上的凹孔呈45
°
环形阵列分布在圆周范围内。
[0012]作为本专利技术进一步的技术方案，所述的径向弹簧为高弹性系数的弹簧，径向弹簧的数量为8个，可以保证径向力的提供。
[0013]作为本专利技术进一步的技术方案，所述花键套可以使下壳体、下接头和推块结构在安装时对准它们的轴心。
[0014]作为本专利技术进一步的技术方案，所述推块结构在工作时的驱动力由冲击器的冲锤冲击下接头提供，驱动力通过下接头传递给推块结构再传递给内锥体。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的冲击器部分放弃了传统的液力锚固定整体，在套管变形部位被修复工具修复后可直接由井上控制系统操控整个装置选择回收还是下放继续修复其他部位，由此可以实现连续作业。
[0016]2、本专利技术的冲击器部分相对于目前其他的冲击器来说，运动部件较少，没有使用多级涡轮马达而是靠液压缸完成驱动力传递，液压缸对井下环境的泛用性较强，能量利用率高，在高温高压下可以稳定工作。
[0017]3、液压缸在进行往复运动时发热量较低，没有使用圆柱凸轮在高转速下的发热
量，能减少冲击式冲击器零件的磨损，延长各个部件的使用寿命；修复工具部分相对于目前其他的修复工具来说，运动部件较少，运动过程中也没有转动摩擦损耗和刚体碰撞损耗，运动过程相对简单，各个零件的使用寿命相对更长。
[0018]4、本专利技术的修复工具部分在工作时的驱动力主要由冲击器部分的冲锤提供，并将冲锤轴向驱动力转化为径向的扩张力，从而达到套管变形修复的目的，相较于爆炸整形更加可控、稳定和安全，同时成本低廉且操作简单。
[0019]5、外锥体在修复工具抵达套管变形部位时，可以立刻由径向弹簧推动并开始执行修复变形的套管的工作，此过程准备时间少，径向弹簧执行迅速，相较于目前常见的套管变形修复工具，本专利技术的修复速度更快。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0021]图2为本专利技术图1中的A
‑
A截面示意图。
[0022]图3为本专利技术图1中的B
‑
B截面示意图。
[0023]图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冲击式变形套管修复工具，其特征在于：包括冲击器和修复工具；所述的冲击器包括上接头（1）、上壳体（2）、液压结构、中接头（9）和冲锤（10）；上接头（1）和液压结构连接，液压结构的另一端和冲锤（10）连接，冲锤（10）安装在中接头（9）内部，液压结构整体安装在上壳体（2）内部，上壳体（2）连接上接头（1）和中接头（9）；所述的上接头（1）具有一个用于连接其它设备的连接孔和一个用于安装密封盖（4）的装配孔；所述的液压结构包括碟簧（3）、密封盖（4）、射流元件（5）、液压缸（6）、活塞杆组合（7）和缸盖（8），密封盖（4）安装在上接头（1）的装配孔中，密封盖（4）和上接头（1）中间设有碟簧（3），密封盖（4）的另一端连接射流元件（5），射流元件的另一端连接液压缸（6），液压缸（6）内部装有活塞杆组合（7），液压缸（6）和缸盖（8）连接在一起形成一个闭合的结构，活塞杆组合（7）穿过缸盖（8），活塞杆组合（7）的末端和冲锤（10）连接在一起；所述的密封盖（4）中间具有一个通孔；所述的液压缸（6）包括一个进液通道和一个出液通道；所述的射流元件（5）包括控制道、主喷嘴、排空道和输出道，主喷嘴的轴心延长线和密封盖（4）中间的通孔的轴心延长线重合，排空道和液压缸（6）的出液通道连接，输出道和液压缸（6）的进液通道连接，所述的控制道有两条，一条连接主喷嘴和排空道，另一条连接主喷嘴和输出道；所述的修复工具包括下壳体（19）、花键套（18）、下接头（17）、推块结构和锥体结构；下壳体（19）套在花键套（18）的外侧，花键套（18）的内侧套在下接头（17）的外侧，下接头（17）的另一端连接推块结构，推块结构和锥体结构相连接；所述的推块结构包括主推块（16）和推块（15），主推块（16）有凹槽的一端和下接头（17）连接，主推块（16）的另一端装有推块（15）；所述的锥体结构包括锥盖（14）、锥体（13）、内锥体（12）、径向弹簧和外锥体（11），锥盖（14）套在推块结构的推块（15）上，锥盖（14）的端面和推块（15）的端面在同一平面，锥体（13）安装在锥盖（14）上，内锥体（12）整体套在推块结构的主推块（16）上，内锥体（12）的一侧和推块结构的推块（15）连接，内锥体（12）的另一侧的端面和推块结构的主推块（16）的端面在同一平面，外锥体（11）由内锥体（12）和径向弹簧合力固定在锥体（13）的几个凹孔处，外锥体（11）的内表面和内锥体（12）的外表面相互配合连接；所述的冲击器的中接头（9）和修复工具的下壳体（19）在轴向将两部分连接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：田家林，何禹，贺一烜，任堰牛，邢春雨，杨琳，宋俊阳，
申请(专利权)人：南通谐铭科技有限公司四川谐铭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：