System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种水平井用液压套管整形组合系统技术方案_技高网

一种水平井用液压套管整形组合系统技术方案

技术编号:40018600 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-16 16:24
本发明专利技术公开了一种水平井用液压套管整形组合系统,包括有可顺序连接在一起的滑阀开关、水力锚体、推力液缸和膨胀装置;通过滑阀开关提供水力锚体的锚定压力和推力液缸的推进压力;通过水力锚体保证整个工具串在推进力的反作用下不发生轴向位移;推力液缸的内腔产生高压时,其活塞在压力作用下向下部提供一个持续的推力值;膨胀装置在推力液缸的推力作用下下行,通过涨心轴与套管涨套之间的膨胀斜面将轴向推力转化为径向膨胀力,套管涨套在径向膨胀力作用下,外径膨胀增大,将外部套管内径扩大,实现套管整形。该工具整形动力的提供来源于钻井液的内腔压力,工具工作时不受井段深度和位置等条件的限制,可同时适用于大位移井和水平井套管的整修作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种套管整形组合系统,特别是一种水平井用液压套管整形组合系统


技术介绍

1、石油和天然气钻采作业中,井眼外部用于井壁固定的套管,由于受到油层出砂、断层移位、泥岩吸水膨胀等因素的作用,会使套管外部受到强烈的挤压,当外部的挤压力大于套管的强度时,套管就会出现内凹变形,也就是油田常说的套管缩径。同时套管在实际使用过程中由于受地层温度和压力变化,极易造成局部弯曲。套管缩径、套管弯曲都会造成套管内部实际通径小于理论通径尺寸。套管内孔通径的缩小,导致后续在套管内的作业受到极大的影响,严重的会造成无法正常开展油气开采作业。针对这一现象,油田常规方法是采用套管整形器对套管内孔进行整修作业,达到设计通径后再开展后续作业。

2、随着我国油气钻采的不断发展,目前在国内油气钻采总量中大位移井和水平井已占有了较大的比重。常规的套管整形器由于受整形原理和推力方式的限制只能在垂直井段进行套管整修作业,无法适应大位移井和水平井套管整修作业的需要,这就需要一种适应水平井使用的套管整形器。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于,提供一种水平井用液压套管整形组合系统。本专利技术是针对因套管缩径和弯曲造成通径尺寸不足的变形套管进行内孔整修的工具。该工具整形动力的提供来源于钻井液的内腔压力,由于液体压力的传导特性,所以工具工作时不受井段深度和位置等条件的限制,可同时适用于大位移井和水平井套管的整修作业。

2、本专利技术的技术方案:一种水平井用液压套管整形组合系统,包括有可顺序连接在一起的滑阀开关、水力锚体、推力液缸和膨胀装置;通过滑阀开关提供给水力锚体锚定套管内壁的锚定压力和推力液缸进行整修作业的推进压力;通过水力锚体保证整个工具串在推进力的反作用下不发生轴向位移,给膨胀装置的整形部位足够的轴向推力,保证套管内径的理想变形量;推力液缸的内腔产生高压时,其活塞在压力作用下向下部提供一个持续的推力值,保证下部膨胀装置具有足够的轴向推力,最终实现套管内径变形至设计尺寸;膨胀装置在推力液缸的推力作用下下行,通过涨心轴与套管涨套之间的膨胀斜面将轴向推力转化为径向膨胀力,套管涨套在径向膨胀力作用下,外径膨胀增大,将外部套管内径扩大,实现套管整形。

3、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述滑阀开关包括有内部中空的上部接头和滑动心轴,上部接头一端与滑动心轴固定连接,滑动心轴的小径轴身上滑动套接有活动滑套和支撑套,多块弓形弹簧围绕滑动心轴均匀分布,每一快弓形弹簧的两端分别固定在活动滑套和支撑套上,滑动心轴在其同一轴向位置设有多个旁通孔。

4、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述活动滑套内壁与滑动心轴外壁之间设置有多组密封件。

5、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述上部接头和滑动心轴之间通过螺纹进行连接,其连接处设置有密封件,上部接头另一端设置有内螺纹,滑动心轴另一端设置有外螺纹;所述弓形弹簧两端通过螺钉固定在活动滑套和支撑套上。

6、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述水力锚体包括有内部为中空结构的水力锚体本体,水力锚体本体周身设置有多组安装槽组,每组安装槽组由处于同一竖向断面的多个安装槽组成,每个安装槽的底部经通孔与水力锚体本体的内腔连通,每个安装槽中活动安装有1个锚定活塞,锚定活塞的顶面设置有锚定锯齿,同一个安装槽组的多个锚定活塞顶部设置有压板,压板与水力锚体本体表面固定连接、并将每个安装槽中的部分锚定活塞遮挡住,压板正下方的锚定活塞内部设置有复位弹簧定位孔,复位弹簧定位孔中安装有复位弹簧。

7、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述锚定活塞设置有锚定锯齿的顶面设置有与压板位置对应的凹槽,压板通过多根螺钉固定在水力锚体本体上。

8、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述水力锚体本体的两端分别设置有内螺纹和外螺纹;所述锚定活塞的周身套接有多个密封环。

9、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述膨胀装置包括有涨心轴,涨心轴一端固定连接有引锥,涨心轴的中部外壁上形成膨胀斜面,膨胀斜面与引锥之间的涨心轴轴身上套接有套管涨套,套管涨套与引锥之间的涨心轴轴身上还固定套接有扭矩传递套,扭矩传递套和套管涨套相对应的端面上设置有可以相互啮合的端面齿。

10、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述扭矩传递套通过其内壁上的花键与涨心轴卡接固定;引锥与涨心轴螺纹连接。

11、前述的一种水平井用液压套管整形组合系统中,所述涨心轴另一端设置有内螺纹;套管涨套外部在圆周方向均匀分布有弹性槽。

12、本专利技术的有益效果:与现有技术相比,本专利技术针对大位移井和水平井套管变形和缩颈等原因造成的套管通径尺寸不足现象,利用本专利技术的水平井用液压套管整形组合系统对出现缩径和弯曲的套管通径尺寸不足的变形套管进行内孔整修,主要特点有:

13、1.本专利技术的水平井用液压套管整形组合系统采用内孔泥浆产生的液压推力实现套管内孔修整作业,避免了大位移井和水平井中整修力无法作用到工作位置的缺陷。

14、2.多级活塞推动,提供更大的整修力,确保修整效果。

15、3.多尺寸整形头设计,适合不同变形套管的需要,还可分级整修,获得更佳的整形尺寸。

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【技术保护点】

1.一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:包括有可顺序连接在一起的滑阀开关(1)、水力锚体(2)、推力液缸(3)和膨胀装置(4);通过滑阀开关(1)提供给水力锚体(2)锚定套管内壁的锚定压力和推力液缸(3)进行整修作业的推进压力;通过水力锚体(2)保证整个工具串在推进力的反作用下不发生轴向位移,给膨胀装置(4)的整形部位足够的轴向推力,保证套管内径的理想变形量;推力液缸(3)的内腔产生高压时,其活塞在压力作用下向下部提供一个持续的推力值,保证下部膨胀装置(4)具有足够的轴向推力,最终实现套管内径变形至设计尺寸;膨胀装置(4)在推力液缸(3)的推力作用下下行,通过涨心轴与套管涨套之间的膨胀斜面将轴向推力转化为径向膨胀力,套管涨套在径向膨胀力作用下,外径膨胀增大,将外部套管内径扩大,实现套管整形。

2.根据权利要求1所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述滑阀开关(1)包括有内部中空的上部接头(5)和滑动心轴(6),上部接头(5)一端与滑动心轴(6)固定连接,滑动心轴(6)的小径轴身上滑动套接有活动滑套(7)和支撑套(8),多块弓形弹簧(9)围绕滑动心轴(6)均匀分布,每一快弓形弹簧(9)的两端分别固定在活动滑套(7)和支撑套(8)上,滑动心轴(6)在其同一轴向位置设有多个旁通孔(23)。

3.根据权利要求2所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述活动滑套(7)内壁与滑动心轴(6)外壁之间设置有多组密封件(10)。

4.根据权利要求2所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述上部接头(5)和滑动心轴(6)之间通过螺纹进行连接,其连接处设置有密封件(10),上部接头(5)另一端设置有内螺纹,滑动心轴(6)另一端设置有外螺纹;所述弓形弹簧(9)两端通过螺钉固定在活动滑套(7)和支撑套(8)上。

5.根据权利要求1所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述水力锚体(2)包括有内部为中空结构的水力锚体本体(11),水力锚体本体(11)周身设置有多组安装槽组,每组安装槽组由处于同一竖向断面的多个安装槽组成,每个安装槽的底部经通孔与水力锚体本体(11)的内腔连通,每个安装槽中活动安装有1个锚定活塞(12),锚定活塞(12)的顶面设置有锚定锯齿(13),同一个安装槽组的多个锚定活塞(12)顶部设置有压板(14),压板(14)与水力锚体本体(11)表面固定连接、并将每个安装槽中的部分锚定活塞(12)遮挡住,压板(14)正下方的锚定活塞(12)内部设置有复位弹簧定位孔,复位弹簧定位孔中安装有复位弹簧(15)。

6.根据权利要求5所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述锚定活塞(12)设置有锚定锯齿(13)的顶面设置有与压板(14)位置对应的凹槽,压板(14)通过多根螺钉固定在水力锚体本体(11)上。

7.根据权利要求5所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述水力锚体本体(11)的两端分别设置有内螺纹和外螺纹;所述锚定活塞(12)的周身套接有多个密封环(24)。

8.根据权利要求1所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述膨胀装置(4)包括有涨心轴(16),涨心轴(16)一端固定连接有引锥(17),涨心轴(16)的中部外壁上形成膨胀斜面(18),膨胀斜面(18)与引锥(17)之间的涨心轴(16)轴身上套接有套管涨套(19),套管涨套(19)与引锥(17)之间的涨心轴(16)轴身上还固定套接有扭矩传递套(20),扭矩传递套(20)和套管涨套(19)相对应的端面上设置有可以相互啮合的端面齿(21)。

9.根据权利要求8所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述扭矩传递套(20)通过其内壁上的花键(22)与涨心轴(16)卡接固定;引锥(17)与涨心轴(16)螺纹连接。

10.根据权利要求8所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述涨心轴(16)另一端设置有内螺纹;套管涨套(19)外部在圆周方向均匀分布有弹性槽。

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【技术特征摘要】

1.一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:包括有可顺序连接在一起的滑阀开关(1)、水力锚体(2)、推力液缸(3)和膨胀装置(4);通过滑阀开关(1)提供给水力锚体(2)锚定套管内壁的锚定压力和推力液缸(3)进行整修作业的推进压力;通过水力锚体(2)保证整个工具串在推进力的反作用下不发生轴向位移,给膨胀装置(4)的整形部位足够的轴向推力,保证套管内径的理想变形量;推力液缸(3)的内腔产生高压时,其活塞在压力作用下向下部提供一个持续的推力值,保证下部膨胀装置(4)具有足够的轴向推力,最终实现套管内径变形至设计尺寸;膨胀装置(4)在推力液缸(3)的推力作用下下行,通过涨心轴与套管涨套之间的膨胀斜面将轴向推力转化为径向膨胀力,套管涨套在径向膨胀力作用下,外径膨胀增大,将外部套管内径扩大,实现套管整形。

2.根据权利要求1所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述滑阀开关(1)包括有内部中空的上部接头(5)和滑动心轴(6),上部接头(5)一端与滑动心轴(6)固定连接,滑动心轴(6)的小径轴身上滑动套接有活动滑套(7)和支撑套(8),多块弓形弹簧(9)围绕滑动心轴(6)均匀分布,每一快弓形弹簧(9)的两端分别固定在活动滑套(7)和支撑套(8)上,滑动心轴(6)在其同一轴向位置设有多个旁通孔(23)。

3.根据权利要求2所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述活动滑套(7)内壁与滑动心轴(6)外壁之间设置有多组密封件(10)。

4.根据权利要求2所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述上部接头(5)和滑动心轴(6)之间通过螺纹进行连接,其连接处设置有密封件(10),上部接头(5)另一端设置有内螺纹,滑动心轴(6)另一端设置有外螺纹;所述弓形弹簧(9)两端通过螺钉固定在活动滑套(7)和支撑套(8)上。

5.根据权利要求1所述的一种水平井用液压套管整形组合系统,其特征在于:所述水力锚体(2)包括有内部为中空结构的水力锚体本体(11),...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄保黔张腾飞洪德强马培林
申请(专利权)人:贵州高峰石油机械股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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