專利名稱：膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種用于石油工業(yè)中的膨脹管施工工具，尤其涉及一種膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置。
背景技術(shù)：
膨脹管技術(shù)是近年來蓬勃興起的一項(xiàng)新技術(shù)，它可應(yīng)用于鉆井、完井及采油、修井等作業(yè)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(jī)械式、液壓式等方式，目前在出砂嚴(yán)重井所使用的常規(guī)膨脹管工具，作業(yè)過程中很難保證脹錐工作區(qū)(即:膨脹錐與膨脹管接觸的區(qū)域)的接觸表面清潔，于是很容易發(fā)生砂卡或其他異物粘卡，阻礙膨脹的順利進(jìn)行，甚至導(dǎo)致施工失敗。由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)清洗膨脹管內(nèi)壁環(huán)空和膨脹錐工作區(qū)，保持待膨脹區(qū)清潔，從而確保膨脹施工的順利進(jìn)行。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，該循環(huán)清洗裝置包括有膨脹錐座及膨脹錐座上部套設(shè)的膨脹錐；所述膨脹錐座的內(nèi)管壁密封套設(shè)有一滑套，所述滑套的內(nèi)壁面設(shè)有一環(huán)形凹槽；所述膨脹錐座底部固定設(shè)有一定位座，該定位座上軸向設(shè)有導(dǎo)通于膨脹管發(fā)射腔的中心孔，該定位座與滑套之間設(shè)有第一壓簧；所述膨脹錐座上部的管壁沿周向設(shè)有多個(gè)透孔，所述多個(gè)透孔由滑套上端側(cè)壁密封遮擋；所述滑套內(nèi)軸向設(shè)有一啟動(dòng)清洗堵塞；所述啟動(dòng)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(shè)于滑套內(nèi)的柱塞部，該柱塞部上方向上設(shè)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(shè)有第二壓簧；所述下彈簧座和定位管上端外部設(shè)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于支撐段和定位段的外徑，所述定位段穿設(shè)于定位座的中心孔中，所述支撐段與工作段之間設(shè)有漸擴(kuò)的過渡段，所述工作段的外壁與套筒的內(nèi)壁之間具有間隙；所述套筒的筒壁上對(duì)應(yīng)所述支撐段的位置周向設(shè)有多個(gè)定位透孔，對(duì)應(yīng)各個(gè)定位透孔在所述支撐段外側(cè)設(shè)有定位爪，所述定位爪由圓弧形底座和底座上側(cè)設(shè)置的凸柱構(gòu)成，所述凸柱穿設(shè)于所述定位透孔中，所述圓弧形底座的下底面與支撐段的圓周面對(duì)應(yīng)貼靠，在圓弧形底座的上底面與套筒內(nèi)壁之間設(shè)有壓簧片。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述膨脹錐座的內(nèi)壁面為階梯狀，所述滑套的外壁也為相應(yīng)的階梯狀；所述滑套環(huán)形凹槽的軸向上側(cè)邊設(shè)有倒角。在本發(fā)明的一較佳實(shí)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(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述工作段外壁與套筒內(nèi)壁之間的間隙等于定位爪底座和壓簧片的厚度之和。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述定位管軸向設(shè)有一導(dǎo)孔；柱塞部下方向下設(shè)有導(dǎo)柱，該導(dǎo)柱穿過下彈簧座并滑設(shè)于定位管的導(dǎo)孔中。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述第二壓簧套設(shè)在所述導(dǎo)柱上。 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述夾持柱上設(shè)有環(huán)槽。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述柱塞部外周設(shè)有密封膠環(huán)。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述膨脹錐座上部外接一短節(jié)；所述短節(jié)上設(shè)有與膨脹錐座的多個(gè)透孔對(duì)應(yīng)導(dǎo)通的通孔；在短節(jié)的外壁設(shè)有與通孔相對(duì)的軸向凹槽。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述定位透孔及凸柱均為方形。由上所述，本發(fā)明的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區(qū)的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)清洗膨脹管內(nèi)壁環(huán)空和膨脹錐工作區(qū)，保持待膨脹區(qū)清潔，從而確保膨脹施工的順利進(jìn)行。


以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:圖1:為本發(fā)明的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2:為本發(fā)明的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3:為本發(fā)明的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4:為本發(fā)明中啟動(dòng)清洗堵塞的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖5:為本發(fā)明中定位管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6A:為本發(fā)明中啟動(dòng)清洗堵塞的定位爪未伸出狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6B:為圖6A中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7A:為本發(fā)明中啟動(dòng)清洗堵塞的定位爪伸出狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7B:為圖7A中B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖8A:為本發(fā)明中定位爪的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖8B:為本發(fā)明中定位爪的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖9:為本發(fā)明中未下入啟動(dòng)清洗堵塞時(shí)的膨脹打壓通道示意圖。圖10:為本發(fā)明中下入啟動(dòng)清洗堵塞時(shí)的循環(huán)清洗通道示意圖。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明提出一種膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置100，該循環(huán)清洗裝置100包括有膨脹錐座I及膨脹錐座I上部套設(shè)的膨脹錐2，如圖3所示，所述膨脹錐座I及膨脹錐2設(shè)置在膨脹管9(圖3中點(diǎn)劃線所示)中；所述膨脹錐座I的內(nèi)管壁密封套設(shè)有一滑套3 ;所述滑套3的內(nèi)壁面設(shè)有一環(huán)形凹槽31 ;所述膨脹錐座I底部固定設(shè)有一定位座4，該定位座4上軸向設(shè)有導(dǎo)通于膨脹管9發(fā)射腔的中心孔41，該定位座4與滑套3之間設(shè)有第一壓簧5 ;所述膨脹錐座I上部的管壁沿周向設(shè)有多個(gè)透孔11，所述透孔11位于膨脹錐2的上側(cè)，在本實(shí)施方式中，所述透孔11均布有四個(gè)，所述多個(gè)透孔11由滑套3上端側(cè)壁密封遮擋；所述滑套3內(nèi)軸向設(shè)有一啟動(dòng)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(dòng)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(shè)于滑套3內(nèi)壁的柱塞部611,該柱塞部611上方向上設(shè)有夾持柱612，所述夾持柱612上設(shè)有環(huán)槽6121，柱塞部611下方向下設(shè)有導(dǎo)柱613，所述定位管63軸向設(shè)有一導(dǎo)孔635,該導(dǎo)柱613穿過下彈簧座62并滑設(shè)于定位管63的導(dǎo)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(shè)有第二壓簧64,該第二壓簧64套設(shè)在所述導(dǎo)柱613上；所述下彈簧座62和定位管63上端的外部設(shè)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(shí),套筒65的下端位于定位管63的中部位置附近；以使第二壓簧64受壓時(shí)，套筒65有足夠的移動(dòng)距離)；如圖5所示，所述定位管63由上至下分別區(qū)分為支撐段631、工作段632和定位段633，所述工作段632的外徑大于支撐段631和定位段633的外徑，所述定位段633穿設(shè)并卡固在定位座4的中心孔41中，所述支撐段631與工作段632之間設(shè)有漸擴(kuò)的過渡段634，所述工作段632的外壁與套筒65的內(nèi)壁之間具有間隙；如圖3、圖4所示，所述套筒65的筒壁上對(duì)應(yīng)所述支撐段631的位置周向設(shè)有多個(gè)方形定位透孔651，對(duì)應(yīng)各個(gè)方形定位透孔651在所述支撐段631外側(cè)設(shè)有定位爪66 (此時(shí),第二彈簧64未被壓縮，啟動(dòng)清洗堵塞6處于非工作狀態(tài))，所述定位爪66由圓弧形底座661和底座661上側(cè)設(shè)置的方形凸柱662構(gòu)成(如圖8A、圖SB所示)，所述方形凸柱662穿設(shè)于所述方形定位透孔651中，所述圓弧形底座661的下底面與支撐段631的圓周面對(duì)應(yīng)貼靠，在圓弧形底座661的上底面與套筒65內(nèi)壁之間設(shè)有壓簧片67。在本實(shí)施方式中，所述壓簧片67為平面結(jié)構(gòu)，其中間位置設(shè)有可穿過所述方形凸柱662的透孔。由上所述，本發(fā)明的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區(qū)的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)清洗膨脹管內(nèi)壁環(huán)空和膨脹錐工作區(qū)，保持待膨脹區(qū)清潔，從面確保膨脹施工的順利進(jìn)行。進(jìn)一步，如圖3所示，所述膨脹錐座I的內(nèi)壁面設(shè)為階梯狀，所述滑套3的外壁也為相應(yīng)的階梯狀；所述滑套3的環(huán)形凹槽31的軸向上側(cè)邊設(shè)有倒角311，當(dāng)打壓結(jié)束后，所述倒角311便于定位爪66脫離開該環(huán)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(nèi)壁之間的間隙的尺寸等于定位爪底座661和壓簧片67的厚度之和。如圖4所示，在本實(shí)施方式中，所述柱塞部611外周設(shè)有密封膠環(huán)6111。如圖1、圖3所示，所述膨脹錐座I上部外接一短節(jié)7 ;所述短節(jié)7上設(shè)有與膨脹錐座I的多個(gè)透孔11對(duì)應(yīng)導(dǎo)通的通孔71 ;在短節(jié)7的外壁設(shè)有與通孔71相對(duì)的軸向凹槽72，以便清洗膨脹管內(nèi)壁和膨脹錐工作區(qū)時(shí)，水流順利通行。本發(fā)明的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置的使用過程為，當(dāng)進(jìn)行正常膨脹施工時(shí)，所述啟動(dòng)清洗堵塞6先不下入所述滑套3中，如圖9所示，此時(shí)，膨脹錐座I上部的透孔11由滑套3遮擋并封閉(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(gòu)成完整的膨脹打壓通道，為膨脹施工提供密閉穩(wěn)定的建壓系統(tǒng)，壓力推動(dòng)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(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述)。在膨脹施工中，當(dāng)遇到脹錐工作區(qū)砂卡或其他異物粘卡，通過上提下放沒有明顯效果時(shí)，將啟動(dòng)清洗堵塞6下入滑套3中，由水力壓力推動(dòng)啟動(dòng)清洗堵塞6到達(dá)預(yù)設(shè)位置(即:所述定位段633穿設(shè)并卡固在定位座4的中心孔41中)，此時(shí)，啟動(dòng)清洗堵塞6中的套筒65推動(dòng)定位爪66由定位管的支撐段631經(jīng)過過渡段634向工作段632運(yùn)動(dòng)(如圖6A和圖7A所示)，此時(shí)，定位爪66被過渡段634逐漸頂起(或抬起)并卡入滑套3的環(huán)形凹槽31中，液體壓力通過套筒65繼續(xù)推動(dòng)定位爪66向下移動(dòng)，當(dāng)推力大于第一壓簧5的壓力后，推力將通過定位爪66推動(dòng)滑套3向下移動(dòng)，如圖10所示，此時(shí)，滑套3的上端側(cè)壁將膨脹錐座I上的多個(gè)透孔11打開，使清洗液通過所述透孔11進(jìn)入膨脹管內(nèi)環(huán)空，由此實(shí)現(xiàn)循環(huán)清洗膨脹管內(nèi)壁環(huán)空和膨脹錐工作面，進(jìn)而完成解卡。解卡完成后，下入油管內(nèi)打撈工具，起出啟動(dòng)清洗堵塞6 ;此時(shí)已經(jīng)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(jīng)脫離開滑套3中的環(huán)形槽31 ;打撈工具與啟動(dòng)清洗堵塞6頂部的夾持柱612對(duì)接，此時(shí)打撈工具已經(jīng)卡住夾持柱612的環(huán)槽6121，提拉打撈工具，即可起出啟動(dòng)清洗堵塞6。起出啟動(dòng)清洗堵塞之后，繼續(xù)建立壓力，膨脹管繼續(xù)正常膨脹。本發(fā)明的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區(qū)的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)清洗膨脹管內(nèi)壁環(huán)空和膨脹錐工作區(qū)，保持待膨脹區(qū)清潔，從而確保膨脹施工的順利進(jìn)行。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，該循環(huán)清洗裝置包括有膨脹錐座及膨脹錐座上部套設(shè)的膨脹錐；其特征在于:所述膨脹錐座的內(nèi)管壁密封套設(shè)有一滑套，所述滑套的內(nèi)壁面設(shè)有一環(huán)形凹槽；所述膨脹錐座底部固定設(shè)有一定位座，該定位座上軸向設(shè)有導(dǎo)通于膨脹管發(fā)射腔的中心孔，該定位座與滑套之間設(shè)有第一壓簧；所述膨脹錐座上部的管壁沿周向設(shè)有多個(gè)透孔，所述多個(gè)透孔由滑套上端側(cè)壁密封遮擋；所述滑套內(nèi)軸向設(shè)有一啟動(dòng)清洗堵塞；所述啟動(dòng)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(shè)于滑套內(nèi)的柱塞部，該柱塞部上方向上設(shè)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(shè)有第二壓簧；所述下彈簧座和定位管上端外部設(shè)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于支撐段和定位段的外徑，所述定位段穿設(shè)于定位座的中心孔中，所述支撐段與工作段之間設(shè)有漸擴(kuò)的過渡段，所述工作段的外壁與套筒的內(nèi)壁之間具有間隙；所述套筒的筒壁上對(duì)應(yīng)所述支撐段的位置周向設(shè)有多個(gè)定位透孔，對(duì)應(yīng)各個(gè)定位透孔在所述支撐段外側(cè)設(shè)有定位爪，所述定位爪由圓弧形底座和底座上側(cè)設(shè)置的凸柱構(gòu)成，所述凸柱穿設(shè)于所述定位透孔中，所述圓弧形底座的下底面與支撐段的圓周面對(duì)應(yīng)貼靠，在圓弧形底座的上底面與套筒內(nèi)壁之間設(shè)有壓簧片。
2.如權(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述膨脹錐座的內(nèi)壁面為階梯狀，所述滑套的外壁也為相應(yīng)的階梯狀；所述滑套環(huán)形凹槽的軸向上側(cè)邊設(shè)有倒角。
3.如權(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于: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(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述工作段外壁與套筒內(nèi)壁之間的間隙等于定位爪底座和壓簧片的厚度之和。
5.如權(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述定位管軸向設(shè)有一導(dǎo)孔；柱塞部下方向下設(shè)有導(dǎo)柱，該導(dǎo)柱穿過下彈簧座并滑設(shè)于定位管的導(dǎo)孔中。
6.如權(quán)利要求5所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述第二壓簧套設(shè)在所述導(dǎo)柱上。
7.如權(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述夾持柱上設(shè)有環(huán)槽。
8.如權(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述柱塞部外周設(shè)有密封膠環(huán)。
9.如權(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述膨脹錐座上部外接一短節(jié)；所述短節(jié)上設(shè)有與膨脹錐座的多個(gè)透孔對(duì)應(yīng)導(dǎo)通的通孔；在短節(jié)的外壁設(shè)有與通孔相對(duì)的軸向凹槽。
10.如權(quán)利要求1所述的膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，其特征在于:所述定位透孔及凸柱均為方形。
全文摘要
本發(fā)明為一種膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，該循環(huán)清洗裝置包括有膨脹錐座及膨脹錐座上部套設(shè)的膨脹錐；所述膨脹錐座的內(nèi)管壁密封套設(shè)有一滑套，所述滑套的內(nèi)壁面設(shè)有一環(huán)形凹槽；所述膨脹錐座底部固定設(shè)有一定位座，該定位座上軸向設(shè)有導(dǎo)通于膨脹管發(fā)射腔的中心孔，該定位座與滑套之間設(shè)有第一壓簧；所述膨脹錐座上部的管壁沿周向設(shè)有多個(gè)透孔，所述多個(gè)透孔由滑套上端側(cè)壁密封遮擋；所述滑套內(nèi)軸向設(shè)有一啟動(dòng)清洗堵塞。所述膨脹管內(nèi)環(huán)空循環(huán)清洗裝置，為施工過程中脹錐工作區(qū)的砂卡或其他異物粘卡提供了解決方案；能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)清洗膨脹管內(nèi)壁環(huán)空和膨脹錐工作區(qū)，保持待膨脹區(qū)清潔，從而確保膨脹施工的順利進(jìn)行。
文檔編號(hào)B08B9/055GK103157634SQ201310096269
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者明爾揚(yáng), 李濤, 孫強(qiáng), 韓偉業(yè), 陳強(qiáng), 李益良 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司