專利名稱：一種自上而下拉桿式膨脹管結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于石油開采領域，具體而言，涉及一種膨脹管結構，尤其是一種自上而下拉桿式膨脹管結構。
背景技術：
近年來，膨脹管補貼技術在國內各大油田推廣應用程度日趨增加，并且隨著推廣力度的不斷加大，油田對于膨脹管補貼技術也不斷提出新的需求。在推廣初期，膨脹管補貼技術大多應用在直井，但隨著技術的不斷成熟，斜井及水平井套損井修復也日漸采用膨脹管補貼技術?，F(xiàn)有技術中，膨脹管通常采用自下而上的膨脹方法，在斜井及水平井施工作業(yè)中，由于管柱的摩擦阻力非常大，很容易造成膨脹錐上行困難或管柱卡死等現(xiàn)象，最終導致作業(yè)失敗。有鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領域和相關領域的生產設計經驗，研制出一種自上而下拉桿式膨脹管結構，以期解決現(xiàn)有技術存在的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在于提供一種自上而下拉桿式膨脹管結構，以解決在斜井及水平井施工作業(yè)中，管柱摩擦阻力大、膨脹作業(yè)困難的問題。為此，本發(fā)明提出一種自上而下拉桿式膨脹管結構，包括一膨脹管，所述膨脹管的前段的內徑大于其中段的內徑，兩者相接處形成一變徑部，所述膨脹管的后段的內徑則大于其前段的內徑；—連接桿，所述連接桿穿設在所述膨脹管內，其外側壁上由前至后依次套設固定有一膨脹錐、一扶正套及一能止擋所述扶正套的密封擋止裝置，所述膨脹錐、扶正套及密封擋止裝置的外表面與所述膨脹管的內壁相接觸，其中，所述連接桿的前端面凹設有一連接槽，而所述膨脹錐的前端位于所述膨脹管的前段內，而其外表面的變徑處對應貼合于所述膨脹管的變徑部；一拉桿裝置，包括一拉桿及一中空的套筒，所述套筒的后端通過外螺紋嵌設固定在所述膨脹管內，并與所述連接桿的前端面相接觸，而其前端則位于所述膨脹管的外側，并形成有一能與油管相接的螺接部，所述套筒的內腔中環(huán)設有一限位擋肩，所述限位擋肩上沿軸向設有至少一液流通道，以連通所述內腔在所述限位擋肩兩側的部分，所述拉桿的后端在所述套筒的內腔中穿設所述限位擋肩，并螺接于所述連接槽內，而其前端則位于所述套筒之外，并在前端的端頭上由前至后依次套接有止擋螺母及一能卡掣于所述限位擋肩的限位緩沖墊，其中，所述螺接部外表面形成的外螺紋與所述套筒后端的外螺紋的螺旋方向相反。如上所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其中，所述連接桿于所述扶正套后側的部分縮徑形成一套接部，所述密封止擋裝置包含一密封軸套、一擋塵環(huán)及一密封擋圈，所述密封軸套及密封擋圈由前至后依次套設在所述套接部上，所述密封軸套前端凸設形成一環(huán)耳，所述環(huán)耳對應頂?shù)钟谒龇稣椎暮蠖?，所述擋塵環(huán)套接在所述密封軸套上，其前端抵接于所述環(huán)耳，所述擋塵環(huán)的外表面與所述膨脹管的內壁相接觸，而所述密封擋圈的前端抵接于所述密封軸套及擋塵環(huán)的后端，其后端則與定位螺母的前端相接觸，所述定位螺母螺接在所述套接部上，其后端卡掣于一卡簧，所述卡簧嵌設固定在所述套接部的外表面上。如上所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其中，所述連接桿前端的外周面形成有一擋環(huán)，所述膨脹錐的前端抵接于所述擋環(huán)。如上所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其中，所述套筒的后端面上沿周向均布有三個限位止擋，而所述連接桿的前端面上對應均布有三個扇形止擋，各所述扇形止擋與各所述限位止擋相錯位，并對應嵌設于各所述限位止擋之間形成的各限位槽內。如上所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其中，所述液流通道優(yōu)選為兩個，對稱設置在所述限位擋肩內邊緣的上、下兩側。如上所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其中，所述扇形止擋、限位止擋對應與所述連接桿及套筒一體成型。如上所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其中，所述連接桿在靠近前端的外表面、所述套筒在靠近后端的外表面分別嵌設有密封墊圈。如上所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其中，所述膨脹管的后段進一步擴徑形成一喇叭口。本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構，通過膨脹管、連接桿及拉桿裝置的相互配合，使膨脹錐具有自上而下運行以進行膨脹的功能，有效的解決了在斜井及水平井施工作業(yè)中，管柱的摩擦阻力大，造成膨脹錐上行困難或管柱卡死，使得膨脹作業(yè)困難的難題。另外，通過在本發(fā)明中的膨脹管內的拉桿裝置，膨脹完成后可直接回收打撈，與現(xiàn)有技術相比，節(jié)省了磨銑底堵的工序，實現(xiàn)了一趟管柱膨脹、打撈作業(yè)，節(jié)約了生產作業(yè)成本，降低了施工作業(yè)的風險，提聞了施工作業(yè)的可罪性，在石油鉆井、完井和補貼套損井的作業(yè)中具有重要意義。


以下附圖僅旨在于對本發(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)明的自上而下拉桿式膨脹管結構的整體結構示意圖；圖2為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中連接桿的立體圖；圖3為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中連接桿的側視圖；圖4為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中連接桿的剖視圖；圖5為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中套筒的立體圖；圖6為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中套筒的側視圖；圖7為沿圖6中A-A線的剖視圖。主要元件標號說明1膨脹竹ii前段 111 變徑部 12 中段
13后段131喇叭Cl
2連接桿20連接榷 21 影脹錐 22 扶止:食 23 奪接部 24 擋環(huán)
25扇形Il:冉3拉桿裴置
31拉桿32奩筒
320螺接部321內腔322Ρ 位擋 Λ323ItiOUI
3241 位丨1:擋325PB位梢
3311:擋螺母34PMt緩沖ft
4密封灼止裝W41密射_套
411環(huán)壞42■個鮮
43密Ifffli44定位螺母
45 簧
具體實施例方式本發(fā)明提供一種自上而下拉桿式膨脹管結構，包括一膨脹管，所述膨脹管的前段的內徑大于其中段的內徑，兩者相接處形成一變徑部，所述膨脹管的后段的內徑大于其前段的內徑；一連接桿，所述連接桿穿設在所述膨脹管內，其外側壁上由前至后依次套設固定有一膨脹錐、一扶正套及一能止擋所述扶正套的密封擋止裝置，所述膨脹錐、扶正套及密封擋止裝置的外表面與所述膨脹管的內壁相接觸，其中，所述連接桿的前端面凹設有一連接槽，而所述膨脹錐的前端位于所述膨脹管的前段內，而其外表面的變徑處對應貼合于所述膨脹管的變徑部；一拉桿裝置，包括一拉桿及一中空的套筒，所述套筒的后端通過外螺紋嵌設固定在所述膨脹管內，并與所述連接桿的前端面相接觸，而其前端則位于所述膨脹管的外側，并形成有一能與油管相接的螺接部，所述套筒的內腔中環(huán)設有一限位擋肩，所述限位擋肩上沿軸向設有至少一液流通道，以連通所述內腔在所述限位擋肩兩側的部分，所述拉桿的后端在所述套筒的內腔中穿設所述限位擋肩，并螺接于所述連接槽內，而其前端則位于所述套筒之外，并在前端的端頭上由前至后依次套接有止擋螺母及一能卡掣于所述限位擋肩的限位緩沖墊，其中，所述螺接部外表面形成的外螺紋與所述套筒后端的外螺紋的螺旋方向相反。本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構結構，通過膨脹管、連接桿及拉桿裝置的相互配合，使膨脹錐具有自上而下運行以進行膨脹的功能，有效的解決了在斜井及水平井施工作業(yè)中，管柱的摩擦阻力大，造成膨脹錐上行困難或管柱卡死，使得膨脹作業(yè)困難的難題。為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下結合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明提出的自上而下拉桿式膨脹管結構的具體實施方式
、結構、特征及功效，詳細說明如后。另外，通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目的所采取的技術手段及功效得以更加深入具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。圖1為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構的整體結構示意圖；圖2為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中連接桿的立體圖；圖3為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中連接桿的側視圖；圖4為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中連接桿的剖視圖；圖5為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中套筒的立體圖；圖6為本發(fā)明的自上而下拉桿式膨脹管結構中套筒的側視圖；圖7為沿圖6中A-A線的剖視圖。如圖1所示，為本發(fā)明提出的自上而下拉桿式膨脹管結構，該自上而下拉桿式膨脹管結構包括一膨脹管1、一連接桿2及一拉桿裝置3，其中所述膨脹管I的前段11的內徑大于其中段12的內徑，兩者的相接處形成一變徑部111，所述膨脹管的后段13的內徑則大于其前段的內徑，則該后段13的內徑同時大于中段處的內徑，而對于其內徑具體的大小，在此不作具體限定，可根據(jù)實際需要而定，比如，如圖1所示，該后段13可擴徑形成一喇叭口 131 ；請一并參見圖2至圖4，所述連接桿2穿設在所述膨脹管I內，其外側壁上由前至后依次套設固定有一膨脹錐21、一扶正套22及一能止擋所述扶正套22的密封擋止裝置4，所述膨脹錐21、扶正套22及密封擋止裝置4的外表面與所述膨脹管I的內壁相接觸，其中，所述連接桿2的前端面凹設有一連接槽20，而所述膨脹錐21的前端位于所述膨脹管I的前段11內，而其外表面的變徑處對應貼合于所述膨脹管21的變徑部111，使得所述膨脹錐21的后端、扶正套22及密封止擋裝置4相應位于所述膨脹管I的中段的內腔中，需要指出的是，該膨脹錐為現(xiàn)有技術，其前端的外徑大于其后端的外徑，且兩者的相接部位形成一變徑，由于其結構及工作原理為現(xiàn)有技術，在此不做贅述；該拉桿裝置3包括一拉桿31及一中空的套筒32，所述套筒32的后端通過外螺紋嵌設固定在所述膨脹管I內，并與所述連接桿2的前端面相接觸，而其前端則位于所述膨脹管I的外側，并形成有一能與油管相接的螺接部320，所述套筒32的內腔321中環(huán)設有一限位擋肩322，所述限位擋肩322上沿軸向設有至少一液流通道323，以連通所述內腔321在所述限位擋肩322兩側的部分(請參見圖5至圖7)，所述拉桿31的后端在所述套筒32的內腔321中穿設所述限位擋肩322，并螺接于所述連接槽20內，而所述拉桿31的前端則位于所述套筒32之外，并在前端的端頭上由前至后依次套接有止擋螺母33及一限位緩沖墊34，其中，所述螺接部320外表面形成的外螺紋與所述套筒31后端的外螺紋的螺旋方向相反，即其中一個為右旋螺紋，另一個為左旋螺紋；當所述拉桿31朝向所述膨脹管I的后段行進時，所述限位緩沖墊34能卡掣于所述限位擋肩322。其中，對于該拉桿的具體長度，可根據(jù)實際需要而定。優(yōu)選的實施方式是，所述連接桿2于所述扶正套22后側的部分縮徑形成一套接部23，所述密封止擋裝置4包含一密封軸套41、一擋塵環(huán)42及一密封擋圈43，所述密封軸套41及密封擋圈43由前至后依次套設在所述套接部23上，所述密封軸套41前端凸設形成一環(huán)耳411，所述環(huán)耳411對應頂?shù)钟谒龇稣?2的后端，所述擋塵環(huán)42套接在所述密封軸套41上，其前端抵接于所述環(huán)耳411，所述擋塵環(huán)42的外表面與所述膨脹管I的內壁相接觸，以防止灰塵、油垢等從后側進入膨脹錐處，避免影響正常使用，另外，所述密封擋圈43的前端抵接于所述密封軸套41及擋塵環(huán)42的后端，其后端則與定位螺母44的前端相接觸，由此，將該擋塵環(huán)42限位于所述環(huán)耳411與所述密封擋圈43之間，此外，所述定位螺母44螺接在所述套接部23上，以防止密封擋圈43向后側滑脫，所述定位螺母44的后端則卡掣于一卡簧45，所述卡簧45嵌設固定在所述套接部23的外表面上。進一步地，所述連接桿2前端的外周面形成有一擋環(huán)24，所述膨脹錐21的前端抵接于所述擋環(huán)24，在使用中，可更好防止膨脹錐朝連接桿的前側竄動，進而影響使用效果。另外，所述套筒32的后端面上沿周向均布有三個限位止擋324，而所述連接桿2的前端面上對應均布有三個扇形止擋25,各所述扇形止擋25與各所述限位止擋324相錯位，并對應嵌設于各所述限位止擋324之間形成的各限位槽325內，即各限位止擋324之間分別形成一限位槽325，而各所述扇形止擋25對應嵌設在各所述限位槽324內，在實際使用中，通過限定各限位止擋間的各限位槽324在周向上的長度，并由扇形止擋25與限位止擋324的相互配合，使連接桿2沿周向轉動的空間受到限制，便于拉桿3與連接桿2的螺接。進一步地，所述扇形止擋25、限位止擋324對應與所述連接桿2及套筒32 —體成型。此外，所述液流通道323優(yōu)選為兩個，對稱設置在所述限位擋肩322內邊緣的上、下兩側。為進一步提高密封性能，優(yōu)選所述連接桿2在靠近前端的外表面、所述套筒32在靠近后端的外表面分別嵌設有密封墊圈B。本發(fā)明提出的自上而下拉桿式膨脹管結構，在具體使用中，將一油管套設在所述拉桿31的前端，并將該油管的下端口螺接于所述套筒32的螺接部320，隨后一并下入井下的指定位置；由地面向油管內注液，使液體經由所述套筒32的內腔及液流通道320至連接桿2的前端，前述可知，所述膨脹管I的內腔此時被套設在連接桿上的部件所封堵，使得液體不能向后流動，并在連接桿2的前端處建立液壓；持續(xù)注液打壓，當液壓力達到一定程度時，會推動所述連接桿2連帶膨脹錐21向膨脹管I的后段移動，以通過所述膨脹錐21外表面的變徑結構，對所述膨脹管I中段處的內腔進行擴徑的膨脹作業(yè)，使膨脹管的直徑增大，并嵌設固定在井下的套管上，其中，該膨脹管經膨脹并固定于套管內的工作原理，與現(xiàn)有技術相同，在此不再贅述；當膨脹作業(yè)完成時，所述連接桿2及膨脹錐21在液壓推動下，會進入所述膨脹管I后段的喇叭口 131內，隨后，從地面停止注液，而液體則經由膨脹錐21與喇叭口 131內壁之間的空間流出，從而所述連接桿及膨脹錐得以泄壓，其中，在所述連接桿2向后移動的過程中，與其相螺接的所述拉桿31會隨之后移，并最后通過限位緩沖墊34卡掣在限位擋肩322處，因此，當所述連接桿2及膨脹錐在喇叭口 131內時，會通過所述限位緩沖墊34及限位擋肩322的配合結構，懸掛在擴徑后的所述膨脹管I內，不會因所述喇叭口 131內腔的擴大而掉入井內；最后，從地面旋轉油管，其旋轉方向與所述套筒下端的外螺紋方向相反，以帶動所述套筒解除與膨脹管的上端螺接關系，隨后上提油管，以將本發(fā)明中除膨脹管之外的部分從井下提出，可重復利用，降低生產作業(yè)成本。
以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
權利要求
1.一種自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，該自上而下拉桿式膨脹管結構包括 一膨脹管，所述膨脹管的前段的內徑大于其中段的內徑，兩者相接處形成一變徑部，所述膨脹管的后段的內徑則大于其前段的內徑； 一連接桿，所述連接桿穿設在所述膨脹管內，其外側壁上由前至后依次套設固定有一膨脹錐、一扶正套及一能止擋所述扶正套的密封擋止裝置，所述膨脹錐、扶正套及密封擋止裝置的外表面與所述膨脹管的內壁相接觸，其中，所述連接桿的前端面凹設有一連接槽，而所述膨脹錐的前端位于所述膨脹管的前段內，而其外表面的變徑處對應貼合于所述膨脹管的變徑部； 一拉桿裝置，包括一拉桿及一中空的套筒，所述套筒的后端通過外螺紋嵌設固定在所述膨脹管內，并與所述連接桿的前端面相接觸，而其前端則位于所述膨脹管的外側，并形成有一能與油管相接的螺接部，所述套筒的內腔中環(huán)設有一限位擋肩，所述限位擋肩上沿軸向設有至少一液流通道，以連通所述內腔在所述限位擋肩兩側的部分，所述拉桿的后端在所述套筒的內腔中穿設所述限位擋肩，并螺接于所述連接槽內，而其前端則位于所述套筒之外，并在前端的端頭上由前至后依次套接有止擋螺母及一能卡掣于所述限位擋肩的限位緩沖墊，其中，所述螺接部外表面形成的外螺紋與所述套筒后端的外螺紋的螺旋方向相反。
2.如權利要求1所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述連接桿于所述扶正套后側的部分縮徑形成一套接部，所述密封止擋裝置包含一密封軸套、一擋塵環(huán)及一密封擋圈，所述密封軸套及密封擋圈由前至后依次套設在所述套接部上，所述密封軸套前端凸設形成一環(huán)耳，所述環(huán)耳對應頂?shù)钟谒龇稣椎暮蠖?，所述擋塵環(huán)套接在所述密封軸套上，其前端抵接于所述環(huán)耳，所述擋塵環(huán)的外表面與所述膨脹管的內壁相接觸，而所述密封擋圈的前端抵接于所述密封軸套及擋塵環(huán)的后端，其后端則與定位螺母的前端相接觸，所述定位螺母螺接在所述套接部上，其后端卡掣于一卡簧，所述卡簧嵌設固定在所述套接部的外表面上。
3.如權利要求2所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述連接桿前端的外周面形成有一擋環(huán)，所述膨脹錐的前端抵接于所述擋環(huán)。
4.如權利要求1至3任一項所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述套筒的后端面上沿周向均布有三個限位止擋，而所述連接桿的前端面上對應均布有三個扇形止擋，各所述扇形止擋與各所述限位止擋相錯位，并對應嵌設于各所述限位止擋之間形成的各限位槽內。
5.如權利要求4所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述液流通道優(yōu)選為兩個，對稱設置在所述限位擋肩內邊緣的上、下兩側。
6.如權利要求4所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述扇形止擋、限位止擋對應與所述連接桿及套筒一體成型。
7.如權利要求1所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述連接桿在靠近前端的外表面、所述套筒在靠近后端的外表面分別嵌設有密封墊圈。
8.如權利要求1所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述液流通道優(yōu)選為兩個，對稱設置在所述限位擋肩內邊緣的上、下兩側。
9.如權利要求1所述的自上而下拉桿式膨脹管結構，其特征在于，所述膨脹管的后段進一步 擴徑形成一喇叭口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自上而下拉桿式膨脹管結構，包括膨脹管，前段的內徑大于中段的內徑，兩者相接處形成變徑部，后段的內徑大于前段的內徑；連接桿，穿設在膨脹管內，外側壁上套設固定有與膨脹管的內壁相接觸的膨脹錐、扶正套及密封擋止裝置，連接桿的前端面凹設有連接槽，膨脹錐外表面的變徑處對應位于膨脹管的變徑部；拉桿裝置，包括拉桿及套筒，套筒的后端通過外螺紋嵌設固定在膨脹管內，并與連接桿的前端面相接觸，其前端位于膨脹管的外側，并形成有螺接部，套筒的內腔中環(huán)設有限位擋肩，限位擋肩上沿軸向設有至少一液流通道，拉桿的后端穿設限位擋肩，并螺接于連接槽內，其前端位于套筒之外，并在前端的端頭上依次套接有止擋螺母及限位緩沖墊。
文檔編號E21B29/10GK103015935SQ20121056785
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權日2012年12月24日
發(fā)明者李濤, 韓偉業(yè), 李益良, 陳強, 孫強, 明爾揚, 畢秀玲 申請人:中國石油天然氣股份有限公司