[发明专利]薄壁膨胀管装置及其作业方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油工业钻井完井、修井技术领域，特别是涉及薄壁膨胀管装置及其作业方法。

背景技术

发展于上世纪90年代的实体膨胀管技术在钻井、完井和修井技术领域发挥了重要作用。

最初的膨胀管技术是利用液压力推动膨胀锥体，同时叠加钻杆对膨胀锥体的上提力来完成膨胀作业的。

中国专利，申请号201010106783.3，申请日2010.02.03，“膨胀管总成、油井补贴施工机构及施工方法”公开了一种利用膨胀管修复破损套管的装置及方法，该装置是在膨胀管的上部设置一套动力缸，在膨胀管的下部设置膨胀锥体，在膨胀锥体的下面又设置了卡挂定位机构，该装置的动力缸上部压住膨胀管，动力缸的中心管向下拉住卡挂定位机构，通过动力缸的拉力向上拉动膨胀锥体来膨胀膨胀管。其卡挂定位机构能够单向卡住中心管，即为膨胀锥体提供一下向上的推力，又能满足动力缸多次行程向上提升的需求。

上述膨胀管技术存在的不足是，a、其中心杆是特殊制造的，当膨胀管较长时，其中心杆也相应地较长，制造成本较高。b、其液缸机构复位困难，地面作业人员难以判断液缸机构是否已经复位，作业不方便。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了能够降低制造成本且作业方便的薄壁膨胀管装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

薄壁膨胀管装置，包括膨胀管、膨胀锥、液缸机构和锚定机构，膨胀锥以上设置液缸机构，膨胀锥以下设置锚定机构；液缸机构的液缸套与膨胀锥相固定连接；膨胀锥套在液缸机构的中心管外形成滑动连接，中心管下端连接锚定机构，中心管下端或与其连接的锚定机构下端封闭；承拉环置于膨胀管上端外，其外径大于膨胀管内径，承拉环套在中心管外且相固定连接。

优选地，所述的锚定机构是卡瓦锚定机构，所述的卡瓦锚定机构为“T”形槽式卡瓦锚定机构。所述的卡瓦锚定机构还可以为卡瓦摩擦块一体式卡瓦锚定机构。

优选地，所述的锚定机构还可以是水力锚锚定机构。

薄壁膨胀管装置的作业方法，其使用包括所述的薄壁膨胀管装置，其作业步骤是，

a、用作业管柱把薄壁膨胀管装置下至井下套管破裂处或裸眼内井；

b、作业管柱上端与地面的液压泵相连；

c、启动液压泵使薄壁膨胀管装置中心管中的液压力升高，推动膨胀锥上行膨胀膨胀管，液缸机构完成一个上行行程；

d、停止液压泵，卸去薄壁膨胀管装置中心管中的液压力；

e、上提作业管柱使液缸机构上行一个行程；

f、重复步骤c、d、e，直至完成全部膨胀管的膨胀作业。

本发明的技术优点在于，该装置将液缸装置与膨胀锥直接相连，当膨胀管较长时，液缸装置以上的中心管可以使用作业管柱，降低了制造成本。同时，当液缸装置上提膨胀锥完成一个行程时，下放作业管柱即可使液缸装置复位，操作方便。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1是薄壁膨胀管装置的结构示意图，图中的液缸机构是一级液缸，锚定机构为卡瓦锚定机构。

图2是薄壁膨胀管装置的结构示意图，图中的液缸机构是二级液缸，锚定机构为卡瓦锚定机构。

图3是薄壁膨胀管装置的结构示意图，图中的锚定机构是水力锚锚定机构。

图4是薄壁膨胀管装置的结构示意图，图示了锚定机构进入了膨胀管内的状态。

图5是“T”形槽式卡瓦锚定机构的结构示意图。

图6是卡瓦摩擦块一体式卡瓦锚定机构结构示意图。

图7是水力锚的结构示意图。

具体实施方式

本说明书的叙述说明中，所述的上、下位置关系，与附图中图示的位置关系相同，这也是本发明的工具在直井中应用时的各构件间的相互位置关系。

见图1所示，薄壁膨胀管装置，中心管1、液缸套4和活塞5共同构成液缸机构20。所述的液缸机构20，其中心管1外设液缸套4和活塞5，其中活塞5与中心管1相固定且密封连接，液缸套4与中心管1相套接且形成第一滑动密封面，液缸套4与活塞5相套接且形成第二滑动密封面，第一滑动密封面与第二滑动密封面存在直径差，液缸套4和活塞5之间于中心管1侧壁上设进液孔14；