[发明专利]一种膨胀管膨胀装置

说明书

技术领域

本发明涉及井下修复套损管、裸眼完井等技术领域，更具体地讲，涉及一种不用发射腔的膨胀管的膨胀装置，方便油田钻井现场膨胀管的膨胀施工。

背景技术

膨胀管技术现已成功的应用于油井产层防沙、易坍塌地层防塌、漏失地层堵漏等井下复杂地层的封固，已发展成为有效解决油、气井钻井过程中地层复杂情况的新型技术。现在常用的井下膨胀机构需要在油井地面先做一个发射腔，即把膨胀结构放在最下面一根管子里，管子最下端进行预膨胀，然后焊上封堵底管。这种膨胀发射腔需要现场对管子在地面进行膨胀和焊接，不仅费事，且焊缝影响使用的可靠性，膨胀后还需把焊接的封堵底管钻掉，费时费力。

中国专利文献CN2835534公开了一种无封底膨胀管扩径装置，它包括缸体组件、拉杆组件、膨胀头组件和膨胀管组件，由外缸套、活塞套、注液孔和缸体连接头组成一缸体单元；活塞套由缸体接头与外缸套连接，末端活塞套由拉杆组件与膨胀头组件连接固紧。当在活塞套与外缸套之间注入高压水时，活塞套与外缸套在水压作用下产生反向移动，活塞套向上运动，通过连接的拉杆组件拉动膨胀头向上移动，随着水压升高拉动膨胀头在膨胀管内移动并进行扩径，与此同时，借助外缸套的外凸缘向下推压膨胀管，并借助橡胶圈的悬挂作用，固定膨胀管与外套管的相对位置。上述专利中所设计的无封底的膨胀管扩径装置，结构较复杂，加工安装相对费时。

发明内容

为了实现快速方便地进行膨胀管的井下膨胀操作，实现多次重复使用，本发明提供了一种无发射腔的膨胀管膨胀装置。

所述技术方案如下：

一种膨胀管膨胀装置，所述膨胀装置设置于膨胀管内，且与中空的钻杆固定连接，其特征在于，所述膨胀装置包括：

底部管，设置于所述膨胀管内，其一端与所述钻杆固定连接，所述底部管上设有滑动槽，所述滑动槽沿所述底部管的轴向设置；

滑动管，套置于所述底部管内，其外圆面与所述底部管的内圆面滑动密封连接，所述滑动管上固定有滑动导块，所述滑动导块置于所述滑动槽内；

膨胀组件，设置于所述底部管与所述膨胀管之间，且位于所述滑动导块的下方；所述滑动导块带动所述滑动管沿所述滑动槽下移并挤压所述膨胀组件，所述膨胀组件发生径向膨胀并挤压所述膨胀管，使所述膨胀管发生径向膨胀。

所述膨胀组件包括滑动楔形块、滑动膨胀锥块、固定膨胀锥块及固定楔形块，所述固定膨胀锥块与所述固定楔形块交错固定于所述底部管的外圆面上；所述滑动楔形块与所述滑动膨胀锥块交错设置于所述底部管的外圆面上，且二者位于所述固定楔形块与所述滑动导块之间；

所述滑动膨胀锥块的楔形面与所述固定楔形块的楔形面形成径向膨胀配合，所述固定膨胀锥块的楔形面与所述滑动楔形块的楔形面形成径向膨胀配合。

所述滑动膨胀锥块和所述固定膨胀锥块均由一膨胀锥和膨胀锥连接体组成，所述膨胀锥连接体的一端成型一沿其径向贯通的连接凹槽，所述膨胀锥的一端成型一与所述连接凹槽相扣接的凸起，且所述膨胀锥与所述底部管之间形成一沿所述底部管轴向延伸的锥槽，所述固定膨胀锥块的膨胀锥连接体与所述底部管固定连接；

所述滑动楔形块的上端面与所述固定楔形块的上端面均成型一沿所述底部管轴向延伸的楔形面，所述滑动楔形块与所述固定楔形块分别插接于与其对应的所述锥槽内，所述固定楔形块与所述底部管固定连接。

进一步地，所述底部管的自由端设有一阻挡盘，所述阻挡盘套置固定于所述底部管的外圆面上，用于防止所述膨胀组件脱离所述底部管。

所述固定楔形块与所述固定膨胀锥块的膨胀锥块连接体通过剪切销钉与所述底部管固定连接。

所述滑动导块与所述底部管通过销钉连接。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

(1)本发明通过对膨胀装置进行快速组装，可直接与膨胀管一起下入井内，方便现场作用，加快施工速度。

(2)通过对放置于滑动管内的堵塞球施加压力，使其带动滑动管沿着底部管的内圆面下移，此时的滑动导块沿着滑动槽下移，直至滑动导块的一侧面接触到滑动楔形块及滑动膨胀锥块的膨胀锥连接体，并通过挤压使其下移，其中的滑动膨胀锥块的膨胀锥沿着固定楔形块的楔形面上移并发生径向膨胀，同时固定膨胀锥块的膨胀锥沿着滑动楔形块的楔形面上移并发生径向膨胀，进而实现膨胀管得径向膨胀，其结构简单且易于实现。

(3)由于固定楔形块与固定膨胀锥块分别与底部管采用剪切销钉连接，当膨胀组件在膨胀过程中由于遇阻而不能上提时，由于拉力过大而使剪切销钉剪断，为了防止膨胀组件下滑至井底而在底部管的最下端固定一阻挡盘，用于防止所述膨胀组件脱离底部管滑脱至井底。