[发明专利]自动液压膨胀管系统及其操作方法

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，特别是涉及一种自动液压膨胀管系统，用于钻井技术套管、完井套管或作为套损井的补贴管的作业安装系统。

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个向上的推力，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、其液缸机构复位操作复杂困难，地面作业人员需要首先判断动力缸的行程是否走完，当动力缸走完全部行程后，上提管柱，然后再下压管柱直到动力缸下部压在膨胀管的上端，然后再打压进行第二个行程的膨胀；b、在前几个行程，尤其是第一个行程，的复位下压过程中，如果操作不当，加压载荷过多，可能会使膨胀管向下移位，进而影响作业目的。

发明内容

为解决上述技术问题，发明了一种自动液压膨胀管系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

自动液压膨胀管系统，膨胀管机构上部设液压施力器，液压施力器的芯轴向下延伸与膨胀锥相接连，所述的芯轴上于液压施力器以下位置设阻流喷嘴；液压施力器的上部连接自动复位机构；所述的芯轴还向上延伸并在其上端部设密封座，密封座构成了自动复位机构的一部分；液压施力器的液缸向上延伸并构成了自动复位机构的外壳；在外壳内的下部设弹簧座、中部设下限位台阶、上部设上限位台阶；在下限位台阶与上限位台阶之间设限位板，在限位板与弹簧座之间安装复位弹簧；限位板的下面连接塞堵。

自动液压膨胀管系统的操作方法，其作业步骤是：

a、自动液压膨胀管系统连接在作业管柱底部并下入井内预定安装位置；

b、作业管柱的上部通过管线与地面液压泵车相连接；

c、启动液压泵车，给作业管柱内打液压；

d、地面显示压力无周期变化后，上提作业管柱并起出井筒。

本发明的技术优点在于，该装置在液压施力器的上部设置了自动复位机构，液压施力器完成一个上提行程后能够在自动复位机构的推动下自动使活塞与芯轴复位，接着进行下一个上提行程，地面的泵车不用停泵，作业管柱也不需要进行上提或下放操作，作业十分方便，并且能够避免下压管柱造成膨胀管向下移位的可能性。

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是本发明的自动液压膨胀管系统的结构原理简化示意图。

图2是图1的原理动作示意图，图示了液压施力器的芯轴上行完成了一个行程塞堵堵住了密封座时的状态图。

图3是图1的原理动作示意图，液压施力器的芯轴和限位板一同下行到达下限位台阶时的状态图。

图4是图1的原理动作示意图，液压施力器的限位板在复位弹簧的作用下上行到达上限位台阶时的状态图。

图5是本发明的自动液压膨胀管系统的一个优选实施例。

图6是塞堵与密封座的一个优选实施例，图示了塞堵下端面与密封座上端面都是光滑且平行的平面。

图7是塞堵与密封座的一个优选实施例，图示了塞堵是圆柱体，密封座是圆柱孔，圆柱体与圆柱孔相配合实现密封的情况。

具体实施方式

有关本项发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本项发明加以限制。

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，自动液压膨胀管系统包括自下而上顺次设置的膨胀管机构20、液压施力器19和自动复位机构18。膨胀管14与液压施力器19不相连接。