專利名稱：一種膨脹波紋管裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油鉆井領域，具體涉及一種石油鉆井用膨脹波紋管裝置。
背景技術：
膨脹波紋管技術利用金屬的塑性變形，將大直徑的圓管軋制成截面為異形的外徑較小的波紋管，將波紋管下入到預定井段后，利用水力和機械力作用將其脹開至圓管狀態。該技術可以使井眼直徑保持不變，由此大大簡化了油井井身結構，提高了鉆井速度，降低了鉆井成本，同時也簡便有效地解決了復雜井段的井壁穩定問題，甚至可實現深井的單一井眼尺寸鉆井和單一套管尺寸完井，從而可鉆更深的直井和大位移井。在膨脹波紋管管串應用于石油鉆井時，膨脹波紋管管串由送入工具帶動下入至預定封隔井段，然后投球憋壓，在井下，異形截面的波紋管管串在水力膨脹力作用下膨脹，異形截面向圓形截面變化。波紋管管串與送入工具通常設計成螺紋連接。因此在地面上轉動 鉆柱正轉倒扣丟開，便可起出送入工具。然而，在現有技術中，在下入膨脹波紋管管串過程中通常存在中途鉆柱正轉而導致波紋管管串中途脫手落井的情況。如果中途脫手，波紋管管串無法膨脹，則可能會造成重大事故。如果中途遇阻，鉆柱不能正轉，往往造成管串難以下入至預定深度。因此，有必要對膨脹波紋管管串作進一步的改進，以提高其使用的安全性和可靠性。
實用新型內容針對如上所述的問題，本實用新型提供了一種設有防倒扣元件的膨脹波紋管裝置，該膨脹波紋管裝置能夠使鉆柱在中途遇阻的情況下依然可以旋轉，能夠有效地防止裝置本身和送入工具的連接螺紋在下入過程中提前松開，而在膨脹波紋管膨脹后，可實現正常倒扣，起開送入工具。根據本實用新型，提供了一種膨脹波紋管裝置，其特征在于，包括用于與送入工具相連的上堵頭；膨脹波紋管；波紋管過渡接頭，其一端與上堵頭相連而另一端與膨脹波紋管相連，該波紋管過渡接頭還包括波紋狀異型截面部分，該波紋狀異型截面部分在膨脹前具有第一最小尺寸，而在膨脹后具有第二尺寸；與上堵頭固定相連的支撐套；以及防轉擋板，該防轉擋板的第一端與支撐套相連，第二端插入在所述波紋狀異型截面部分內，該防轉擋板的第二端的最大徑向尺寸大于第一最小尺寸而小于第二尺寸。本文所用的用語“異形截面”是指形狀不規則的截面。例如優選為“8”字形。“第一最小尺寸”是指波紋狀異型截面部分在膨脹前所具有的最小截面的徑向尺寸，“第二尺寸”是指波紋狀異型截面部分在膨脹后所變成的圓形截面的直徑。“防轉擋板的第二端的最大徑向尺寸”指的是防轉擋板繞其自身縱向中心軸轉動時第二端所形成的最大的圓的直徑。本實用新型的膨脹波紋管裝置還可以包括常規膨脹波紋管管串的其他常規部件。由于防轉擋板的第二端插入在所述波紋狀異型截面部分內，且其最大徑向尺寸大于如上所述的第一最小尺寸，因此當鉆柱旋轉時，防轉擋板受到波紋管過渡異形截面部分的限制，從而使得上堵頭與波紋管過渡接頭的螺紋不可卸開，起到防止提前倒扣的作用。當整個膨脹波紋管裝置下入到預定深度后，在液壓作用力或機械力作用下膨脹波紋管發生膨脹，異形截面變成圓形截面，其內徑大于防轉擋板的徑向尺寸，此時旋轉鉆柱，異形截面部分不再限制防轉擋板，因而可實現正常倒扣。優選地，上述防轉擋板的第一端以螺栓或焊接的方式固定在支撐套上。更優選的是，上述防轉擋板的徑向尺寸在遠離支撐套的方向上逐漸增大。在一個實施方案中，上堵頭在第一端部的內側與送入工具螺紋連接。優選地，上堵頭的第二端部的內側設有用于容納支撐套的臺階部，而外側與波紋管過渡接頭螺紋連接。在本實用新型中，支撐套優選為圓形。更優選地，支撐套為圓環形，包括用于與防·轉擋板的第一端固定相連的中心連接孔，以及在周向上均勻分布的流通通道。在一個實施方案中，支撐套通過螺栓或焊接的方式與上堵頭的臺階部形成連接。本實用新型通過在膨脹波紋管裝置中設置了防轉擋板等防倒扣元件，有效地防止了在下入過程中送入工具的提前倒扣，而當膨脹波紋管裝置下入至預定深度并發生膨脹后，能夠實現送入工具的正常倒扣；同時，該膨脹波紋管裝置還保障了鉆柱在將其送入的過程中可以進行旋轉。因此，根據本實用新型的膨脹波紋管裝置有效地提高了石油鉆井的安全性和可靠性。此外，本實用新型提供的膨脹波紋管裝置結構簡單，易于制造，使用時操作簡便，具有良好的應用價值。
本文的附圖只是為本實用新型提供進一步的說明，本實用新型的范圍并不限于此。圖I是膨脹波紋管裝置的第一剖視圖；圖2是膨脹波紋管裝置的第二剖視圖；圖3是膨脹波紋管裝置局部透視圖；圖4是膨脹波紋管裝置在膨脹前的防倒扣狀態下沿A-A面的剖視圖；圖5是膨脹波紋管裝置在膨脹后的正常倒扣狀態下沿A-A面的剖視圖。在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例繪制。
具體實施方式
下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的范圍并不限于此。圖I清楚地顯示了根據本實用新型的膨脹波紋管裝置20的第一剖視圖。該膨脹波紋管裝置20包括用于與送入工具相連的上堵頭1，膨脹波紋管5，一端與上堵頭I相連而另一端與膨脹波紋管5相連的波紋管過渡接頭2，與上堵頭I相連的支撐套4，以及與支撐套4相連的防轉擋板3。如圖I所示，波紋管過渡接頭2還包括波紋狀異型截面部分6。異型截面部分6的截面優選如圖4所示的“8”字形。波紋狀異型截面部分6在膨脹前具有第一最小尺寸Dl(見圖4)，而在膨脹后具有第二尺寸D2 (見圖5)。[0031]防轉擋板3的第一端7與支撐套4相連，第二端8插入在波紋狀異型截面部分6內(如圖I所示)。防轉擋板3的第二端8的最大徑向尺寸大于異形截面部分6的第一最小尺寸Dl而小于第二尺寸D2。優選的是，防轉擋板3在遠離支撐套4的方向上逐漸變寬(如圖2所示)。防轉擋板3的第一端7優選以螺栓或焊接的方式固定在支撐套4上。在操作中，首先將根據本實用新型的膨脹波紋管裝置20的上堵頭I與送入工具連接，然后由鉆柱送入井中。在下入到預定深度之前，防轉擋板3的第二端8插在波紋管過渡接頭的異形截面部分6內，由于此時防轉擋板3的第二端8的最大徑向尺寸大于異形截面部分6的第一最小尺寸Dl,即防轉擋板3卡在異形截面部分6中，因此防轉擋板3與帶有異形截面部分6的波紋管過渡接頭2不能發生相對運動。所以當鉆柱旋轉時，防轉擋板3受到波紋管過渡接頭2的異形截面部分6的限制(如圖4所示)，從而使上堵頭I與波紋管過渡接頭2不能卸開，避免了提前倒扣。當整個膨脹波紋管裝置20下入到預定深度后，通過水力等液壓作用力對膨脹波紋管5和異形截面部分6的作用，異形截面部分6膨脹成圓形，其截面內徑(即上述的第二尺寸D2)大于防轉擋板3的徑向尺寸(如圖5所示)，因此當旋轉 鉆柱時，由于防轉擋板3不再受到異形截面部分6的限制，送入工具與波紋管過渡接頭2可以松開，從而順利實現正常倒扣。因此，根據本實用新型的膨脹波紋管裝置防止了下入油井過程中中途脫手的情況，避免了事故的發生，提高了石油鉆井的安全性和可靠性。優選地，上堵頭I的第一端部9的內側設有用于與送入工具連接的螺紋(如圖3所示)。上堵頭I的第二端部10的內側設有用于容納支撐套4的臺階部11，而外側與波紋管過渡接頭2螺紋連接。如圖3所示，根據本實用新型的一個優選實施例，支撐套4為圓環形。支撐套4的中心部位設有連接孔，其與防轉擋板3的第一端7固定地相連。在支撐套的周向上設有均勻分布的流通通道，各流通通道之間通過徑向肋分隔開。優選地，支撐套4通過螺栓或焊接的方式與上堵頭I形成連接。根據本實用新型的膨脹波紋管裝置，結構簡單，操作方便，能夠有效地、實質性地解決石油鉆井領域中的實際問題，具有良好的應用前景。以上參考了優選實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型的保護范圍并不限制于此，任何落入權利要求的范圍內的所有技術方案均在本實用新型的保護范圍內。在不脫離本實用新型的范圍的情況下，可以對其進行各種改進并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構沖突，各個實施例中所提到的各項技術特征均可以任意方式組合起來。
權利要求1.一種膨脹波紋管裝置，其特征在于，包括 用于與送入工具相連的上堵頭； 膨脹波紋管； 波紋管過渡接頭，其一端與上堵頭相連而另一端與膨脹波紋管相連，所述波紋管過渡接頭還包括波紋狀異型截面部分，所述波紋狀異型截面部分在膨脹前具有第一最小尺寸，而在膨脹后具有第二尺寸； 與上堵頭固定相連的支撐套；以及 防轉擋板，所述防轉擋板的第一端與支撐套相連，第二端插入在所述波紋狀異型截面部分內，所述防轉擋板的第二端的最大徑向尺寸大于第一最小尺寸而小于第二尺寸。
2.根據權利要求I所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，所述異形截面為“8”字形。
3.根據權利要求I所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，所述防轉擋板的第一端以螺栓或焊接的方式固定在支撐套上。
4.根據權利要求I所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，所述防轉擋板的徑向尺寸在遠離支撐套的方向上逐漸增大。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，上堵頭在第一端部的內側與送入工具螺紋連接。
6.根據權利要求5所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，上堵頭的第二端部的內側設有用于容納支撐套的臺階部，而外側與波紋管過渡接頭螺紋連接。
7.根據權利要求1-4中任一項所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，所述支撐套為圓形。
8.根據權利要求1-4中任一項所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，支撐套為圓環形，包括用于與防轉擋板的第一端固定相連的中心連接孔，以及在周向上均勻分布的流通通道。
9.根據權利要求6所述的膨脹波紋管裝置，其特征在于，支撐套通過螺栓或焊接的方式與上堵頭的臺階部形成連接。
專利摘要本實用新型提供了一種膨脹波紋管裝置，包括用于與送入工具相連的上堵頭、膨脹波紋管、包括波紋狀異型截面部分的波紋管過渡接頭、與上堵頭固定相連的支撐套，以及防轉擋板，該防轉擋板的第一端與支撐套相連，第二端插入在所述波紋狀異型截面部分內。本實用新型提供的膨脹波紋管裝置在使用時能有效防止在下入油井的過程中送入工具的提前倒扣，而在其到達預定深度并發生膨脹后，能夠實現送入工具的正常倒扣，因此提高了鉆井的安全性和可靠性。此外，根據本實用新型的膨脹波紋管裝置結構簡單，易于制造，操作簡便，具有良好的應用價值。
文檔編號E21B17/02GK202706970SQ201220317248
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月29日 優先權日2012年6月29日
發明者涂玉林, 陶興華, 胡彥峰, 劉鵬, 王甲昌, 劉曉丹, 索忠偉, 王鎮全, 張海平, 韓玉璽, 孫連環 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院