[实用新型]一种石油钻采用长距离密封膨胀管组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油管材，具体的说涉及一种在石油开采过程中对钻井进行修复时所使用的长距离密封膨胀管组件。

背景技术

井下密封是油田钻井、完井、采油、井下作业等工程中常用的作业手段，是石油钻采过程中经常遇到的环节，长期以来都是以橡胶作为密封件，但是橡胶密封件的耐油、耐磨、耐高温、耐磨蚀性差，不足以满足油田开发的一些特殊要求。而金属密封具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、寿命长、承载大等许多优点，作为永久性密封工具非常适合井下作业条件，金属密封正在受到越来越广泛的关注。

金属密封件的密封原理为：金属密封是通过机械或液压等方法使下入油气井井眼内的金属膨胀管产生径向膨胀，膨胀管产生塑性变形，使膨胀管紧贴于外层的套管上，金属膨胀管与套管产生过盈密封。

金属密封虽然具有较多的优点，但是，在石油钻采中，对膨胀管柱的要求也比较高，不仅必须具有足够的强度，要耐冲击韧性、耐高温、耐磨蚀、耐磨损以及耐破裂，现在的膨胀管由于结构设计不合理，塑性变形易产生应力集中，大大降低了膨胀管的耐冲击韧性和整体的强度，缩短了膨胀管的使用寿命。

另外，随着膨胀管技术的不断推广，膨胀管技术在油田现场应用井次迅速加大。在多根膨胀管进行膨胀作业的过程中，膨胀管之间的螺纹连接强度与密封性是保证施工安全可靠的关键，但由于目前大多数膨胀管壁较薄，导致膨胀管螺纹设计中母螺纹环形凹槽壁厚度非常薄弱。当膨胀工具通过膨胀管的螺纹连接处时，螺纹连接处的螺纹受到液压力所产生的轴向载荷较大，这样在发生塑性变形后母螺纹处很容易产生应力集中，造成螺纹受损和密封失效，甚至导致重大的井下事故。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种塑性变形应力集中小、整体强度高、使用寿命长、连接安全可靠的石油钻采用密封膨胀管组件。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种石油钻采用长距离密封膨胀管组件，包括管体，所述管体包括中间管体，所述中间管体的两端设置有端部管体，所述端部管体的内径大于中间管体内径，所述中间管体的外圆周上设置有环形凸起；

所述的管体设有若干个，相邻的两个管体的端部均通过扩充径部相连，即第一扩充径部和第二扩充经部，所述的第一扩充径部套接于所述的第二扩充径部内侧，所述的第一扩充径部的外壁上设有公螺纹段，所述的第二扩充径部的内壁上设有母螺纹段，所述的公螺纹段与所述的母螺纹段相配合，所述的第一扩充径部深入所述第二扩充径部的一端设有轴向环形凸台，在所述第二扩充径部内壁上设有容纳所述轴向环形凸台的轴向环形凹槽，所述轴向环形凸台插接于所述轴向环形凹槽中。

优选地，所述环形凸起的数量为两个。

优选地，两个环形凸起沿中间管体的轴向排列。

优选地，所述的环形凸起的根部为圆弧形。

优选地，所述的第一扩充径部的壁厚度与其所在管体的壁厚度相等；所述第二扩充径部的壁厚度与其所在管体的壁厚度相等。

本实用新型的优点在于：中间管体的外圆周上设置有环形凸起，环形凸起的根部为圆弧形，可以大大减小塑性变形过程中产生的应力集中，提高变形后膨胀管的整体强度，从而延长了膨胀管的使用寿命；实现了多个膨胀管连接的密封性；结构简单，施工可靠性高，密封性好，并且留有很大的套管通径，极大提高了密封的实用性能。

将本实用新型下到井下需要密封段位置，以机械或液压的方法，由下往上，通过拉力或水力压力使本实用新型膨胀变形，环形凸起处膨胀后挤压套管内壁，与套管内壁产生金属过盈配合，形成密封。

本实用新型膨胀管金属密封后，其密封能力达42MPa以上，承载能力和承扭能力均超过井下作业环境的要求，完全能够达到使用要求。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图中：1-管体；2-管体端部；3-环形凸起；4-中间管体；5-第一扩充径部；6-第二扩充径部；7-轴向环形凹槽；8-轴向环形凸台。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种石油钻采用密封膨胀管，包括管体1，所述管体1为金属管体，所述管体1包括中间管体4，所述中间管体4的两端设置有端部管体2，所述端部管体2的内径大于中间管体4内径，所述中间管体4的外圆周上设置有环形凸起3。