[发明专利]一种液压牵引式膨胀套管补贴装置

说明书

本发明涉及一种液压牵引式膨胀套管补贴装置，属井下套管套管补贴修复技术领域。该补贴装置由上壳体、固定机构和膨胀机构构成，上壳体内通过主轴安装有液压泵；上壳体的底部端头通过伸缩液压缸安装有膨胀机构，伸缩液压缸与液压泵之间的上壳体内设置有固定机构。该补贴装置能使膨胀管膨胀补贴在套管内壁上，从而能对套管进行修复；能输出高压液压油，由于不依赖钻井液的压力，使套管不需要密封承压，即能进行补贴作业，且由于主轴的扭矩不存在限制，使输出的高压液压油的压力不存在限制，进而能有效提高推力，从而提高修复效率；解决了现有膨胀管修复方法因钻井液压力有限导致修复效率低、套管必须密封承压的问题。

技术领域

本发明涉及一种液压牵引式膨胀套管补贴装置，属井下套管套管补贴修复技术领域。

背景技术

进行石油勘探以及长时间油气开发的整个过程中，因为复杂断层、地层的塑性变形、异常地应力、盐膏层、射孔、腐蚀、套管磨损、高矿化度地层水、增产增注措施等因素的影响，油水井套管会出现变形、漏失和错断等不同程度的损坏，套管损坏会严重影响油田的正常生存和发展，给油田开采带来了巨大的经济损失。

对于套损井的修复，通常采用补贴工具对套管破损的位置进行修复，从而保证石油开采过程的安全性。目前，套管补贴的方法分为有波纹管补贴、实体膨胀管补贴、爆轰补贴以及燃气动力套管补贴，各种补贴技术具有不同的优势和缺点。

波纹管补贴的工作原理是将一种特别的耐高压封隔器套着波纹管，波纹管两端由卡环固定，上联树脂虹和扶正器，下接用于平衡压力的喷嘴送到井下预定位置后，憋压使波纹管胀圆，同时，波纹管上端的树脂虹挤出的粘合剂将波纹管紧贴套管修补处。这种方法的特点是施工简单，补贴位置精确，地面所需压力低，施工风险小周期短；但是相关技术不成熟，补贴成功率低。

爆轰补贴套管技术是使用外径小于套管内径的金属无缝管作为补贴管，用炸药或火药爆炸时释放的能量将补贴管胀大并牢固地补贴到套管内壁上模型车双层或多层组合套管。具有承受内压和抗地层挤压能力高，补贴管与套管结合牢固的优点。缺点：由于受套管外界约束限制，炸药量难以控制；粘合剂在井下油水介质中密封效果差。

燃气动力套管补贴技术为油田套损井的修复提供了一种先进手段。该技术工作原理新颖，施工工艺简单，效果优良，经济实用，具有广泛的推广应用价值。但在其应用中也存在器材系列不够，不能满足各种规格的顺序阀API套管、国产套管及苏联套管等的补贴加固需要、超高温井适应性差，难以满足热采稠油井、注气井的补贴加固需要、承受外压能力需提高等问题。

膨胀管补贴的工作原理是膨胀管补贴套管技术，是指将钢制套管下到井下后，在井下通过冷挤扩张的方法使套管达到要求尺寸，从而达到修补损坏的套管的目的。

其中，膨胀管补贴技术是近年来蓬勃兴起的、对破损套管进行有效修复的一项新技术，它可应用于钻井、完井及采油、修井等作业过程。但是，目前本领域所用常规膨胀管补贴技术方法的局限是：（1）由于套管的承载能力有限，钻井液压力不能无限制增大，钻井液对膨胀锥提供的推力有限，导致对套管进行修复的效率较低。（2）施工中工具上方的套管必须密封承压，一旦密封条件失效，就不能保证施工的正常进行。因此有必要设计一种补贴装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术不足，提供一种套管不需要密封承压，且修复效率较高，以解决现有膨胀管修复方法因钻井液压力有限导致修复效率低、套管必须密封承压问题的液压牵引式膨胀套管补贴装置。

本发明的技术方案是：

一种液压牵引式膨胀套管补贴装置，它由上壳体、上接头、液压泵、固定机构和膨胀机构构成，其特征在于：上壳体的顶部端头螺纹安装有上接头，上接头下方的上壳体内通过主轴安装有液压泵；上壳体的底部端头设置有伸缩液压缸，伸缩液压缸与液压泵之间的上壳体内设置有固定机构；伸缩液压缸的活塞杆延伸至上壳体下方，延伸至上壳体下方的伸缩液压缸活塞杆端头设置有膨胀机构。