基于高吸能合金材料技术制成的可膨胀管

摘要

本发明涉及基于高吸能合金材料技术制成的可膨胀管，包括由高吸能合金材料制成的膨胀管管体，所述管体的两端分别为公锁头和母锁头。本发明将管体截面设置为内齿环和外齿环相叠合形成的形状，从而当膨胀锥对管体内壁外扩时，推动内壁向外壁进行外扩，从而缓冲了一部分需要外扩拉伸的部分，再配合高吸能的合金，对管体的延展性进行扩大，使得管体能够外扩的范围更广，同时外扩时缩小的壁厚较小；本发明还通过在管体的两端设置可以相互插接旋转用于卡接锁定的公锁头和母锁头，公锁头和母锁头相互之间转动的同时，公锁头外壁对母锁头内壁进行一定的外扩，使得两者之间贴合的紧密，同时在膨胀锥外扩时，将之挤压之叠合在一起。

说明书

技术领域

本发明涉及膨胀管技术领域，具体的说是基于高吸能合金材料技术制成的可膨胀管。

背景技术

石油膨胀管随着油田开发时间的延续及稠油井吞吐轮次的增多，套损井逐年增多，井下套管因为腐蚀、作业或生产磨损以及地层应力变化等会造成损坏，易发生变形、错断、腐蚀等问题。这些问题直接影响了油井的正常生产，严重时会导致油井停产甚至报废。因此，为了保证油井的正常生产，有必要采用石油膨胀管修补方式对井下破损的套管进行修补。该方式包括石油膨胀管、膨胀锥、膨胀锥接头和底堵，石油膨胀管包括本体管和尾管，并且尾管的内径大于本体管的内径，膨胀锥为圆台形结构，其中部设置有中心通孔，膨胀锥设置在石油膨胀管内，并且同时与本体管和尾管紧密接触。底堵可拆卸地设置在尾管底部，并且与膨胀锥之间设有间隙作为发射腔。膨胀锥接头为管状结构，下端穿过并固定在膨胀锥的中心通孔内，上端位于本体管内并用于与油管连接。在应用过程中，通过将石油膨胀管下至井下套管破损位置处，利用地面设备向油管内打压，使膨胀锥与底堵之间的发射腔压力增加，当发射腔内压力达到一定数值后，膨胀锥推动油管，并在石油膨胀管内与油管一起上行，在此过程中，膨胀锥使石油膨胀管膨胀至与套管内壁紧密接触，即可完成对破损套管的修补。待膨胀锥脱离石油膨胀管后，从井内取出，随后通过钻通或打捞出底堵即可。

现有的石油膨胀管在使用时，由于外扩的作用从而对壁厚进行拉扯导致壁厚缩减，同时相邻石油膨胀管通过螺纹连接，导致由于的衔接处壁厚不足，在进一步外扩时，壁厚更加的不足，容易出现撕裂的状况。

发明内容

现为了满足上述对石油膨胀管在外扩过程中本体以及衔接处容易壁厚不足的需求，本发明提出了基于高吸能合金材料技术制成的可膨胀管。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

基于高吸能合金材料技术制成的可膨胀管，包括由高吸能合金材料制成的膨胀管管体，所述管体的两端分别为公锁头和母锁头，所述公锁头和母锁头之间相互插接并通过旋转用于卡接锁定以及相互之间的内壁和外壁的挤压贴合实现密封。

所述公锁头由环套以及在所述环套外壁环形等距间隔设置的弧形第一插接件，该第一插接件为向外翻折的弯钩状，所述母锁头包括环形等距间隔设置的弧形的第二插接件，该第二插接件为向内翻折的弯钩状，所述第一插接件插入到相邻的两个所述第二插接件之间的间隔中，且转动后第一插接件与所述第二插接件互扣。

所述第一插接件和所述第二插接件的向外倾斜的弧度并不相同，且第一插接件的截面长度长于所述第二插接件相邻之间的间隔。

所述第一插接件和所述第二插接件的内侧壁均设置有两条凸条，且所述第一插接件的所述凸条与所述第二插接件的所述凸条相互之间插接抵合。

所述管体的横截面由环形以及环形内外两侧间隔环形分布的多个凸部形成，环形部分与所述环套的直径和内径相同，且环形部分对应连接有所述第二插接件。

本发明的有益效果是：

本发明将管体截面设置为内齿环和外齿环相叠合形成的形状，从而当膨胀锥对管体内壁外扩时，推动内壁向外壁进行外扩，从而缓冲了一部分需要外扩拉伸的部分，再配合高吸能的合金，对管体的延展性进行扩大，使得管体能够外扩的范围更广，同时外扩时缩小的壁厚较小。

本发明还通过在管体的两端设置可以相互插接旋转用于卡接锁定的公锁头和母锁头，公锁头和母锁头相互之间转动的同时，公锁头外壁对母锁头内壁进行一定的外扩，使得两者之间贴合的紧密，同时在膨胀锥外扩时，将之挤压之叠合在一起，避免衔接部壁厚不足的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体立体示意图；

图2是本发明的管体半剖示意图；

图3是本发明的两个管体衔接立体示意图；

图4是本发明的两个管体衔接部分剖面示意图；

图5是本发明的环套横截面示意图。

图中：1、管体；2、公锁头；21、环套；22、第一插接件；3、母锁头；31、第二插接件；4、凸条。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合实施例中的附图，对本发明进行更清楚、更完整的阐述，当然所描述的实施例只是本发明的一部分而非全部，基于本实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动性的前提下所获得的其他的实施例，均在本发明的保护范围内。

如图1至图5所示，基于高吸能合金材料技术制成的可膨胀管，包括由高吸能合金材料制成的膨胀管管体1，管体1的两端分别为公锁头2和母锁头3，公锁头2和母锁头3之间相互插接并通过旋转，用于卡接锁定以及相互之间的内壁和外壁的挤压贴合实现密封。相邻的膨胀管管体1之间首尾衔接组成新的长管时，通过将其中一个管体1的公锁头2插入到另一个管体1相邻的母锁头3之间，并通过转动第一个管体1，使得该管体1的公锁头2转动到另一个管体1的母锁头3中，完成相邻管体1之间的衔接锁定以及管体1内部的密封。

公锁头2由环套21以及在环套21外壁环形等距间隔设置的弧形第一插接件22，该第一插接件22为向外翻折的弯钩状，母锁头3包括环形等距间隔设置的弧形的第二插接件31，该第二插接件31为向内翻折的弯钩状，第一插接件22插入到相邻的两个第二插接件31之间的间隔中，且转动后第一插接件22与第二插接件31互扣。将向外翻折为弯钩状的第一插接件22插入到相邻的两个向内翻折为弯钩状的第二插接件31之间间隔中，然后转动，将第一插接件22向外翻折部分转动到第二插接件31向内翻折的部分中间，从而两者之间相互插接且叠加，当膨胀锥对衔接部分进行快扩时，第一插接件22和第二插接件31被挤压叠合到一起，从而形成多层密封结构，同时也避免衔接部分由于本身较薄的问题在再次扩张时，再度变薄导致使用寿命变短的问题。

第一插接件22和第二插接件31的向外倾斜的弧度并不相同，且第一插接件22的截面长度长于第二插接件31相邻之间的间隔。第一插接件22与第二插接件31的弧度不同，用于将第一插接件22在旋转的过程中将前端缓缓的插入到第二插接件31的内部，且在缓缓转动插接的过程中，第一插接件22外壁对第二插接件31的内部进行一定的外扩膨胀，从而第一插接件22外壁与第二插接件31内壁之间相互贴合，实现相互之间密封的目的。

第一插接件22和第二插接件31的内侧壁均设置有两条凸条4，且第一插接件22的凸条4与第二插接件31的凸条4相互之间插接抵合。第一插接件22插入到相邻的第二插接件31的间隔中并直接插入到将第一插接件22的前端插入到第二插接件31间隔的底部时，第一插接件22和第二插接件31上的凸条4对齐，然后转动第一插接件22将第一插接件22缓缓的向第二插接件31中转动，从而第一插接件22上的凸条4缓缓的插入到第二插接件31的凸条4中间，从纵向对第一插接件22和第二插接件31进行锁定，避免首尾相接的两个管体1脱离，同时由于相邻的两个凸条4之间的间隔与凸条4相适配，从而凸条4对两个凸条4之间的间隔进行一定的外扩膨胀，从而对凸条4与凸条4之间进行密封，实现对两个管体1之间衔接处的密封。

管体1的横截面由环形以及环形内外两侧间隔环形分布的多个凸部形成，环形部分与环套21的直径和内径相同，且环形部分对应连接有第二插接件31。管体1设置为内齿环和外齿环的结合体这种形式，内外均设置有凸部，这样在通过膨胀锥将之向外撑，外扩展开时，膨胀锥推动内侧的凸部向外展开，内侧凸部推动重叠的环形部分向外展开，环形部分挤压外侧凸部向外展开拉平，从而贴合在待修复的油井管道内壁，对原有的直管形管体1进行一定的膨胀撕裂的缓解，再配合延展性较大的高吸能合金，实现外扩时管体1壁厚改变较小，不影响使用。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。