CN102373892B

CN102373892B - 膨胀尾管悬挂器

Info

Publication number: CN102373892B
Application number: CN201110395449.9A
Authority: CN
Inventors: 陈若铭; 李晓军; 高本文; 穆总结; 赵继斌
Original assignee: CNPC Xibu Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Xibu Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-12-03
Filing date: 2011-12-03
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2031-12-03
Also published as: CN102373892A

Abstract

本发明涉及油气田固完井用尾管悬挂器技术领域，是一种膨胀尾管悬挂器；包括上接头、连接套、旁通阀、球座、回接筒、中心管、回流件、膨胀管和下接头；上接头的上部外侧和连接套的上部内侧固定安装在一起，连接套的下部内侧和旁通阀的上部外侧固定安装在一起，上接头、连接套和旁通阀之间形成第一密封腔，在上接头上有与密封腔相通的孔；本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过投球和液压使膨胀锥下行挤压膨胀管沿径向膨胀并贴合在外层套管内壁上，下压并上提本使用新型使丢手套与爪套脱离，保证其安全有效运行和固完井作业的有效实施，具有结构简单和操作方便，提高了其安全可靠性。

Description

膨胀尾管悬挂器

技术领域

本发明涉及油气田固完井用尾管悬挂器技术领域，是一种膨胀尾管悬挂器。

背景技术

在固完井作业中，使用尾管悬挂器是目前采用较多也是最为普遍的技术措施。然而，目前现场应用的尾管悬挂器，存在尾管重叠段固井质量差的问题，并且，随着深井、超深井、水平井等特殊井的不断增多，井况更加复杂。在这些恶劣的井况下，常规尾管悬挂器经常出现坐挂或坐封失效等情况，严重影响最终的完井效果；同时，由于目前使用的尾管悬挂器在座挂后，将对后续井下作业中对井眼尺寸进行限制，因此将影响到后续修井及下采油泵等技术措施，给后续作业带来不便。

发明内容

本发明提供了一种膨胀尾管悬挂器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有装置存在尾管重叠段固井质量差、在恶劣的井况下经常出现坐挂或坐封失效和坐挂后后续井下作业中对井眼尺寸进行限制的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种膨胀尾管悬挂器，包括上接头、连接套、旁通阀、球座、回接筒、中心管、回流件、膨胀管和下接头；上接头的上部外侧和连接套的上部内侧固定安装在一起，连接套的下部内侧和旁通阀的上部外侧固定安装在一起，上接头、连接套和旁通阀之间形成第一密封腔，在上接头上有与密封腔相通的孔，在旁通阀的中部沿轴向至少有两个与密封腔相通的液流孔，在上接头和旁通阀之间安装有球座，球座的上部内侧呈上窄下宽的斜面，旁通阀的下部安装在回接筒内，旁通阀的下端内侧和中心管的上端外侧固定安装在一起，中心管的下端外侧和回流件的上部内侧固定安装在一起，在回流件的上端固定有内径大于回流件内径的外筒，回接筒的下部内侧和膨胀管的上端外侧固定安装在一起，在膨胀管的中部外侧固定安装有膨胀橡胶，膨胀管的下端内侧和下接头的上端外侧固定安装在一起，旁通阀、中心管、回流件、外筒、下接头、膨胀管和回接筒之间形成安装腔，在安装腔内从上至下安装有连接头、膨胀锥座、爪套和丢手套，在膨胀锥座的上部外侧固定有凸台，连接头的上部内侧和旁通阀的下端外侧固定安装在一起，连接头的下端卡在位于凸台上方的膨胀锥座和膨胀管之间的环腔内，在膨胀锥座的下部固定安装有挡套，挡套和爪套之间有间距，在凸台和挡套之间形成膨胀锥安装槽，在膨胀锥安装槽内安装有膨胀锥，膨胀锥的外侧呈中间厚两边窄的腰鼓状，在膨胀管的内侧有与膨胀锥的下部相对应的斜面，膨胀锥的下部斜面压紧在膨胀管的斜面上，丢手套的上端和中心管通过销钉固定连接在一起，爪套的下端与外筒和下接头的上端固定安装在一起，爪套、丢手套和中心管之间形成第二密封腔，在回流件和丢手套的中部沿轴向分别有与第二密封腔相通的液流孔。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述在膨胀管的中部外侧可硫化有膨胀橡胶。

上述爪套与下接头和外筒之间可通过爪形啮合在一起。

上述上接头和连接套之间可通过螺纹固定安装在一起，连接套和旁通阀之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀和连接头之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀和中心管之间通过螺纹固定安装在一起，中心管和回流件之间通过螺纹固定安装在一起，回接筒和膨胀管之间通过特殊螺纹固定安装在一起，膨胀管和下接头之间通过螺纹固定安装在一起，膨胀锥座和挡套之间通过螺纹固定安装在一起。

上述在上接头和连接套之间可安装有密封圈，在连接套和旁通阀之间安装有密封圈，在上接头和球座之间安装有密封圈，在球座和旁通阀之间安装有密封圈，在旁通阀和连接头之间安装有密封圈，在旁通阀和中心管之间安装有密封圈，在膨胀锥座和膨胀锥之间安装有密封圈，在中心管和丢手套之间安装有密封圈，在回流件和下接头之间安装有密封圈，在中心管和回流件之间安装有密封圈。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过投球和液压使膨胀锥下行挤压膨胀管沿径向膨胀并贴合在外层套管内壁上，下压并上提本使用新型使丢手套与爪套脱离，保证其安全有效运行和固完井作业的有效实施，具有结构简单和操作方便，提高了其安全可靠性。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例上部的主视半剖视结构示意图。

附图2为本发明最佳实施例下部的主视半剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为连接套，3为旁通阀，4为球座，5为回接筒，6为中心管，7为回流件，8为膨胀管，9为下接头，10为爪套，11为丢手套，12为膨胀锥座，13为挡套，14为膨胀锥，15为销钉，16为连接头，17为膨胀橡胶，18为第一密封腔，19为孔，20为安装腔，21为凸台，22为第二密封腔， 23为密封圈，24为液流孔，25为外筒。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2所示，该膨胀尾管悬挂器包括上接头1、连接套2、旁通阀3、球座4、回接筒5、中心管6、回流件7、膨胀管8和下接头9；上接头1的上部外侧和连接套2的上部内侧固定安装在一起，连接套2的下部内侧和旁通阀3的上部外侧固定安装在一起，上接头1、连接套2和旁通阀3之间形成第一密封腔18，在上接头1上有与密封腔18相通的孔19，在旁通阀3的中部沿轴向至少有两个与密封腔18相通的液流孔24，在上接头1和旁通阀3之间安装有球座4，球座4的上部内侧呈上窄下宽的斜面，旁通阀3的下部安装在回接筒5内，旁通阀3的下端内侧和中心管6的上端外侧固定安装在一起，中心管6的下端外侧和回流件7的上部内侧固定安装在一起，在回流件7的上端固定有内径大于回流件7内径的外筒25，回接筒5的下部内侧和膨胀管8的上端外侧固定安装在一起，在膨胀管8的中部外侧固定安装有膨胀橡胶17，膨胀管8的下端内侧和下接头9的上端外侧固定安装在一起，旁通阀3、中心管6、回流件7、外筒25、下接头9、膨胀管8和回接筒5之间形成安装腔20，在安装腔20内从上至下安装有连接头16、膨胀锥座12、爪套10和丢手套11，在膨胀锥座12的上部外侧固定有凸台21，连接头16的上部内侧和旁通阀3的下端外侧固定安装在一起，连接头16的下端卡在位于凸台21上方的膨胀锥座12和膨胀管8之间的环腔内，在膨胀锥座12的下部固定安装有挡套13，挡套13和爪套10之间有间距，在凸台21和挡套13之间形成膨胀锥安装槽，在膨胀锥安装槽内安装有膨胀锥14，膨胀锥14的外侧呈中间厚两边窄的腰鼓状，在膨胀管8的内侧有与膨胀锥14的下部相对应的斜面，膨胀锥14的下部斜面压紧在膨胀管8的斜面上，丢手套11的上端和中心管6通过销钉15固定连接在一起，爪套10的下端与外筒25和下接头9的上端固定安装在一起，爪套10、丢手套11和中心管6之间形成第二密封腔22，在回流件7和丢手套11的中部沿轴向分别有与第二密封腔22相通的液流孔24。

可根据实际需要，对上述膨胀尾管悬挂器作进一步优化或/和改进：

如附图2所示，在膨胀管8的中部外侧硫化有膨胀橡胶17。这样，膨胀橡胶17有很好的摩擦悬挂力合密封能力。

如附图2所示，爪套10与下接头9和外筒25之间通过爪形啮合在一起。这样，便于对爪套10轴向定位。

如附图1、2所示，上接头1和连接套2之间通过螺纹固定安装在一起，连接套2和旁通阀3之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀3和连接头16之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀3和中心管6之间通过螺纹固定安装在一起，中心管6和回流件7之间通过螺纹固定安装在一起，回接筒5和膨胀管8之间通过特殊螺纹固定安装在一起，膨胀管8和下接头9之间通过螺纹固定安装在一起，膨胀锥座12和挡套13之间通过螺纹固定安装在一起。这样，便于安装和拆卸。

如附图1、2所示，在上接头1和连接套2之间安装有密封圈22，在连接套2和旁通阀3之间安装有密封圈22，在上接头1和球座4之间安装有密封圈22，在球座4和旁通阀3之间安装有密封圈22，在旁通阀3和连接头16之间安装有密封圈22，在旁通阀3和中心管6之间安装有密封圈22，在膨胀锥座12和膨胀锥14之间安装有密封圈22，在中心管6和丢手套11之间安装有密封圈22，在回流件7和下接头9之间安装有密封圈22，在中心管6和回流件7之间安装有密封圈22。这样，便于密封。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：使用时将本发明下端连接在套管（尾管）管串上，并按照设计参数通过钻杆下至预定位置后进行固井注水泥作业，在注水泥作业过程中，为了保证良好的固井质量，整个钻柱可进行旋转。注水泥作业结束后，进行钻杆胶塞与套管胶塞的复合作业，即进行替浆碰压。碰压结束后，地面进行投球作业，投球后球卡在球座4的内侧斜面上，地面进行打压作业，高压流体通过上接头1上的孔19进入到第一密封腔18内，然后通过旁通阀3上的液流孔24，在膨胀锥座12的顶端面上形成液压力，推动膨胀锥座12和膨胀锥14一起下行，膨胀锥14下行挤压膨胀管8沿径向膨胀，膨胀管8膨胀后贴合在外层套管内壁上，膨胀橡胶17有很好的摩擦悬挂力和密封能力，膨胀作业结束后，地面进行下压钻柱，钻柱下压使液体通过回流件7内部的液流孔24，然后通过丢手套11内部的液流孔24进入第二密封腔22内，上提钻柱液体在丢手套11的顶端面上形成瞬时液压力，使丢手套11和中心管6之间连接的销钉15剪断，丢手套11与爪套10脱离，实现了丢手作业。由于膨胀管8的径向膨胀，在保证良好的尾管悬挂能力及密封能力的同时，可最大限度地保证井眼通径，为后续井下工作带来便利。

Claims

1.一种膨胀尾管悬挂器，其特征在于包括上接头、连接套、旁通阀、球座、回接筒、中心管、回流件、膨胀管和下接头；上接头的上部外侧和连接套的上部内侧固定安装在一起，连接套的下部内侧和旁通阀的上部外侧固定安装在一起，上接头、连接套和旁通阀之间形成第一密封腔，在上接头上有与密封腔相通的孔，在旁通阀的中部沿轴向至少有两个与密封腔相通的液流孔，在上接头和旁通阀之间安装有球座，球座的上部内侧呈上窄下宽的斜面，旁通阀的下部安装在回接筒内，旁通阀的下端内侧和中心管的上端外侧固定安装在一起，中心管的下端外侧和回流件的上部内侧固定安装在一起，在回流件的上端固定有内径大于回流件内径的外筒，回接筒的下部内侧和膨胀管的上端外侧固定安装在一起，在膨胀管的中部外侧固定安装有膨胀橡胶，膨胀管的下端内侧和下接头的上端外侧固定安装在一起，旁通阀、中心管、回流件、外筒、下接头、膨胀管和回接筒之间形成安装腔，在安装腔内从上至下安装有连接头、膨胀锥座、爪套和丢手套，在膨胀锥座的上部外侧固定有凸台，连接头的上部内侧和旁通阀的下端外侧固定安装在一起，连接头的下端卡在位于凸台上方的膨胀锥座和膨胀管之间的环腔内，在膨胀锥座的下部固定安装有挡套，挡套和爪套之间有间距，在凸台和挡套之间形成膨胀锥安装槽，在膨胀锥安装槽内安装有膨胀锥，膨胀锥的外侧呈中间厚两边窄的腰鼓状，在膨胀管的内侧有与膨胀锥的下部相对应的斜面，膨胀锥的下部斜面压紧在膨胀管的斜面上，丢手套的上端和中心管通过销钉固定连接在一起，爪套的下端与外筒和下接头的上端固定安装在一起，爪套、丢手套和中心管之间形成第二密封腔，在回流件和丢手套的中部沿轴向分别有与第二密封腔相通的液流孔。

2.根据权利要求1所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于膨胀管的中部外侧硫化有膨胀橡胶。

3.根据权利要求1或2所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于爪套与下接头和外筒之间通过爪形啮合在一起。

4.根据权利要求1或2所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于上接头和连接套之间通过螺纹固定安装在一起，连接套和旁通阀之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀和连接头之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀和中心管之间通过螺纹固定安装在一起，中心管和回流件之间通过螺纹固定安装在一起，回接筒和膨胀管之间通过螺纹固定安装在一起，膨胀管和下接头之间通过螺纹固定安装在一起，膨胀锥座和挡套之间通过螺纹固定安装在一起。

5.根据权利要求3所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于上接头和连接套之间通过螺纹固定安装在一起，连接套和旁通阀之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀和连接头之间通过螺纹固定安装在一起，旁通阀和中心管之间通过螺纹固定安装在一起，中心管和回流件之间通过螺纹固定安装在一起，回接筒和膨胀管之间通过螺纹固定安装在一起，膨胀管和下接头之间通过螺纹固定安装在一起，膨胀锥座和挡套之间通过螺纹固定安装在一起。

6.根据权利要求1或2所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于上接头和连接套之间安装有密封圈，在连接套和旁通阀之间安装有密封圈，在上接头和球座之间安装有密封圈，在球座和旁通阀之间安装有密封圈，在旁通阀和连接头之间安装有密封圈，在旁通阀和中心管之间安装有密封圈，在膨胀锥座和膨胀锥之间安装有密封圈，在中心管和丢手套之间安装有密封圈，在回流件和下接头之间安装有密封圈，在中心管和回流件之间安装有密封圈。

7.根据权利要求3所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于上接头和连接套之间安装有密封圈，在连接套和旁通阀之间安装有密封圈，在上接头和球座之间安装有密封圈，在球座和旁通阀之间安装有密封圈，在旁通阀和连接头之间安装有密封圈，在旁通阀和中心管之间安装有密封圈，在膨胀锥座和膨胀锥之间安装有密封圈，在中心管和丢手套之间安装有密封圈，在回流件和下接头之间安装有密封圈，在中心管和回流件之间安装有密封圈。

8.根据权利要求4所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于上接头和连接套之间安装有密封圈，在连接套和旁通阀之间安装有密封圈，在上接头和球座之间安装有密封圈，在球座和旁通阀之间安装有密封圈，在旁通阀和连接头之间安装有密封圈，在旁通阀和中心管之间安装有密封圈，在膨胀锥座和膨胀锥之间安装有密封圈，在中心管和丢手套之间安装有密封圈，在回流件和下接头之间安装有密封圈，在中心管和回流件之间安装有密封圈。

9.根据权利要求5所述的膨胀尾管悬挂器，其特征在于上接头和连接套之间安装有密封圈，在连接套和旁通阀之间安装有密封圈，在上接头和球座之间安装有密封圈，在球座和旁通阀之间安装有密封圈，在旁通阀和连接头之间安装有密封圈，在旁通阀和中心管之间安装有密封圈，在膨胀锥座和膨胀锥之间安装有密封圈，在中心管和丢手套之间安装有密封圈，在回流件和下接头之间安装有密封圈，在中心管和回流件之间安装有密封圈。