CN102587852A - 一种尾管悬挂器及坐封工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尾管悬挂器及坐封工具，属尾管悬挂封隔器技术领域。它由尾管悬挂器和坐封工具构成，坐封工具通过卡瓦上的螺纹与尾管悬挂器的中心管上的螺纹连接在一起，在油管内投入不锈钢球后形成密封，使活塞在液压力的作用下向下运动，剪断剪切销钉，并通过调节螺母推动连接套促使尾管悬挂器完全坐封；同时卡瓦失去支撑，上提管柱，即可完成坐封工具和尾管悬挂器的脱手。本发明承压高，坐封工具通用性强，一次操作能实现坐封、丢手，尾管悬挂器在坐封时具有封隔器中心管无位移，且不需要旋转或移动管柱，且坐封丢手后与压裂管串或生产管串回接后，具有大的通径并具有很强的悬挂能力；适合在浅井、深井、大斜度井、水平井等各种环境下使用。

Description

一种尾管悬挂器及坐封工具

技术领域

本发明涉及一种尾管悬挂器及坐封工具，属尾管悬挂封隔器技术领域。

背景技术

油气井在进行固井或水平井多段连续压裂时，通常需要用到尾管悬挂封隔器或尾管悬挂器来进行尾管悬挂或层间封隔。尾管悬挂器通常需要悬挂很重的尾管，在施工时需要用专门的坐封工具下放到井下指定位置后，依靠坐封工具对尾管悬挂器进行坐封，使其锚定在套管壁上。传统的尾管悬挂封隔器耐压低，且丢手时需要旋转管柱，达不到施工时所要求的目的。特别是在大斜度井、水平井或超深井等不便于传递扭矩及高压、高载荷悬重的工况时，传统的工具已无法满足要求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种承压高，一次操作实现坐封、丢手，无需转动管柱，适合在浅井、深井、大斜度井、水平井等各种环境下使用的尾管悬挂器及坐封工具。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：

该尾管悬挂器及坐封工具由尾管悬挂器和坐封工具构成，坐封工具通过卡瓦上的螺纹与尾管悬挂器的中心管上的螺纹连接在一起，其特征在于：所述的尾管悬挂器由连接套、中心管、内六角紧定螺钉、剪切销钉、锁环、锁环套、上卡瓦、上锥体、外背圈、钢销、内背圈、挡圈、胶筒内背圈、胶筒、下锥体、下卡瓦和下接头a构成；连接套通过内六角紧定螺钉与锁环套连接在一起，锁环套中装有锁环和内六角紧定螺钉，上卡瓦和下卡瓦套装在中心管上，上锥体和下锥体通过剪切销钉连接套装在中心管上，上锥体和下锥体之间的中心管上套装有胶筒，胶筒的两端装有由外背圈、钢销、内背圈、挡圈组成的密封装置，胶筒的中部装有胶筒内背圈，中心管的下端连接有下接头a；

所述的坐封工具由上接头、球座、不锈钢球、活塞、芯轴、调节螺母、弹性爪、凸轮块、伸缩环、顶出套、卡瓦套、卡瓦、斜体、剪切销、密封接头、V型盘根密封总成、下接头b和活塞套构成；芯轴的左端外面通过内六角紧定螺钉连接有上接头，并通过活塞套和调节螺母安装有活塞，活塞上装有剪切销钉，芯轴的左端内面装有球座和不锈钢球，球座、剪切销钉和不锈钢球组成坐封工具的压力启动部分；芯轴的中部上装有弹性爪、凸轮块，弹性爪和凸轮块组成坐封工具的悬挂部分；芯轴的右端装有伸缩环和顶出套，顶出套的右侧装有卡瓦套，卡瓦套内装有卡瓦和斜体，伸缩环、顶出套、卡瓦套、卡瓦、斜体组成坐封工具的连接、脱手部分；卡瓦套的右侧装有密封接头、V型盘根密封总成和下接头b，密封接头、V型盘根密封总成组成坐封工具的密封部分。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

1、本发明的尾管悬挂器在坐封时具有封隔器中心管无位移，不需要旋转或移动管柱，7”封隔器承压级别高达70MPa的优点。且坐封丢手后与压裂管串或生产管串回接后，具有大的通径并具有很强的悬挂能力。

2、本发明的坐封工具具有很强的悬挂能力，且具有施工时无需旋转管柱的优点，因此可以用在大斜度井或水平井中。且该坐封工具通用性强，可坐封多种系列的悬挂器或封隔器，一次投球即可以完成坐封、丢手。

附图说明

图1为一种尾管悬挂器的结构示意图；

图2为一种尾管悬挂器的坐封工具的结构示意图；

图3为尾管悬挂器与坐封工具连接后的结构示意图。

图中：1、连接套，2、中心管，3、内六角紧定螺钉，4、剪切销钉，5、锁环，6、锁环套，7、上卡瓦，8、上锥体，9、外背圈，10、钢销，11、内背圈，12、挡圈，13、胶筒内背圈，14、胶筒，15、下锥体，16、下卡瓦，17、下接头a，18、上接头，19、球座，20、不锈钢球，21、活塞，22、芯轴，23、调节螺母，24、弹性爪，25、凸轮块，26、伸缩环，27、顶出套，28、卡瓦套，29、卡瓦，30、斜体，31、剪切销，32、密封接头，33、V型盘根密封总成，34、下接头b，35、活塞套。

具体实施方式

该尾管悬挂器及坐封工具由尾管悬挂器和坐封工具构成，坐封工具通过卡瓦29上的螺纹与尾管悬挂器的中心管2上的螺纹连接在一起。

所述的尾管悬挂器由连接套1、中心管2、内六角紧定螺钉3、剪切销钉4、锁环5、锁环套6、上卡瓦7、上锥体8、外背圈9、钢销10、内背圈11、挡圈12、胶筒内背圈13、胶筒14、下锥体15、下卡瓦16和下接头a17构成。连接套1通过内六角紧定螺钉3与锁环套6连接在一起，锁环套6中装有锁环5和内六角紧定螺钉3，上卡瓦7和下卡瓦16套装在中心管2上，组成锚定系统；上锥体8和下锥体15通过剪切销钉4连接套装在中心管2上，上锥体8和下锥体15之间的中心管2上套装有胶筒14，胶筒14的两端装有由外背圈9、钢销10、内背圈11、挡圈12组成的密封装置，胶筒14的中部装有胶筒内背圈13，中心管2的下端连接有下接头a17，用来悬挂井下管柱（参见附图1）。

施工时，通过专用坐封工具下入尾管悬挂封隔器。连接时，尾管悬挂器通过中心管2上的棘齿螺纹和坐封工具连接在一起，中间以剪切销31连接在坐封工具下端和中心管2的剪切孔上，并将坐封工具的活塞套35和调节螺母23顶在尾管悬挂器的连接套1上并调整距离。管柱下到预定位置后，向油管内投球并开始打压。坐封工具动作时，尾管悬挂器的中心管2静止不动，连接套1在坐封工具的推力作用下带动内六角紧定螺钉3、剪切销钉4、锁环5、锁环套6组成的锁环总成向下运动；在推力的作用下，剪切销钉4被剪断，上卡瓦7和下卡瓦16被压迫破裂锚定在套管壁上，胶筒14被压缩与套管壁形成密封，封隔器坐封完成。当推力继续增大时，坐封工具与悬挂封隔器上的连接剪切销钉被剪断，工具脱手。

所述的坐封工具由上接头18、球座19、不锈钢球20、活塞21、芯轴22、调节螺母23、弹性爪24、凸轮块25、伸缩环26、顶出套27、卡瓦套28、卡瓦29、斜体30、剪切销31、密封接头32、V型盘根密封总成33、下接头b34和活塞套35构成。芯轴22的左端外面通过内六角紧定螺钉3连接有上接头18，并通过活塞套35和调节螺母23安装有活塞21，活塞21上装有剪切销钉4，芯轴22的左端内面装有球座19和不锈钢球20，球座19、剪切销钉4和不锈钢球20组成坐封工具的压力启动部分。芯轴22的中部上装有弹性爪24、凸轮块25，弹性爪24和凸轮块25组成坐封工具的悬挂部分。芯轴22的右端装有伸缩环26和顶出套27，顶出套27的右侧装有卡瓦套28，卡瓦套28内装有卡瓦29和斜体30，伸缩环26、顶出套27、卡瓦套28、卡瓦29、斜体30组成坐封工具的连接、脱手部分。卡瓦套28的右侧装有密封接头32、V型盘根密封总成33和下接头b34，密封接头32、V型盘根密封总成33组成坐封工具的密封部分（参见附图2）。

在施工时，坐封工具通过卡瓦29上的螺纹与悬挂式封隔器的中心管2上的螺纹连接在一起，并用剪切销31进行固定，防止其下井过程中发生转动。连接完成后凸轮块25顶在悬挂封隔器的连接套1的台阶上，成为主要载重零件，卡瓦29成为次要载重零件；调节螺母23抵住悬挂封隔器的连接套1的外筒部分。

坐封时，从油管内投不锈钢球20，不锈钢球20在自重或流体冲击作用下下落至球座19的球座密封面处形成密封；此时，从油管内加液压，在液压的作用下，球座19剪断剪切销钉4并向下运动，球座19运动至芯轴22的台阶处后停止。此时，球座19上的液压孔正好对准芯轴22上的液压孔，液压力此时传递至活塞21上，活塞21在液压力作用下向下运动，剪断剪切销钉4，调节螺母23推动尾管悬挂器的连接套1促使尾管悬挂器完全坐封。同时，弹性爪24被释放，继续打压，伸缩环26将在弹性爪24的推力作用下推动顶出套27，将推力传递至斜体30上，剪断剪切销钉4，此时，卡瓦29失去支撑，坐封工具的卡瓦29与中心管连接被释放，于此同时，剪切销31在推力的作用下也被剪断。上提管柱，即可完成坐封工具和尾管悬挂器的脱手（参见附图3）。

以上所述只是该发明的具体实施方式，上述举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后可以对上述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。

Claims (1)

1.一种尾管悬挂器及坐封工具，它由尾管悬挂器和坐封工具构成，坐封工具通过卡瓦（29）上的螺纹与尾管悬挂器的中心管（2）上的螺纹连接在一起，其特征在于：

所述的尾管悬挂器由连接套（1）、中心管（2）、内六角紧定螺钉（3）、剪切销钉（4）、锁环（5）、锁环套（6）、上卡瓦（7）、上锥体（8）、外背圈（9）、钢销（10）、内背圈（11）、挡圈（12）、胶筒内背圈（13）、胶筒（14）、下锥体（15）、下卡瓦（16）和下接头a（17）构成；连接套（1）通过内六角紧定螺钉（3）与锁环套（6）连接在一起，锁环套（6）中装有锁环（5）和内六角紧定螺钉（3），上卡瓦（7）和下卡瓦（16）套装在中心管（2）上，上锥体（8）和下锥体（15）通过剪切销钉（4）连接套装在中心管（2）上，上锥体（8）和下锥体（15）之间的中心管（2）上套装有胶筒（14），胶筒（14）的两端装有由外背圈（9）、钢销（10）、内背圈（11）、挡圈（12）组成的密封装置，胶筒（14）的中部装有胶筒内背圈（13），中心管（2）的下端连接有下接头a（17）；

所述的坐封工具由上接头（18）、球座（19）、不锈钢球（20）、活塞（21）、芯轴（22）、调节螺母（23）、弹性爪（24）、凸轮块（25）、伸缩环（26）、顶出套（27）、卡瓦套（28）、卡瓦（29）、斜体（30）、剪切销（31）、密封接头（32）、V型盘根密封总成（33）、下接头b（34）和活塞套（35）构成；芯轴（22）的左端外面通过内六角紧定螺钉（3）连接有上接头（18），并通过活塞套（35）和调节螺母（23）安装有活塞（21），活塞（21）上装有剪切销钉（4），芯轴（22）的左端内面装有球座（19）和不锈钢球（20），球座（19）、剪切销钉（4）和不锈钢球（20）组成坐封工具的压力启动部分；芯轴（22）的中部上装有弹性爪（24）、凸轮块（25），弹性爪（24）和凸轮块（25）组成坐封工具的悬挂部分；芯轴（22）的右端装有伸缩环（26）和顶出套（27），顶出套（27）的右侧装有卡瓦套（28），卡瓦套（28）内装有卡瓦（29）和斜体（30），伸缩环（26）、顶出套（27）、卡瓦套（28）、卡瓦（29）、斜体（30）组成坐封工具的连接、脱手部分；卡瓦套（28）的右侧装有密封接头（32）、V型盘根密封总成（33）和下接头b（34），密封接头（32）、V型盘根密封总成（33）组成坐封工具的密封部分。

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