CN102953702A - 水平井测井悬挂解锁装置 - Google Patents
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Abstract
水平井测井悬挂解锁装置，应用于水平井测井。特征是：悬挂器通过悬挂卡瓦环悬挂在悬挂防顶外壳内悬挂体的悬挂台阶上；接箍下端通过油管内螺纹与防顶体上端连接；在防顶体下端螺纹连接悬挂体；上锥体上有中心孔；在上锥体上端圆柱体的底端有一个环形的凹槽；在环形的凹槽内有一个防顶卡环；在上锥体中部的圆锥体上套有悬挂卡瓦环；上锥体上套有复位弹簧，复位弹簧为压缩弹簧；复位弹簧在悬挂卡瓦环与锥体连接头之间；效果是：悬挂可靠，可以悬挂7吨的挺杆柱，解锁顺利。
Description
技术领域
本发明涉及油田测井技术领域，特别涉及水平井杆管输送测井过程中所采用的挺杆悬挂解锁装置。
背景技术
目前，华北油田采油工艺研究院研发了一种采用杆管联合仪器输送工艺，在输送工艺中，如何将挺杆柱和测试仪器悬挂在油管柱上，同时，还可以在仪器到达测试位置后进行悬挂的解锁，使测试仪器可以上提，完成连续测试，是决定杆管输送成败的关键。
中国专利公告号CN201024941，公开了一种“筛管悬挂器”。用于钻井过程中，悬挂尾管、筛管等完井工具，适用于直井、斜井、大位移井、水平井完井工艺，特别是适用于水平井水平段筛管完井工艺。筛管悬挂器由丢手装置、封隔油套环空的密封机构、倒齿马牙锁紧机构、控制锁机构、锚定机构和解封机构构成。通过钻柱可实现正或反替泥浆、替油层保护液、酸洗油层等工艺，而后钻柱内憋压完成筛管悬挂器坐封，锚定达到悬挂筛管、封隔油套环空及丢手的目的，实现丢手后，即可完井投产。若需要打捞时，下入与套管匹配的捞矛，捞住悬挂器内壁，上提钻柱，剪断解封剪环，即可解封，提出筛管悬挂器。由于在打捞过程中，需要捞矛，无法为测试电缆留下测试通道，无法满足水平井测井的需要。
中国专利号ZL 201020513922，公开了一种盘根盒压盖悬挂器，应用于油田采油技术领域。主要由钳口、钳把、轴销和尾钩组成，钳口与钳把中间有轴销。钳口为两个圆弧形钢板，钳把呈弓形，在钳把的尾端分别有尾钩，两个钳口相对后钳口的内圆直径在27～33毫米之间。效果是：能将盘根盒压盖临时固定在光杆上，使用简单，携带方便，大大降低了采油工的劳动强度，提高了劳动效率，减少了安全事故。该悬挂器只能悬挂较轻的重量，无法达到悬挂测试挺杆柱7吨重量的要求。
中国专利公告号CN200946472，公开了一种“卡式芯轴油管悬挂器”。该油管悬挂器主要由油管悬挂器本体、开口弹簧卡圈、金属密封圈组成，油管悬挂器本体的上端内孔设油管螺纹，在油管悬挂器本体的外圆上加工一环形槽，开口弹簧卡圈安装在环形槽内，金属密封圈安装在油管悬挂器本体的上端，通过开口弹簧卡圈将油管悬挂器本体固定在油管头本体上，通过金属密封圈密封油管头本体、上法兰配合面，结构简单，操作方便，密封效果持久。该悬挂器结构在井下无法完成上提解锁的要求，无法满足水平井测井的需要。
发明内容
本发明的目的是：提供一种水平井测井悬挂解锁装置，能使杆管输送水平井测试仪器到达水平井井底并保证测井成功。
本发明采用的技术方案是：水平井测井悬挂解锁装置，由悬挂防顶外壳和悬挂器组成，悬挂器通过悬挂卡瓦环悬挂在悬挂防顶外壳内悬挂体的悬挂台阶上；
悬挂防顶外壳由接箍、防顶体和悬挂体组成，接箍为圆筒体形并且两端有油管内螺纹，接箍下端通过油管内螺纹与防顶体上端连接；防顶体为圆筒形，防顶体中心孔的上端有导引通道，导引通道是在防顶体中心孔上端的圆锥面；防顶体中心孔为上对接通道；在防顶体上对接通道下端有环形台阶，防顶体上对接通道下端的环形台阶是防顶台阶；防顶体的下端有内螺纹，在防顶体下端螺纹连接悬挂体；悬挂体为圆筒形，悬挂体下端有中心孔是下对接通道；悬挂体的下对接通道上端有环形台阶，悬挂体的下对接通道上端的环形台阶是悬挂台阶；在防顶体的防顶台阶与悬挂体的悬挂台阶之间为圆柱形的的悬挂腔，悬挂腔的直径比上对接通道和下对接通道的直径大6～12mm；上对接通道和下对接通道的直径大小相同；
悬挂器主要由上锥体、防顶卡环、顶丝、悬挂卡瓦环、复位弹簧和锥体连接头组成；上锥体的上端为圆柱体，上锥体的中部为圆锥体，上锥体的下端为圆柱体；上锥体纵向上有一个直径为5～10mm的中心孔，上锥体中心孔的两端有倒角；上锥体的上端有内螺纹，使用时能连接在水平井测井防顶器的下端；
上锥体下端有外螺纹，上锥体下端螺纹连接锥体连接头；锥体连接头的下端有内螺纹，与水平井测井挺杆的上端连接；
在上锥体上端圆柱体的底端，并在上锥体中部圆锥体的上部有一个环形的凹槽；在环形的凹槽内有一个防顶卡环；防顶卡环为两个半圆环结构，半圆环的侧面边缘开有螺纹孔，通过顶丝将两个半圆环固定在一起成为一个圆环；
在上锥体中部为锥形，上宽下窄，斜角度为15～30°；在上锥体中部锥体上套有悬挂卡瓦环；悬挂卡瓦环是一个采用弹簧钢制作的圆环，外部为圆柱形，内部上宽下窄，倾斜角度为15～30°；悬挂卡瓦环侧面有一个缝隙；上锥体上套有复位弹簧；复位弹簧为锥形的压缩弹簧，上宽下窄，倾斜角度为15～30°；复位弹簧在悬挂卡瓦环与锥体连接头之间；
锥体连接头为圆筒体，上部有内螺纹与上锥体相连，下部有内螺纹与挺杆相连，锥体连接头内部贯通。
在上锥体与锥体连接头之间有密封圈。
现场使用方法是：
1、当挺杆柱下入完成后，将悬挂器的锥体连接头与挺杆柱连接；悬挂器上端的上锥体与水平井测井防顶器连接，防顶器上部连接电缆捕捞接头；
2、用修井作业机将悬挂防顶外壳吊起后缓慢下放；
3、将悬挂器导导引进入进入悬挂防顶外壳的下对接通道，然后将悬挂器导导引进入进入悬挂防顶外壳的悬挂腔，完成悬挂；
4、悬挂防顶外壳上部的接箍与油管连接，通过下入多根油管，将挺杆和测试仪器输送到水平井水平段的预定位置；
5、需要解锁时，利用电缆连接电缆捕捞器，从油管下入井下，电缆捕捞器与井下电缆捕捞接头完成对接，上提电缆，即能完成悬挂解锁。
简述水平井测井悬挂解锁装置的组装、工作原理和工作过程：
参阅图1。依次连接接箍101、防顶体102和悬挂体103，完成悬挂防顶外壳1的组装。
参阅图2。将防顶卡环202通过顶丝203安装在上锥体201的凹槽内；上锥体201下端穿过悬挂卡瓦环204和复位弹簧205，上锥体201下端与锥体连接头206连接，完成悬挂器2的组装。
参阅图3。将悬挂防顶外壳1吊起下放；悬挂器2的上锥体201及上锥体201上端内螺纹连接水平井测井防顶器等全部导入悬挂防顶外壳1的下对接通道F，直至进入悬挂腔D；悬挂卡瓦环204悬挂在悬挂体103的悬挂台阶E上，完成水平井测井悬挂解锁装置的组装。
参阅图3。在现场应用时，用修井作业机将悬挂防顶外壳1吊起下放；悬挂器2的上锥体201及上锥体201上端内螺纹连接水平井测井防顶器等全部导入悬挂防顶外壳1的下对接通道F；悬挂卡瓦环204在下对接通道F的入口处在外力的作用下沿上锥体201的斜面下行，悬挂卡瓦环204的外径变小，进入下对接通道F；当悬挂器2进入悬挂防顶外壳1的悬挂腔D后，上提悬挂防顶外壳1，悬挂卡瓦环204在复位弹簧205力量的作用下沿上锥体201圆锥体的斜面上行，悬挂卡瓦环204的外径变大，悬挂在悬挂体103的悬挂台阶E上。需要解锁时，上提悬挂器2的上锥体201，悬挂卡瓦环204与悬挂防顶外壳1的防顶台阶C接触，继续上提悬挂器2的上锥体201，悬挂卡瓦环204在外力的作用下沿上锥体201的锥体斜面下行，悬挂卡瓦环204的外径变小，悬挂卡瓦环204进入上对接通道B，直至将悬挂器2提出悬挂防顶外壳1，完成解锁。
本发明的有益效果：本发明水平井测井悬挂解锁装置，悬挂挺杆可靠，能悬挂7吨的挺杆，还能解锁顺利。
附图说明
图1是水平井测井悬挂解锁装置的悬挂防顶外壳1的示意图。
图2是水平井测井悬挂解锁装置的悬挂器2的示意图。
图3是本发明水平井测井悬挂解锁装置示意图，是悬挂器2悬挂在悬挂防顶外壳1内的示意图。
图中，1-悬挂防顶外壳；101-接箍；102-防顶体；103-悬挂体；2-悬挂器；201-上锥体；202-防顶卡环；203-顶丝；204-悬挂卡瓦环；205-复位弹簧；206-锥体连接头。A-导引通道；B-上对接通道；C-防顶台阶；D-悬挂腔；E-悬挂台阶；F-下对接通道。
具体实施方式
实施例1：以一个水平井测井悬挂解锁装置为例，对本发明作进一步详细说明。
参阅图1。水平井测井悬挂解锁装置，由悬挂防顶外壳1和悬挂器2组成。悬挂器2通过悬挂卡瓦环204悬挂在悬挂防顶外壳1内防顶体102的悬挂台阶E上。
悬挂防顶外壳1由接箍101、防顶体102和悬挂体103组成，接箍101为圆筒形，接箍101的外径为89毫米。接箍101两端带有27/8″油管内螺纹，接箍101下端通过油管内螺纹与防顶体102上端连接，接箍101上端通过油管内螺纹可与油管连接。
防顶体102为圆筒形，防顶体102外径为73毫米；防顶体102上部中心孔的内径为42mm，长度200mm，其内部空间为上对接通道B；防顶体102的上对接通道B的上部为导引通道A；导引通道A上宽下窄，有30°锥面倒角。
在防顶体102上对接通道B下端有环形台阶，防顶体102上对接通道B下端的环形台阶是防顶台阶C；防顶体102的下端有内螺纹，在防顶体102下端螺纹连接悬挂体103。
悬挂体103为圆筒形，外径73mm；悬挂体103下部中心孔是下对接通道F，下对接通道F的内径为42毫米，长300毫米。悬挂体103下对接道F上端有环形台阶，悬挂体103下对接通道F上端的环形台阶是悬挂台阶E；悬挂体103上部有外螺纹与防顶体102连接。
在防顶体102的防顶台阶C与悬挂体103的悬挂台阶E之间有圆柱体形的悬挂腔D，悬挂腔D的内径比上对接通道B和下对接通道F的内径大11mm，长1500毫米。
参阅图2。悬挂器2主要由上锥体201、防顶卡环202、顶丝203、悬挂卡瓦环204、复位弹簧205和锥体连接头206组成。
上锥体201的上部为直径38毫米的圆柱体，上锥体201的上端有M28的内螺纹，使用时能连接在水平井测井防顶器的下端；上锥体201下部为直径20毫米的圆柱体，有外螺纹与锥体连接头206连接，连接处有密封圈；上锥体201的中间为上大下小的锥形，有30°的圆锥倒角；在上锥体201直径为38毫米圆柱体的底端，即在30°锥体的上部，外壁上有一个宽度为20毫米的环形凹槽，环形凹槽的内径为20毫米。上锥体201内部有直径为5毫米的中心孔，中心孔的两端有45°倒角。
防顶卡环202为外径38.5毫米、内径20毫米、高度15毫米的两个半圆环，两个半圆环相对组装成为一个圆环形，两个半圆环的边缘分别有M5的螺钉孔。将两个半圆环通过顶丝203固定在上锥体201的环形凹槽内。顶丝203规格为M5。
悬挂卡瓦环204是采用弹簧钢制作的圆筒，外径36mm，高度25mm；悬挂卡瓦环204内部上宽下窄，有带有30°的锥面；悬挂卡瓦环204侧壁有1.5mm宽的轴向的缝隙，悬挂卡瓦环204套在上锥体201中间的锥体上；悬挂卡瓦环204能沿上锥体201的圆锥体滑动，使悬挂卡瓦环204的外径增大或缩小。
在悬挂卡瓦环204的下部有一个复位弹簧205，复位弹簧205套在上锥体201的下部；复位弹簧205为锥形压缩弹簧，复位弹簧205的上部最大内径28毫米，下部最小内径20毫米；
在上锥体201的下端螺纹连接有一个锥体连接头206；复位弹簧205的下端面顶在锥体连接头206的上部。
锥体连接头206外径为38毫米，长度300毫米，锥体连接头206上部有M20的内螺纹，锥体连接头206下端有M28的内螺纹，与水平井测井挺杆的上端连接。
上锥体201的下部穿过悬挂卡瓦环204、复位弹簧205，通过M20的螺纹与锥体连接头206连接。
在上锥体201与锥体连接头206之间有一道密封圈。
其使用方法如下：
当挺杆柱下入完成后，将悬挂器2的锥体连接头206与挺杆柱连接；悬挂器2上端的上锥体201与水平井测井防顶器连接，防顶器上部连接电缆捕捞接头；
用修井作业机将悬挂防顶外壳1吊起后缓慢下放；
将悬挂器导2导引进入进入悬挂防顶外壳1的下对接通道F，然后将悬挂器导2导引进入进入悬挂防顶外壳1的悬挂腔D，完成悬挂；
悬挂防顶外壳1上部的接箍101与油管连接，通过下入多根油管，将挺杆和测试仪器输送到水平井水平段的预定位置；
需要解锁时，利用电缆连接电缆捕捞器，从油管下入井下，电缆捕捞器与井下电缆捕捞接头完成对接，上提电缆，即能完成悬挂解锁。
简述水平井测井悬挂解锁装置的工作原理，对本发明作进一步详细说明。参阅图3。
在现场应用时，用修井作业机将悬挂防顶外壳1吊起缓慢下放。悬挂器2的上锥体201导入悬挂防顶外壳1的下对接通道F；悬挂卡瓦环204顶在悬挂防顶外壳1的悬挂体103的最下端，悬挂卡瓦环204在外力的作用下沿上锥体201的斜面下行，悬挂卡瓦204的外径变小，进入下悬挂防顶外壳1的下对接通道F；当悬挂器2进入悬挂防顶外壳1的悬挂腔D后，悬挂器2的悬挂卡瓦环204在复位弹簧203力量的作用下沿上锥体201的斜面上行，悬挂卡瓦204的外径变大，悬挂卡瓦204紧贴在悬挂防顶外壳1的悬挂腔D的内壁上；上提悬挂防顶外壳1，悬挂卡瓦环204在复位弹簧203力量的作用下沿上锥体201的斜面上行，悬挂卡瓦204即可悬挂在悬挂体103的悬挂台阶E上；需要解锁时，上提悬挂器2的上锥体201，悬挂卡瓦环204上行与悬挂防顶外壳1的防顶台阶C接触，继续上提悬挂器的上锥体201，悬挂卡瓦环204在外力的作用下沿上锥体201的斜面下行，悬挂卡瓦204的外径变小，进入上对接通道B及导引通道A，直至提出悬挂防顶外壳1，完成解锁。
Claims (4)
1.一种水平井测井悬挂解锁装置，由悬挂防顶外壳(1)和悬挂器(2)组成，其特征在于：悬挂器(2)通过悬挂卡瓦环(204)悬挂在悬挂防顶外壳(1)内悬挂体(103)的悬挂台阶(E)上；
悬挂防顶外壳(1)由接箍(101)、防顶体(102)和悬挂体(103)组成，接箍(101)为圆筒体形并且两端有油管内螺纹，接箍(101)下端通过油管内螺纹与防顶体(102)上端连接；防顶体(102)为圆筒形，防顶体(102)中心孔的上端有导引通道(A)，导引通道(A)是在防顶体(102)中心孔上端的圆锥面；防顶体(102)中心孔为上对接通道(B)；在防顶体(102)上对接通道(B)下端有环形台阶，防顶体(102)上对接通道(B)下端的环形台阶是防顶台阶(C)；防顶体(102)的下端有内螺纹，在防顶体(102)下端螺纹连接悬挂体(103)；悬挂体(103)为圆筒形，悬挂体(103)下端有中心孔是下对接通道(F)；悬挂体(103)的下对接通道(F)上端有环形台阶，悬挂体(103)的下对接通道(F)上端的环形台阶是悬挂台阶(E)；在防顶体(102)的防顶台阶(C)与悬挂体(103)的悬挂台阶(E)之间为圆柱形的的悬挂腔(D)，悬挂腔(D)的直径比上对接通道(B)和下对接通道(F)的直径大6～12mm；上对接通道(B)和下对接通道(F)的直径大小相同；
悬挂器(2)主要由上锥体(201)、防顶卡环(202)、顶丝(203)、悬挂卡瓦环(204)、复位弹簧(205)和锥体连接头(206)组成；上锥体(201)的上端为圆柱体，上锥体(201)的中部为圆锥体，上锥体(201)的下端为圆柱体；上锥体(201)上有一个直径为5～10mm的中心孔，上锥体(201)中心孔的两端有倒角；上锥体(201)的上端有内螺纹，使用时能连接在水平井测井防顶器的下端；
上锥体(201)下端有外螺纹，上锥体(201)下端螺纹连接锥体连接头(206)；锥体连接头(206)的下端有内螺纹，与水平井测井挺杆的上端连接；
在上锥体(201)上端圆柱体的底端，并在上锥体(201)中部圆锥体的上部有一个环形的凹槽；在环形的凹槽内有一个防顶卡环(202)；防顶卡环(202)为两个半圆环结构，半圆环的侧面边缘开有螺纹孔，通过顶丝(203)将两个半圆环固定在一起成为一个圆环；
在上锥体(201)中部为锥形，上宽下窄，斜角度为15～30°；在上锥体(201)中部锥体上套有悬挂卡瓦环(204)；悬挂卡瓦环(204)是一个采用弹簧钢制作的圆环，外部为圆柱形，内部上宽下窄，倾斜角度为15～30°；悬挂卡瓦环(204)侧面有一个缝隙；上锥体(201)上套有复位弹簧(205)；复位弹簧(205)为锥形的压缩弹簧，上宽下窄，倾斜角度为15～30°；复位弹簧(205)在悬挂卡瓦环(204)与锥体连接头(206)之间；
锥体连接头(206)为圆筒体，上部有内螺纹与上锥体(201)相连，下部有内螺纹与挺杆相连，锥体连接头(206)内部贯通。
2.如权利要求1所述的水平井测井悬挂解锁装置，其特征在于：在上锥体(201)与锥体连接头(206)之间有密封圈。
3.如权利要求1所述的水平井测井悬挂解锁装置，其特征在于：所述的复位弹簧(205)为压缩弹簧。
4.如权利要求1所述的水平井测井悬挂解锁装置，其特征在于：水平井测井悬挂解锁装置在现场使用时，其使用方法如下：
当挺杆柱下入完成后，将悬挂器(2)的锥体连接头(206)与挺杆柱连接；悬挂器(2)上端的上锥体(201)与水平井测井防顶器连接，防顶器上部连接电缆捕捞接头；
用修井作业机将悬挂防顶外壳(1)吊起后缓慢下放；
将悬挂器导(2)导引进入进入悬挂防顶外壳(1)的下对接通道(F)，然后将悬挂器导(2)导引进入进入悬挂防顶外壳(1)的悬挂腔(D)，完成悬挂；
悬挂防顶外壳(1)上部的接箍(101)与油管连接，通过下入多根油管，将挺杆和测试仪器输送到水平井水平段的预定位置；
需要解锁时，利用电缆连接电缆捕捞器，从油管下入井下，电缆捕捞器与井下电缆捕捞接头完成对接，上提电缆，即能完成悬挂解锁。
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