CN110905428A - 一种复合超膨胀固井尾管悬挂器 - Google Patents

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郭大进
郭乃宏
郭湧
郭峰
郭敏
卞银华
张鑫
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like

Abstract

本发明公开了一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，包括倒扣接头、外套管，所述外套管端部通过螺纹安装有所述倒扣接头，所述倒扣接头内部通过螺纹安装有内连接管，所述内连接管端部通过螺纹安装有内支撑管，所述内支撑管外部嵌套有高压密封塞，所述高压密封塞一端安装有上锁紧帽，所述高压密封塞另一端设置有上连接套管，所述上连接套管上通过螺纹安装有下连接套管，所述下连接套管上通过螺纹安装有空心胶塞。有益效果在于：外形尺寸更加小巧，作业施工时更加轻便，高压密封塞和空心胶塞与外套管内壁过渡配合，可以承受较大的压力，内连接管和倒扣接头螺纹脱开后仍能保持密封通道，进行正常注水泥浆固井作业，提高使用效果。

Description

一种复合超膨胀固井尾管悬挂器
技术领域
本发明涉及钻井设备技术领域，尤其是涉及一种复合超膨胀固井尾管悬挂器。
背景技术
固井是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，它包括下套管和注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术，具有系统性、一次性和时间短的特点。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管，封隔油、气和水等地层。
膨胀管技术是近年来蓬勃兴起的一项新技术，它可应用于钻井、完井及采油、修井等作业过程。膨胀管补贴技术目前已经非常成熟，膨胀式尾管悬挂器作为膨胀管技术的一种新应用结构，面临着很多膨胀管补贴所不面临的复杂井况与施工工艺。由于悬挂器外形尺寸较大，与原套管间环空较小，并且有数层橡胶环形成节流效应，悬挂器在固井挤水泥过程中会出现瞬时高压，会造成完井尾管未完成挤水泥，悬挂器已经开始膨胀的问题，影响使用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种复合超膨胀固井尾管悬挂器。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，包括倒扣接头、外套管，所述外套管端部通过螺纹安装有所述倒扣接头，所述倒扣接头内部通过螺纹安装有内连接管，所述内连接管端部通过螺纹安装有内支撑管，所述内支撑管外部嵌套有高压密封塞，所述高压密封塞一端安装有上锁紧帽，所述高压密封塞另一端设置有上连接套管，所述上连接套管上通过螺纹安装有下连接套管，所述下连接套管上通过螺纹安装有空心胶塞。
进一步的，所述空心胶塞包括硬胶管和软胶套，所述硬胶管通过螺纹安装在所述下连接套管上，所述软胶套嵌套在所述硬胶管外部并利用剪切销钉固定在一起。
进一步的，所述软胶套外部成型有环装凸棱，凸楞至少有三道，所述软胶套的外径大于所述外套管的内径。
进一步的，所述内支撑管、所述上连接套管、所述下连接套管、所述硬胶管内部的通道依次连通形成一体通道。
进一步的，所述硬胶管通过螺纹安装在所述下连接套管内部，所述软胶套一端包裹在所述下连接套管外部。
进一步的，所述高压密封塞包括外密封塞和间隔塞，多个所述外密封塞依次堆叠嵌套在所述内支撑管外壁上，所述间隔塞嵌套在两个所述外密封塞之间。
进一步的，所述外密封塞和所述间隔塞均为环形梯台结构，所述外密封塞一侧成型有固定所述外密封塞的凹槽。
进一步的，所述高压密封塞靠近所述上连接套管的一端设置有固定环，所述固定环嵌套在所述内支撑管上，所述固定环一端顶在所述上连接套管侧壁上，所述固定环另一端与所述外密封塞插接在一起。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：外形尺寸更加小巧，作业施工时更加轻便，高压密封塞和空心胶塞与外套管内壁过渡配合，可以承受较大的压力，内连接管和倒扣接头螺纹脱开后仍能保持密封通道，进行正常注水泥浆固井作业，提高使用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的主剖视图；
图2是本发明的空心胶塞半剖视图；
图3是本发明的外密封塞剖视图；
图4是本发明的间隔塞剖视图；
图5是本发明的空心胶塞主视图。
附图标记说明如下：
1、倒扣接头；2、外套管；3、空心胶塞；4、高压密封塞；5、内连接管；6、内支撑管；7、外密封塞；8、间隔塞；9、固定环；10、上连接套管；11、下连接套管；12、软胶套；13、硬胶管；14、上锁紧帽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示，一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，包括倒扣接头1、外套管2，外套管2端部通过螺纹安装有倒扣接头1，用于连接钻杆，倒扣接头1内部通过螺纹安装有内连接管5，内连接管5端部通过螺纹安装有内支撑管6，内支撑管6外部嵌套有高压密封塞4，在内连接管5与倒扣接头1脱开后，水泥会进入外套管2内部产生一个瞬间的强压力，高压密封塞4紧贴在外套管2内壁上，避免发生高压将其从外套管2内顶出，高压密封塞4一端安装有上锁紧帽14，用于对高压密封塞4进行固定，高压密封塞4另一端设置有上连接套管10，上连接套管10上通过螺纹安装有下连接套管11，下连接套管11上通过螺纹安装有空心胶塞3，空心胶塞3上端同样与外套管2内壁紧接触，增加摩擦力，避免下滑，空心胶塞3下端便于安装套管和套管鞋。
本实施例中，空心胶塞3包括硬胶管13和软胶套12，硬胶管13通过螺纹安装在下连接套管11上，软胶套12嵌套在硬胶管13外部并利用剪切销钉固定在一起，软胶套12外部成型有环装凸棱，凸楞至少有三道，软胶套12的外径大于外套管2的内径，软胶套12与外套管2内壁紧接触，避免下滑。
本实施例中，内支撑管6、上连接套管10、下连接套管11、硬胶管13内部的通道依次连通形成一体通道，便于注水泥作业。
本实施例中，硬胶管13通过螺纹安装在下连接套管11内部，软胶套12一端包裹在下连接套管11外部，利用下连接套管11对软胶套12上端进行限位。
本实施例中，高压密封塞4包括外密封塞7和间隔塞8，多个外密封塞7依次堆叠嵌套在内支撑管6外壁上，间隔塞8嵌套在两个外密封塞7之间，多个外密封塞7可以上下滑动压缩缓冲瞬间压力，提高瞬间抗压能力。
本实施例中，外密封塞7和间隔塞8均为环形梯台结构，外密封塞7一侧成型有固定外密封塞7的凹槽，多级传递压力，泄压效果好。
本实施例中，高压密封塞4靠近上连接套管10的一端设置有固定环9，固定环9嵌套在内支撑管6上，固定环9一端顶在上连接套管10侧壁上，固定环9另一端与外密封塞7插接在一起，可以对高压密封塞4下端进行限位和防护。
本发明的工作原理为：使用时，将倒扣接头1安装在钻杆下方，然后将套管和套管鞋依次安装在空心胶塞3上，将该装置下到井内，悬挂器下到预计位置，循环修井液正常后停泵，调节钻具悬重，悬挂器承压5-10KN，旋转钻具使倒扣接头1正转12圈以上，悬挂器脱开，通过内连接管5和内支撑管6内部的通道便于注入水泥进行固井作业。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：包括倒扣接头(1)、外套管(2)，所述外套管(2)端部通过螺纹安装有所述倒扣接头(1)，所述倒扣接头(1)内部通过螺纹安装有内连接管(5)，所述内连接管(5)端部通过螺纹安装有内支撑管(6)，所述内支撑管(6)外部嵌套有高压密封塞(4)，所述高压密封塞(4)一端安装有上锁紧帽(14)，所述高压密封塞(4)另一端设置有上连接套管(10)，所述上连接套管(10)上通过螺纹安装有下连接套管(11)，所述下连接套管(11)上通过螺纹安装有空心胶塞(3)。
2.根据权利要求1所述的一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：所述空心胶塞(3)包括硬胶管(13)和软胶套(12)，所述硬胶管(13)通过螺纹安装在所述下连接套管(11)上，所述软胶套(12)嵌套在所述硬胶管(13)外部并利用剪切销钉固定在一起。
3.根据权利要求2所述的一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：所述软胶套(12)外部成型有环装凸棱，凸楞至少有三道，所述软胶套(12)的外径大于所述外套管(2)的内径。
4.根据权利要求2所述的一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：所述内支撑管(6)、所述上连接套管(10)、所述下连接套管(11)、所述硬胶管(13)内部的通道依次连通形成一体通道。
5.根据权利要求3所述的一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：所述硬胶管(13)通过螺纹安装在所述下连接套管(11)内部，所述软胶套(12)一端包裹在所述下连接套管(11)外部。
6.根据权利要求1所述的一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：所述高压密封塞(4)包括外密封塞(7)和间隔塞(8)，多个所述外密封塞(7)依次堆叠嵌套在所述内支撑管(6)外壁上，所述间隔塞(8)嵌套在两个所述外密封塞(7)之间。
7.根据权利要求6所述的一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：所述外密封塞(7)和所述间隔塞(8)均为环形梯台结构，所述外密封塞(7)一侧成型有固定所述外密封塞(7)的凹槽。
8.根据权利要求7所述的一种复合超膨胀固井尾管悬挂器，其特征在于：所述高压密封塞(4)靠近所述上连接套管(10)的一端设置有固定环(9)，所述固定环(9)嵌套在所述内支撑管(6)上，所述固定环(9)一端顶在所述上连接套管(10)侧壁上，所述固定环(9)另一端与所述外密封塞(7)插接在一起。
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