CN110965952A - 一种伸缩式尾管座 - Google Patents

Abstract

按本发明涉及伸缩式尾管座，包括本体、上背圈、锁环套、环状座挂台阶、下背圈，所述本体为筒状中空结构，所述上背圈、下背圈分别套设在本体上下两端，所述锁环套将所述上背圈、下背圈连接在一起，且锁环套上端与上背圈、本体上端固定连接，锁环套下端与下背圈、本体下端固定连接；所述锁环套、上下背圈、本体形成的空间内设有挤压机构，所述锁环套、上下背圈、本体形成的空间内设有支撑机构，所述环状座挂台阶位于挤压机构与支撑机构之间，且可在合适条件下部分由所述本体侧壁上的开孔部分脱出并进入到所述本体的内部空间。本发明适合多种环境下使用，提高固井质量。

Description

一种伸缩式尾管座

技术领域

本发明属于石油、天然气固井工具技术领域，尤其涉及一种伸缩式尾管座。

背景技术

油气井在进行固完井后期作业时，通常需要用到尾管悬挂器来进行尾管悬挂或层间封隔。通常，尾管悬挂器需要悬挂相应数量的的下部套管，在下放到井下指定位置后需要通过在管内憋压来实现尾管悬挂器的座挂，依靠座挂工具对尾管悬挂器进行座封，使其锚定在套管壁上。传统的尾管悬挂器经常会出现座挂失败导致尾管悬挂器位置发生移动或丢手失败导致悬挂器中心管无法取出的情况，达不到施工要求的目的，影响工程进展。特别是在水平井、大斜度井、大位移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，传统的尾管悬挂器座挂方法已无法满足现场施工的要求。

因此，基于这些问题，需要提供一种适合在浅井、深井、大斜度井、大位移井、水平井等各种环境下使用，提高固井质量的伸缩式尾管座。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适合在浅井、深井、大斜度井、大位移井、水平井等各种环境下使用。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种伸缩式尾管座，包括本体、上背圈、锁环套、环状座挂台阶、下背圈，所述本体为筒状中空结构，所述上背圈、下背圈分别套设在本体上下两端，所述锁环套将所述上背圈、下背圈连接在一起，且锁环套上端与上背圈、本体固定连接，锁环套下端与下背圈、本体固定连接；所述锁环套、上背圈、本体形成的空间内设有挤压机构,所述锁环套、下背圈、本体形成的空间内设有支撑机构，所述环状座挂台阶位于挤压机构与支撑机构之间，所述本体上环形设有若干个与所述环状座挂台阶形状匹配的开孔，所述支撑机构所在位置的本体侧壁上设有若干个压力流通孔，使得所述支撑机构可在压力作用下，将所述环状座挂台阶部分脱出所述开孔并被所述开孔限制其完全脱出，且挤压机构下移撑在环状座挂台阶与锁环套之间，限制环状座挂台阶的相对移动。

进一步的，还包括可钻式活塞座，所述可钻式活塞座位于所述本体内，且可钻式活塞座与本体通过剪切销钉连接。

进一步的，所述挤压机构包括压紧弹簧及限位环，所述压紧弹簧套设在上背圈与限位环之间，所述限位环另一端对所述环状座挂台阶产生挤压力，且限位环与环状座挂台阶接触端形成由环内向环外向下倾斜斜面结构。

进一步的，所述支撑机构包括支撑弹簧及顶出环，所述支撑弹簧套设在下背圈与顶出环之间，所述顶出环另一端对所述环状座挂台阶产生支撑力，且顶出环与环状座挂台阶接触端形成由环内向环外向上倾斜斜面结构。

进一步的，所述压力流通孔位于支撑弹簧所在位置的本体侧壁上，且所述压力流通孔可被所述可钻式活塞座封闭。

进一步的，所述环状座挂台阶两侧面向所述本体内部为斜面结构，所述本体内壁侧均形成与所述斜面结构匹配的限位斜面，使得所述环状座挂台阶不能完全脱出所述本体上的开孔。

进一步的，所述本体下部内侧壁上设有可限制所述可钻式活塞座脱出的止推台阶。

进一步的，所述环状座挂台阶两端与所述限位环、顶出环接触面为弧形结构。

进一步的，所述上背圈与本体之间、下背圈与本体之间、顶出环与本体之间均设有密封圈。

进一步的，所述本体上端、下端均加工成套管扣，分别连接套管。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明设计有环状座挂台阶，可在顶出环作用下从本体外部向内灵活弹出，与本体接触紧密牢靠，增强悬挂器座挂台阶的可靠性；

2、本发明设计有限位环，使环状座挂台阶在弹出情况下限定在本体与限位环之间无相对移动；

3、本发明的可钻式活塞座可配合投入式胶塞可形成压力圈闭，当剪断剪切销钉下移后，可利用钻头或磨鞋等工具钻除，可在随套管下入过程保护环状座挂台阶不受磕碰；

4、本发明本体设计有止推台阶，当可钻式活塞座在液体压力作用下向下移动时，可起到限位保护功能，防止可钻式活塞座进入下部套管。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明实施例提供的伸缩式尾管座的结构剖面图；

图2为本发明实施例提供的伸缩式尾管座的环状座挂台阶的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的伸缩式尾管座的顶出环的结构示意图；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1至图3来具体说明本发明。

实施例1

图1为本发明实施例提供的伸缩式尾管座的结构剖面图；图2为本发明实施例提供的伸缩式尾管座的环状座挂台阶的结构示意图；图3为本发明实施例提供的伸缩式尾管座的顶出环的结构示意图；如图1～3所示，本实施例提供的一种伸缩式尾管座，包括本体1、上背圈2、锁环套4、环状座挂台阶7、下背圈11，所述本体1为中空筒状结构，所述上背圈2、下背圈11分别套设在本体1上，所述锁环套4将所述上背圈2、下背圈11连接在一起，且锁环套4上端与上背圈2、本体1固定连接，锁环套4下端与下背圈11、本体1固定连接，具体的，如图1所示，锁环套4上端与上背圈2、本体1通过内六角紧固螺钉3固定连接，锁环套4下端与下背圈11、本体1通过内六角紧固螺钉10固定连接；所述锁环套4、上背圈2、本体1形成的空间内设有挤压机构，所述锁环套4、下背圈11、本体1形成的空间内设有支撑机构，所述环状座挂台阶7位于挤压机构与支撑机构之间，所述本体1上环形设有若干个与所述环状座挂台阶7形状匹配的开孔，所述支撑机构所在位置的本体1侧壁上设有若干个压力流通孔13，使得所述支撑机构可在压力作用下，将所述环状座挂台阶7部分脱出所述开孔并被所述开孔限制其完全脱出，且挤压机构下移撑在环状座挂台阶7与锁环套4之间，限制环状座挂台阶7的相对移动；

还包括可钻式活塞座15，所述可钻式活塞座15位于所述本体1内部，且可钻式活塞座15与本体1通过剪切销钉17连接，可钻式活塞座15可起到限制环状座挂台阶7脱出的作用，所述可钻式活塞座15，与本体1通过密封圈16形成密封，当投入配合胶塞时可形成压力圈闭，在随套管下入过程中，可有效保护环状座挂台阶7，所述本体1下端内部侧壁上设有可限制所述可钻式活塞座15脱出的止推台阶19。

具体的，所述挤压机构包括压紧弹簧5及限位环6，所述压紧弹簧5套设在上背圈2与限位环6之间，所述限位环6另一端对所述环状座挂台阶7产生挤压力，且限位环6与环状座挂台阶7接触端形成由环内向环外向下倾斜斜面结构；所述支撑机构包括支撑弹簧9及顶出环8，所述支撑弹簧9套设在下背圈11与顶出环8之间，所述顶出环8另一端对所述环状座挂台阶7产生支撑力，且顶出环8与环状座挂台阶7接触端形成由环内向环外向上倾斜斜面结构，在本实施例中，顶出环8的斜面结构与本体成30°，当液压力作用下其向上运动顶推环状座挂台阶7时，可更好的与环状座挂台阶形成角度配合，使其进入锁定位置。

更进一步，所述压力流通孔13位于支撑弹簧9所在位置的本体1侧壁上，且所述压力流通孔13可被所述可钻式活塞座15封闭，在本实施例中，可以考虑设有6个压力流通孔13，与顶出环8、锁环套4形成通道，通过液压作用力，可推动顶出环8沿本体方向向上移动。当顶出环8在液压作用力下向上运动，推动环状座挂台阶7向本体内部运动时，限位环6在压紧弹簧5的作用下运动，限定环状座挂台阶7的位置，为微台阶悬挂器提供可靠的座挂位置。

可以考虑：所述环状座挂台阶7两侧面向所述本体1内部为斜面结构，所述本体1的开孔内侧壁上形成与所述斜面结构匹配的限位斜面，使得所述环状座挂台阶7不能完全脱离所述本体1限定位置；进一步的，可以考虑，所述环状座挂台阶7为若干个，且在所述本体内部环形均匀分布；并且，所述环状座挂台阶7两端与所述限位环6、顶出环8接触面为弧形结构，在本实施例中，可以考虑，环状座挂台阶7两端与所述限位环6、顶出环8接触面为弧形倒角，环状座挂台阶7设计有与本体1方向30°斜面，可使其能更加顺利地向本体1内部运动，并可与微台阶悬挂器座挂配合，支撑悬挂器管串，悬挂能力更强。

所述上背圈2与本体1之间设有密封圈18、下背圈11与本体1之间设有密封圈12，如图1所示，可保护随套管下入过程中钻井液不会对环状座挂台阶7造成污染。

顶出环8与本体1之间设有密封圈14，能够使得压力液体由压力流通孔13进入本体1与锁环套4之间，更好的对顶出环8施加压力，使得顶出环8进一步对环状座挂台阶7施加压力。

所述本体1上下端均加工成套管扣，分别连接套管。

作为举例，在本实施例中，本发明的伸缩式尾管座本体1随套管下入到位置，固完井后，可投入配合胶塞与可钻式活塞座15形成密封，憋压，剪断剪切销钉17，可钻式活塞15下移至止推台阶19处，继续憋压，钻井液经压力流通孔13，进入顶出环8与本体1、锁环套4所形成的的密闭空间，推动顶出环8沿本体1方向向上运动，顶动环状座挂台阶7向本体1内部运动，此时限位环6在压紧弹簧5作用下，沿本体1方向向下运动，对环状座挂台阶7形成限位固定，环状座挂台阶7可将微台阶悬挂器管柱座挂于套管指定位置，完成后期完井作业。

以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种伸缩式尾管座，其特征在于：包括本体(1)、上背圈(2)、锁环套(4)、环状座挂台阶(7)、下背圈(11)，所述本体(1)为筒状中空结构，所述上背圈(2)、下背圈(11)分别套设在本体(1)上下两端，所述锁环套(4)将所述上背圈(2)、下背圈(11)连接在一起，且锁环套(4)上端与上背圈(2)、本体(1)固定连接，锁环套(4)下端与下背圈(11)、本体(1)固定连接；所述锁环套(4)、上背圈(2)、本体(1)形成的空间内设有挤压机构,所述锁环套(4)、下背圈(11)、本体(1)形成的空间内设有支撑机构，所述环状座挂台阶(7)位于挤压机构与支撑机构之间，所述本体(1)上环形设有若干个与所述环状座挂台阶(7)形状匹配的开孔，所述支撑机构所在位置的本体(1)侧壁上设有若干个压力流通孔(13)，使得所述支撑机构可在压力作用下，将所述环状座挂台阶(7)部分脱出所述开孔并被所述开孔限制其完全脱出，且挤压机构下移撑在环状座挂台阶(7)与锁环套(4)之间，限制环状座挂台阶(7)的相对移动。

2.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：还包括可钻式活塞座(15)，所述可钻式活塞座(15)位于所述本体(1)内，且可钻式活塞座(15)与本体(1)通过剪切销钉(17)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述挤压机构包括压紧弹簧(5)及限位环(6)，所述压紧弹簧(5)套设在上背圈(2)与限位环(6)之间，所述限位环(6)另一端对所述环状座挂台阶(7)产生挤压力，且限位环(6)与环状座挂台阶(7)接触端形成由环内向环外向下倾斜斜面结构。

4.根据权利要求3所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述支撑机构包括支撑弹簧(9)及顶出环(8)，所述支撑弹簧(9)套设在下背圈(11)与顶出环(8)之间，所述顶出环(8)另一端对所述环状座挂台阶(7)产生支撑力，且顶出环(8)与环状座挂台阶(7)接触端形成由环内向环外向上倾斜斜面结构。

5.根据权利要求4所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述压力流通孔(13)位于支撑弹簧(9)所在位置的本体(1)侧壁上，且所述压力流通孔(13)可被所述可钻式活塞座(15)封闭。

6.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述环状座挂台阶(7)两侧面向所述本体(1)内部为斜面结构，所述本体(1)内壁侧均形成与所述斜面结构匹配的限位斜面，使得所述环状座挂台阶(7)不能完全脱出所述本体(1)上的开孔。

7.根据权利要求2所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述本体(1)下部内侧壁上设有可限制所述可钻式活塞座(15)脱出的止推台阶(19)。

8.根据权利要求4所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述环状座挂台阶(7)两端与所述限位环(6)、顶出环(8)接触面为弧形结构。

9.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述上背圈(2)与本体(1)之间、下背圈(11)与本体(1)之间、顶出环(8)与本体(1)之间均设有密封圈。

10.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾管座，其特征在于：所述本体(1)上端、下端均加工成套管扣，分别连接套管。

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