CN113250647A - 悬挂完井一体化封隔器和完井管柱 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种悬挂完井一体化封隔器和完井管柱，悬挂完井一体化封隔器包括同轴连接的坐封机构、回接筒、丢手机构和坐挂机构，坐封机构包括坐封中心管、坐封组件、第一坐封缸套和第一环状坐封活塞，坐挂机构包括坐挂中心管、推力套、启动剪切固定件和坐挂密封组件，丢手机构包括丢手弹锁管、丢手锁头、丢手剪切固定件和丢手组件。悬挂完井一体化封隔器还可包括回接机构，回接机构包括回接锁套和回接插管组件。本公开的悬挂封隔器坐封机构能够实现独立坐封，使裸眼分段完井管柱内其他工具的功能不受影响，并且丢手机构抗压强度较高，坐封坐挂后能够实现解封。

Description

悬挂完井一体化封隔器和完井管柱

技术领域

本公开涉及石油天然气工业井下作业工具的制造技术领域，具体来讲，涉及一种用于油气田水平井裸眼分段压裂酸化施工的悬挂完井一体化封隔器和完井管柱。

背景技术

目前，实施水平井完井分段增产改造时，常常会在水平段下入较多的增产改造工具，在直井或斜度较小的井段下入悬挂封隔器，由于工具在水平段下入摩阻大，需要用刚度较大的钻杆带悬挂封隔器送入；当悬挂封隔器将水平段工具管柱悬挂在套管上后，钻杆与悬挂封隔器分离，再下油管回接工具管柱插入悬挂封隔器上的回接密封筒内。

公告号为CN101864923A的中国专利申请于2010年10月12日公开了一种分体式卡瓦悬挂封隔器，包括上、下卡瓦机构，在上卡瓦的下端依次安装上锥体、衬套、上防突胀环组、上下胶筒座、上下密封胶筒、下防突胀环和上缸套；中间接头向下依次安装下锥体、下锥体连接管和下卡瓦，在中间接头的下端设置有传压孔，提供了一种悬挂于套管内的分体式卡瓦悬挂封隔器，可以解决现有技术在下钻的中途因卡瓦碰破而发生阻卡或提前坐封的问题，具有步进锁紧止退间隙小、安装调试方便、承力可靠的特点。但是该分体式卡瓦悬挂封隔器在水平井裸眼分段工具中起悬挂和顶部封隔作用，只能用于压裂酸化施工，不能满足完井采气的要求。采用裸眼分段酸压工艺的含硫油气井除了使用裸眼分段工具外，还需另外增设一套完井封隔器，使工具管柱变得更复杂。

综上所述，现有的悬挂封隔器主要存在以下技术缺陷：

1、现有的悬挂封隔器液体密封性能强，气密封能力差，不能满足完井采气的要求；

2、现有的悬挂封隔器在水平井裸眼分段管柱内不能实现独立坐封，使裸眼分段完井管柱内其他工具的功能受到影响；

3、现有的悬挂封隔器内丢手装置抗压强度较低，使其在压井液比重大的深井中作业受限；

4、现有的悬挂封隔器的回接固定密封装置结构易堵卡、不利于气密封。

发明内容

本公开的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本公开的目的之一提供了一种可以在水平井裸眼分段管柱内实现独立坐封的悬挂完井一体化封隔器。又如，本公开的另一目的在于提供了一种悬挂完井一体化封隔器，不仅可以在水平井裸眼分段管柱内实现独立坐封，并且丢手机构抗压强度较高，坐封坐挂后能够实现解封。

为了实现上述目的，本公开一方面提供了一种悬挂完井一体化封隔器，封隔器包括同轴连接的坐封机构、回接筒、丢手机构和坐挂机构，其中，坐封机构包括：坐封中心管，坐封中心管的第一端用于与钻杆连接，坐封中心管的靠近第一端的管壁上形成有贯穿管壁的第一通孔；坐封组件，被设置为能够在靠近坐封中心管的第二端的坐封位置处封堵住坐封中心管的内腔；第一坐封缸套，套设在坐封中心管的外壁上，并且第一坐封缸套与坐封中心管之间形成单向开口的第一进液腔体，第一进液腔体与第一通孔与相通；以及第一环状坐封活塞，第一环状坐封活塞设置在第一进液腔体内并密封第一进液腔体的开口，第一环状坐封活塞的一部分径向向外伸出以卡设在第一坐封缸套的第二端与回接筒之间。回接筒的第一端与第一环状坐封活塞抵靠。坐挂机构包括：坐挂中心管，坐挂中心管的第一端通过丢手机构与坐封中心管的第二端连接；推力套，套设在坐挂中心管的外壁上，且推力套的第一端与回接筒的第二端抵接；启动剪切固定件，将推力套与坐挂中心管相对固定，且能够在受到第一轴向剪切力的作用下被剪断；以及坐挂密封组件，坐挂密封组件连接至推力套的第二端并且能够在推力套的推力作用下运动至坐挂位置，以使坐挂密封组件固定在套管的内壁上且与套管内壁之间形成密封。

在本公开的一个示例性实施例中，坐封组件可包括：坐封限位部，形成在坐封位置处；和坐封封堵件，放置于坐封中心管的内腔中，并在坐封位置处抵靠在坐封限位部上，坐封封堵件被坐封限位部限制向坐封中心管的第二端移动，并且在坐封位置处与坐封限位部配合实现封堵坐封中心管的内腔。

在本公开的一个示例性实施例中，坐封封堵件可为坐封球，坐封限位部可为沿周向设置在靠近坐封中心管的第二端的内壁上的坐封球座，坐封球的直径小于坐封中心管在坐封位置处的内径，并且大于或等于坐封球座的顶面之间的距离；或者坐封中心管的第二端可通过内径收缩形成坐封限位部，坐封中心管在坐封位置处的内径小于或等于坐封球的直径。

在本公开的一个示例性实施例中，坐封机构还可包括：上接头；坐封中间接头，坐封中间接头的第一端与上接头的第二端连接，坐封中间接头的第二端与坐封中心管的第一端连接，并且坐封中间接头在第二端处的外径等于或略小于第一坐封缸套的内径，以使坐封中间接头的第二端的外壁与第一坐封缸套的内壁紧密贴合，坐封中间接头的靠近第一端的管壁上形成有贯穿管壁的第二通孔；第二坐封缸套，套设在坐封中间接头的外壁上，并且第二坐封缸套与坐封中间接头之间形成单向开口的第二进液腔体，第二进液腔体与第二通孔相通，第二坐封缸套的内壁与上接头的第二端的外壁之间形成轴密封；以及第二环状坐封活塞，第二环状坐封活塞设置在第二进液腔体内并密封第二进液腔体的开口，第二环状坐封活塞的内壁与坐封中间接头的外壁之间形成轴密封，第二环状坐封活塞的外壁与第二坐封缸套的内壁之间轴密封连接，第二环状坐封活塞的一部分沿径向向外凸出以卡设在第一坐封缸套的第一端与第二坐封缸套的第二端之间。其中，上接头的第一端从第二坐封缸套伸出，以与钻杆连接。

在本公开的一个示例性实施例中，坐挂密封组件可包括：胶筒，套设在坐挂中心管的外壁上且与推力套的第二端抵靠，并被构造为在受到推力套的推力作用下，胶筒的径向尺寸能够填满坐挂中心管的外壁与套管的内圆周之间的空间；胶筒座，套设在坐挂中心管的外壁上，胶筒座的第一端的端面支撑在胶筒的第二端的端面上，并被构造为能够阻止胶筒沿坐挂中心管与套管之间的间隙移动；上锥体，上锥体的第一端与胶筒座的第二端同轴连接，按从上锥体的第一端至第二端方向，上锥体的锥面至坐挂中心管的轴线的距离逐渐减小；坐挂剪切固定件，将上锥体与坐挂中心管相对固定，且能够在受到第二轴向剪切力的作用下被剪断；下锥体，按从下锥体的第一端至第二端方向，下锥体的第一端的锥面至坐挂中心管的轴线的距离逐渐增大；卡瓦承体，卡瓦承体能够相对于上锥体向卡瓦承体的第二端运动；以及卡瓦，卡设于卡瓦承体内，与坐挂中心管固定连接，并能够在受到上锥体和下锥体的挤压后被撑开。

在本公开的一个示例性实施例中，丢手机构包括：丢手弹锁管，丢手弹锁管的第一端的内壁与回接筒的内壁轴密封，丢手弹锁管的第二端设置有均匀分布的弹爪。丢手锁头，形成在丢手弹锁管的内壁，丢手锁头的第一端与丢手弹锁管轴密封。丢手剪切固定件，将丢手锁头与丢手弹锁管相对固定，且能够在受到第三轴向剪切力的作用下被剪断。中心接箍，中心接箍的外壁与回接筒的第二端的内壁形成轴密封，中心接箍的第一端与丢手弹锁管同轴连接，中心接箍的第二端与坐挂中心管抵接。以及丢手组件，被设置为能够在靠近丢手锁头的第一端的内壁封堵住丢手锁头的内腔，丢手组件可包括：丢手限位部，形成在丢手锁头的内壁；和丢手封堵件，放置于丢手锁头的内腔中，并抵靠在丢手限位部上，丢手封堵件被丢手限位部限制向丢手锁头的第二端移动，并且丢手锁头的内壁与丢手限位部配合实现封堵丢手锁头的内腔。

在本公开的一个示例性实施例中，丢手机构还可包括丢手加力组件，丢手加力组件包括：丢手加力套，设置在回接筒的内壁，丢手加力套的第一端与坐封中心管的第二端轴密封连接，丢手加力套的第二端与丢手弹锁管的第一端轴密封连接；丢手加力推杆，设置在丢手加力套的内壁的第一端，且丢手加力推杆的内壁形成有丢手加力变径段；以及丢手加力剪切固定件，将丢手加力推杆与丢手加力套相对固定，且能够在受到第五轴向剪切力的作用下被剪断。坐封机构还可包括：备用坐封剪切固定件，将坐封球座与坐封中心管的第二端的内壁相对固定，且能够在受到第四轴向剪切力的作用下被剪断。

在本公开的一个示例性实施例中，封隔器还可包括解封机构，解封机构的第一端与坐挂机构连接，用于实现封隔器的解封，解封机构包括：解封套，解封套的第一端与坐挂中心管的第二端抵靠；解封弹爪，套设在解封套的外壁，解封弹爪的第一端与坐挂中心管的第二端轴密封连接，解封弹爪的第二端设置有若干均匀分布的弹爪；解封剪切固定件，将解封套与解封弹爪相对固定，且能够在受到第六轴向剪切力的作用下被剪断；以及解封组件，被设置为能够在靠近解封套处封堵住解封套的内腔。其中，解封组件可包括：解封限位部，形成在解封套的内壁；和解封封堵件，放置于解封套的内腔中，并抵靠在解封限位部上，解封封堵件被解封限位部限制向解封套的第二端移动，并且解封套的内壁与解封限位部配合实现封堵解封套的内腔。

在本公开的一个示例性实施例中，封隔器还可包括回接机构，回接机构可包括：回接锁套，套装形成在坐封中心管的外壁且内壁设置有正向锁扣结构，回接锁套的第一端与第一环状坐封活塞抵靠，回接锁套的第二端与回接筒的第一端连接；和回接插管组件，用于回接作业时插入回接筒中并与回接锁套配合形成锁定。回接插管组件包括：回接连接管，回接连接管的第一端用于与油管连接；回接中心管，回接中心管的第一端与回接连接管的第二端同轴密封配合，并且回接中心管的第二端的外壁上设置有密封组件，以与回接筒的内壁之间形成轴密封；回接弹爪，套设在回接连接管的外壁上，回接弹爪外壁形成有反向锁扣结构，能够与正向锁扣结构配合形成锁定；以及回接压帽，套设连接在回接连接管的外壁上，回接压帽的第二端与回接弹爪的第一端抵靠。

在本公开的一个示例性实施例中，回接插管组件还可包括：承载帽，承载帽的第一端插入第一环状腔体，且承载帽的第一端的外侧壁与回接连接管的第二环状台阶同轴连接，承载帽的第二端沿径向向外突出，以封堵第一环状腔体的开口并且支撑在回接连接管和回接弹爪的底表面上，承载帽的第一端的内侧壁与回接中心管之间形成第二环状腔体；和抱环，由两个半圆构成并设置在第二环状腔体内，抱环与中心管和承载帽同轴配合。

在本公开的一个示例性实施例中，回接连接管的第二端的外壁可均匀设置有若干个轴向台肩，回接弹爪的第二端均匀设置有若干个分瓣弹爪，轴向台肩与分瓣弹爪交叉配合以限制回接弹爪沿圆周转动。

在本公开的一个示例性实施例中，回接插管组件还可包括保护组件，保护组件包括：保护套，套设在回接连接管的外壁并向回接连接管的第二端延伸，保护套能够包覆住反向锁扣结构且与回接连接管之间形成开口朝向回接连接管的第二端的第三环状腔体；和回接剪切固定件，将保护套与回接连接管相对固定，且能够在受到第七轴向剪切力的作用下被剪断。

在本公开的一个示例性实施例中，回接连接管的外壁从上至下可依次形成有第四环状台阶、第五环状台阶以及第三环状台阶，第四环状台阶的外径＜第五环状台阶的外径＜第三环状台阶的外径，其中，回接弹爪设置在第三环状台阶处，并且回接弹爪的第一端的内壁设置有环状凸缘，第三环状台阶与环状凸缘能够限制回接弹爪的轴向滑动；保护套通过回接剪切固定件固定于第四环状台阶上；回接压帽通过螺纹连接至第五环状台阶。

本公开另一方面还提供了一种完井管柱，完井管柱包括上述中任意一项的悬挂完井一体化封隔器。

与现有技术相比，本公开的有益效果可包括以下内容中的至少一项：

（1）、坐封机构位于悬挂封隔器上部，具有独立性，可以在水平井裸眼分段管柱内实现独立坐封，使裸眼分段完井管柱内其他工具的功能不受影响，坐封压力不会作用于压差滑套，避免了压差滑套提前开启；

（2）、先只坐封坐挂悬挂封隔器，若悬挂封隔器坐封坐挂异常，也可起管柱，便于异常情况处理；

（3）、根据工艺需要，也可以投球于管串底部的坐封球座进行悬挂封隔器与裸眼封隔器联动坐封，提高了施工工艺灵活性；

（4）、在不改变液压、机械倒扣等丢手原理的情况下，取消定压阀，增加了丢手加力装置，既可实现多途径丢手，又能提高管柱抗压强度，使其在压井液比重大的深井中作业不受限；

（5）、管柱送入过程中若意外坐挂，能够上提管柱实现解封；

（6）、采用回接锁套代替原来水力锚回接锚定装置对回接插管进行固定，由动密封转为静密封，可提高管柱整体气密封性；

（7）、倒扣起出回接管柱时，回接中心管可不随管柱转动，大大降低了管柱摩擦，更利于起出管柱。

附图说明

图1示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的坐封机构的结构示意图；

图2示出了图1中的部分A的放大示意图；

图3示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的坐挂机构的结构示意图；

图4示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的丢手机构的结构示意图；

图5示出了图4中的部分B的放大示意图；

图6示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的解封机构的结构示意图；

图7示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的回接机构中回接锁套的结构示意图；

图8示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的回接机构中回接插管组件的结构示意图；

图9示出了图8中的部分C的放大示意图；

图10示出了图8中的部分D的放大示意图；

图11示出了沿图8中的线I-I截取的剖视图；

图12示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的回接机构在回接作业完成后的示意图；

图13示出了根据本公开示例性实施例的完井管柱的示意图。

图中标记如下：

1-坐封机构，11-坐封中心管，12-第一坐封缸套，13-第一环状坐封活塞，14-坐封组件，141-坐封球座，142-坐封球，143-备用坐封剪切固定件，15-上接头，16-坐封中间接头，161-倾斜面，17-第二坐封缸套，18-第二环状坐封活塞，a-第一通孔，b-第二通孔，19-扶正套，2-坐挂机构，21-坐挂中心管，22-推力套，23-启动剪切固定件，24-坐挂密封组件，241-胶筒，242-胶筒座，243-上锥体，244-坐挂剪切固定件，245-卡瓦承体，246-卡瓦，246b-第一组卡瓦片，246a-第二组卡瓦片，247-下锥体，248-锥体压帽，249-键，25-锁紧组件，251-锁套，252-锁环，3-丢手机构，31-丢手压帽，32-丢手弹锁管，33-丢手锁头，34-丢手剪切固定件，35-丢手组件，351-丢手球，352-第二变径段，36-丢手加力组件，361-丢手加力套，361a-丢手加力变径段，362-丢手加力推杆，363-丢手加力剪切固定件，37-密封组，38-中心接箍，4-解封机构，41-解封套，42-解封弹爪，43-解封剪切固定件，44-解封组件，441-解封球，442-第三变径段，51-回接锁套，52-回接插管组件，521-回接连接管，521a-第一环状台阶，521b-第二环状台阶，521c-第三环状台阶，521d-第四环状台阶，521e-第五环状台阶，521f-轴向台肩，522-回接中心管，523-回接弹爪，523a-分瓣弹爪，524-回接压帽，525-防转组件，525a-承载帽，525b-抱环，526-保护组件，526a-保护套，526b-回接剪切固定件，6-回接筒，101-投球滑套，102-裸眼封隔器，103-压差滑套，104-尾部坐封组件，105-引鞋+筛管，106-油管，107-套管，E-悬挂封隔器。

具体实施方式

发明人发现，为了简化裸眼分段完井管柱，以更好地适应含硫油气井裸眼改造需求，需开发一种既具有悬挂和顶部封隔功能，又能实现完井采气的悬挂封隔器。

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本公开的悬挂完井一体化封隔器和完井管柱。本文中，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或具有严格的顺序性。“上”、“下”、“内”、“外”仅仅为为了便于描述和构成相对的方位或位置关系，而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。在本申请中，各部件的“第一端”可为图上所示的“上端”，“第二端”可为图上所示的“下端”，“上端”、“下端”与附图本身的上、下方向一致，但并不对本公开的组件的结构起限定作用，例如，附图上所示的组件方向变化后，“第一端”也可为图上所示的“左端”，“第二端”可为图上所示的“右端”等。

此外，轴密封和连接的方法可采用本领域常用的方式（如轴密封可通过密封环或密封组实现，如密封组可包括若干个O型密封圈和若干个O型密封圈背环，连接可采用螺纹连接、卡扣连接或卡塞连接），本公开不作过多赘述。“抵接”可理解为两部件相互之间的贴近或挨紧且能阻挡两部件之间的相对运动。

在本公开的第一示例性实施例中，悬挂完井一体化封隔器（以下简称为悬挂封隔器）包括同轴连接的坐封机构、回接筒、丢手机构和坐挂机构。

其中，坐封机构包括坐封中心管、坐封组件、第一坐封缸套和第一环状坐封活塞。坐封中心管的第一端用于与油管连接，坐封中心管的靠近第一端的管壁上形成有贯穿管壁的第一通孔。第一通孔的数量可以根据实际情况来确定，例如1个、3个、5个或8个等。坐封组件被设置为能够在靠近坐封中心管的第二端处封堵住坐封中心管的内腔。例如，通过设置坐封限位部（例如，设置成坐封球座；又如，坐封中心管的第二端通过内径收缩形成），投入配套的坐封封堵件（例如，坐封球）配合在坐封位置处封堵住坐封中心管的内腔。第一坐封缸套套设在坐封中心管的外壁上，并且第一坐封缸套与坐封中心管之间形成单向开口的第一进液腔体，第一进液腔体与第一通孔与相通，也就是说，坐封中心管内的物质能通过第一通孔进入第一进液腔体。第一环状坐封活塞设置在第一进液腔体内并密封第一进液腔体的开口，第一环状坐封活塞的一部分径向向外伸出以卡设在第一坐封缸套的第二端与回接筒之间。

回接筒的第一端与第一环状坐封活塞抵接，即第一环状坐封活塞可以分别与第一坐封缸套和回接筒抵接或抵靠。

坐挂机构包括坐挂中心管、推力套、启动剪切固定件和坐挂密封组件。坐挂中心管的第一端通过丢手机构与坐封中心管的第二端连接。推力套套设在坐封中心管的外壁上，且推力套的第一端与回接筒抵接。启动剪切固定件将推力套与坐挂中心管相对固定，且能够在受到第一轴向剪切力的作用下被剪断。坐挂密封组件连接至推力套的第二端并且能够在推力套的推力作用下运动至坐挂位置，以使坐挂密封组件固定在套管内壁上且与套管内壁之间形成密封。

现场施工作业时，若根据工艺要求，悬挂封隔器需实现独立坐封坐挂，使坐封组件封堵住坐封中心管的内腔并向管柱内加液压后，压力通过第一通孔传到第一进液腔体，从而推动第一环状坐封活塞和第一坐封缸套沿第一坐封缸套的第一端至第一坐封缸套的第二端的方向运动，并通过回接筒的传递形成第一轴向剪切力，在第一轴向剪切力的作用下，启动剪切固定件被剪断，推动推力套运动，坐挂密封组件在推力套的推力作用下运动至坐挂位置，以使坐挂密封组件固定在套管内壁上且与套管内壁之间形成密封，悬挂封隔器完成坐封坐挂。

此外，也可与裸眼封隔器联动实现坐封坐挂，此时不需要坐封组件封堵住坐封中心管的内腔，而是投球至悬挂封隔器下端的工具管柱的球座上，从而封堵住工具管柱，再向整个管柱内加液压，即可通过第一坐封缸套、回接筒等传递向下的力，使得悬挂封隔器完成坐封坐挂。

在本示例性实施例中，因为悬挂封隔器具有独立的坐封机构，所以可以通过将坐封球投到悬挂封隔器内部，实现仅对悬挂封隔器进行坐封，具有独立性，可以在水平井裸眼分段管柱内实现独立坐封，使裸眼分段完井管柱内其他工具的功能不受影响；根据工艺需要，也可以投球于工具管柱底部的坐封球座进行悬挂封隔器与裸眼封隔器联动坐封，提高了施工工艺灵活性。

图1示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的坐封机构的结构示意图；图2示出了图1中的部分A的放大示意图；图3示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的坐挂机构的结构示意图；图13示出了根据本公开示例性实施例的完井管柱的示意图。

在本公开的第二示例性实施例中，如图1和图3中所示，悬挂完井一体化封隔器包括同轴连接的坐封机构1、回接筒6、丢手机构（未示出）和坐挂机构2。

其中，坐封机构1可包括坐封中心管11、坐封组件14、第一坐封缸套12以及第一环状坐封活塞13。坐封中心管11的上端（如图1中更靠近箭头α的一端）用于与钻杆（未示出）连接，坐封中心管11的靠近上端的管壁上形成有贯穿管壁的第一通孔a。第一通孔a的数量可以根据实际情况来确定，例如1个、3个、5个或8个等。坐封组件14被设置为能够在靠近坐封中心管11的下端（如图1中更靠近箭头β的一端）的坐封位置处封堵住坐封中心管11的内腔。

其中，坐封组件14可包括坐封限位部和坐封封堵件。坐封限位部形成在坐封位置处。坐封封堵件可从坐封中心管11的上端放入坐封中心管11的内腔中，并在坐封位置处抵靠在坐封限位部上，以限制坐封封堵件继续向坐封中心管11的下端移动，并且坐封封堵件在坐封位置处与坐封限位部配合实现封堵坐封中心管11的内腔。坐封封堵件可以为球体、类球体、半球体、类半球体等，只要坐封封堵件和坐封限位部彼此配合以在坐封位置处形成封堵即可。

在本实施例中，如图2中所示，坐封组件14可包括坐封球座141和坐封球142。在本实施例中，坐封球座141作为坐封限位部，坐封球142作为坐封封堵件。其中，坐封球座141沿周向设置在靠近坐封中心管11的下端（如图2中更靠近箭头β的一端）的内壁上，坐封球座141可以从坐封中心管11的下端的内壁上沿径向向内突出。坐封球座141可以与坐封中心管11之间可拆卸连接，例如，通过诸如螺钉、螺栓等紧固件可拆卸地连接，但本公开不限于此，坐封球座141也可以一体成型在坐封中心管11的内侧壁上。

坐封球142可以为球体或类球体，坐封球142的直径（2R1）小于坐封中心管11在坐封位置处的内径（2R2），并且大于或等于坐封球座141的顶面之间的距离（2L1）。也就是说，坐封球142的直径小于坐封中心管11在坐封位置处的内径，但应该大于或等于坐封球座141的最小内径，从而使得坐封球142放置于坐封中心管11的内腔中时，能够掉落在坐封位置处并与坐封球座141彼此贴合形成密封，从而封堵住坐封中心管11内径。

为了使得坐封球142与坐封球座141贴合地更紧密，在本实施例中，坐封球座141的上端形成有与坐封球142的外表面相吻合的弧面接触面，例如，可以将坐封球座141的上端（如图2中更靠近箭头α的一端）的一部分切削掉，形成弧面接触面。坐封球142掉落在坐封球座141的上端上之后，与弧面接触面紧密贴合，提高密封效果。在图2所示的实施方式中，坐封球座141的上端的端部的一部分可被切削掉以形成弧面接触面，但本公开不限于此，还可以设计成与坐封封堵件的外形匹配的其它轮廊形状，例如，斜面。

除了上述实施例中，坐封球142作为坐封封堵件，坐封球座141作为坐封限位部，彼此配合形成坐封组件14封堵住坐封中心管11的内径之外，在另一实施例中，也可通过使坐封中心管11的靠近下端形成第一变径段，第一变径段是在坐封中心管11的下部形成的内径逐渐减小的一段，且投入的坐封球142可以实现封堵住第一变径段。也就是说，坐封中心管11的下部通过内径收缩形成坐封限位部，坐封中心管11在坐封位置处的内径小于或等于坐封球142的直径，以使得坐封球142定位在坐封位置处并与坐封中心管11的内侧壁之间紧密贴合，形成密封。

如图1中所示，第一坐封缸套12套设在坐封中心管11的外壁上，并且第一坐封缸套12与坐封中心管11之间形成单向且开口方向朝下的第一进液腔体S1，第一进液腔体S1与第一通孔a相通，并且第一进液腔体S1的下端开口。第一环状坐封活塞13的一部分径向向外伸出以卡设在第一坐封缸套12的下端与回接筒6之间，第一环状坐封活塞13设置在第一进液腔体S1内并密封第一进液腔体S1的开口，也就是说，第一环状坐封活塞13的内壁与坐封中心管11的外壁之间形成轴密封，第一环状坐封活塞13的外壁与第一坐封缸套12的内壁之间形成轴密封并密封第一进液腔体的开口。回接筒6的上端与第一环状坐封活塞13抵靠，并且回接筒6与坐封中心管11之间形成第一空腔T1，回接筒6的内壁也可与坐封中心管11形成轴密封。

上述坐封中心管11、第一坐封缸套12的下部、第一环状坐封活塞13构成第一油缸，第一油缸的缸体被第一环状坐封活塞13分隔成上下两个腔室（即，第一进液腔体S1和第一空腔T1）。向管柱内供加压液（例如，液压油）后，液压油可以通过第一通孔a进入第一进液腔体S1，使得第一环状坐封活塞13在油压的作用下向下运动，即，沿第一坐封缸套12的上端至第一坐封缸套12的下端的方向（如图1中箭头β所示的方向）运动，并且推动回接筒6向下运动，通过回接筒6的传递形成第一轴向剪切力，在第一轴向剪切力的作用下，启动剪切固定件23（后文将详细描述）将被剪断，从而启动坐封。

在本实施例中，如图1中所示，坐封机构1还可包括上接头15、坐封中间接头16、第二坐封缸套17、第二环状坐封活塞18以及扶正套19。

其中，上接头15、坐封中间接头16、第二坐封缸套17、扶正套19与坐封中心管11同轴设置，上接头15、坐封中间接头16、第二环状坐封活塞18设置在第二坐封缸套17的内腔中。上接头15的上端从第二坐封缸套17的内腔中伸出，露出的部分以与钻杆连接。上接头15的下端与坐封中间接头16的上端可通过螺纹同轴连接，但本公开不限此，还可以通过诸如螺钉、螺栓等紧固件可拆卸地连接，并且上接头15的下端径向向外突出，以使得上接头15在下端处的外径等于或略小于第二坐封缸套17的内径，从而使上接头15的下端的外壁与第二坐封缸套17的内壁紧密贴合，形成密封。

扶正套19通过诸如螺钉、螺栓等紧固件可拆卸地连接到上接头15的上端。

坐封中间接头16的下端与坐封中心管11的上端可通过螺纹同轴连接，但本公开不限此，还可以通过诸如螺钉、螺栓等紧固件可拆卸地连接，坐封中间接头16的下端径向向外突出，以使得坐封中间接头16在下端处的外径等于或略小于第一坐封缸套12的内径，从而使坐封中间接头16的下端的外壁与第一坐封缸套12的内壁紧密贴合，形成密封。坐封中间接头16的靠近上端的管壁上形成有贯穿管壁的第二通孔b。

第二坐封缸套17套设在坐封中间接头16的外壁上，第二坐封缸套17的上端抵靠在扶正套19上，并且第二坐封缸套17的下部与坐封中间接头16之间形成单向开口的第二进液腔体S2，该开口方向朝下，第二进液腔体S2与第二通孔b相通。

第二环状坐封活塞18设置在第二进液腔体S2内，即第二环状坐封活塞18的内壁与坐封中间接头16的外壁之间形成轴密封，第二环状坐封活塞18的外壁与第二坐封缸套17的内壁之间可通过螺纹同轴密封连接，从而密封第二进液腔体S2的开口，第二环状坐封活塞18的一部分沿径向向外凸出以卡设在第一坐封缸套12的上端与第二坐封缸套17的下端之间。第一坐封缸套12的上部与坐封中间接头16之间形成第二空腔T2。

上述坐封中间接头16、第二坐封缸套17的下部、第二环状坐封活塞18、第一坐封缸套12的上部构成第二油缸，第二油缸的缸体被第二环状坐封活塞18分隔成上下两个腔室（即，第二进液腔体S2和第二空腔T2）。向管柱内供液压油后，液压油通过第二通孔b进入第二进液腔体S2，使得第二环状坐封活塞18在油压的作用下向下运动（如图1中箭头β的方向运动），并且推动第一坐封缸套12向下运动，进而进一步推动第一环状坐封活塞13和回接筒6向下运动。可以看出，本实施例通过设置第二油缸结构，可以与第一油缸配合提高第一轴向剪切力形成的效率，提高推动第一坐封缸套12向下运动的效率，以使启动剪切固定件23被剪断，增加悬挂封隔器的坐封力。

根据本实施例，坐封中间接头16的下端连接到坐封中心管11的上端，并且坐封中间接头16的下端径向向外突出，使得坐封中间接头16的下端的外壁与第一坐封缸套12的内壁紧密贴合，一方面可使第二空腔T2与第一进液腔体S1彼此分隔开，另一方面，坐封中间接头16的下端向外突出的部分形成在预期第二环状坐封活塞18向下运动的最大位移处，可起到限位作用，阻挡第二环状坐封活塞18继续向下运动。

如图3中所示，坐挂机构2可包括坐挂中心管21、推力套22、启动剪切固定件23和坐挂密封组件24。

其中，坐挂中心管21的上端（如图3中更靠近箭头α的一端）通过丢手机构（以下会详细描述）与坐封中心管11的下端（如图1中更靠近箭头β的一端）连接。

推力套22套设在坐挂中心管21的外壁上，且推力套22的截面可形成为T字形结构。即，推力套22的中段的内壁上形成有径向向内突出的凸出部，该凸出部的顶面与坐挂中心管21的外壁紧密接触，并通过启动剪切固定件23与坐挂中心管21相对固定。推力套22的上部与坐挂中心管21的外壁之间形成单向开口的第一插入槽，第一插入槽的开口方向朝上。回接筒6的下端可插入该第一插入槽，并与推力套22同轴螺纹连接。推力套22的下部还可与坐挂中心管21的外壁之间形成第二插入槽，第二插入槽的开口方向朝下，供锁套251（稍后描述）插入，并与锁套251同轴螺纺连接。

启动剪切固定件23用于将推力套22与坐挂中心管21相对固定，且能够在受到第一轴向剪切力的作用下被剪断。启动剪切固定件23可以包括若干个剪销或剪钉，然而本公开不限于此，只要能实现在外力作用下可以被剪断的固定件都可。

坐挂密封组件24连接至推力套22的下端并且能够在推力套22的推力作用下运动至坐挂位置，以使坐挂密封组件24固定在套管（如图13中的套管107）的内壁上且与套管内壁之间形成密封。

回接筒6将坐封机构1产生的力传递至启动剪切固定件23处并形成第一轴向剪切力，在第一轴向剪切力的作用下，启动剪切固定件23被剪断，从而使得推力套22与坐挂中心管21之间的连接断开，推力套22可向下运动，坐挂密封组件24在推力套22的推力作用下运动至坐挂位置，以使坐挂密封组件24固定在套管内壁上且与套管内壁之间形成密封连接，悬挂封隔器完成坐封坐挂。

如图3中所示，在本实施例中，坐挂密封组件24可包括胶筒241、胶筒座242、上锥体243、坐挂剪切固定件244、卡瓦承体245、卡瓦246、下锥体247以及锥体压帽248。

胶筒241套设在坐挂中心管21的外壁上且与推力套22的下端（如靠近图3中箭头β的一端）抵靠，并且胶筒241被构造为在受到推力套22的推力作用下，被挤压发生形变，径向向外膨胀，从而胶筒241的径向尺寸能够填满坐挂中心管21的外壁与套管（如图13中的套管107）的内圆周之间的空间，使悬挂封隔器和套管内壁形成密封连接。

胶筒座242套设在坐挂中心管21的外壁上，胶筒座242的上端的端面支撑在胶筒241的下端的端面上，以阻止胶筒241沿坐挂中心管21与套管之间的间隙移动。胶筒座242与坐挂中心管21的外壁之间形成了具有单向开口的第三插入槽，第三插入槽的开口方向朝下。

上锥体243的上端插入第三插入槽中，且上锥体243的上端与胶筒座242的下端可通过螺纹同轴连接。上锥体243的下部形成为带锥形结构，上锥体243下部的锥面从上锥体243的上端向着上锥体243的下端倾斜，也就是说，按从上锥体243的上端至下端方向，上锥体243的锥面至坐挂中心管21的轴线的距离逐渐减小。例如，上锥体243的锥面与坐挂中心管21的轴线方向之间的夹角可以为5-20度。

坐挂剪切固定件244将上锥体243与坐挂中心管21相对固定，且能够在受到第二轴向剪切力的作用下被剪断，坐挂剪切固定件244可以包括若干个剪销或剪钉，然而本公开不限于此，只要能实现在外力作用下可以被剪断的固定件都可。

下锥体247的上部形成为带锥形结构，下锥体247上部的锥面从下锥体247的下端向着下锥体247的上端倾斜，也就是说，按从其上端至下端方向，下锥体247的锥面至坐挂中心管21的轴线的距离逐渐增大。

卡瓦承体245可与锥体压帽248（后文描述）的外壁通过螺纹同轴连接，且卡瓦承体245能够相对于上锥体243向卡瓦承体245的下端运动。卡瓦承体245的上端和下端可与锥体压帽248通过螺纹同轴连接，锥体压帽248的内壁可与上锥体243外壁同轴配合。锥体压帽248与上锥体243和下锥体247同轴配合，并且锥体压帽248的内壁与上锥体243和下锥体247的外壁之间通过诸如螺钉、螺栓等紧固件可拆卸地连接。

卡瓦246卡设于卡瓦承体245内。卡瓦246整体为类圆筒结构，卡瓦246由沿周向均匀分布的多个卡瓦片构成，卡瓦246的多个卡瓦片中每个卡瓦片外壁上带有齿状结构，该齿状结构方向向斜下且与卡瓦外壁面呈一定角度。多个卡瓦片分为对称设置的两组卡瓦片，即，位于上方的第一组卡瓦片246b和位于下方的第二组卡瓦片246a。第一组卡瓦片246b的下端与第二组卡瓦片246a的上端连接，并通过螺栓与坐挂中心管21之间固定连接。第一组卡瓦片246b的类圆筒结构内壁靠上端带有与上锥体243的锥面相配合的光滑锥面结构，按第一组卡瓦片246b的锥面与坐挂中心管21的外壁之间形成供上锥体243插入的空间。第二组卡瓦片246a的类圆筒结构内壁靠下端带有与下锥体247的锥面相配合的锥面结构，第二组卡瓦片246a的锥面与坐挂中心管21的外壁之间形成供下锥体247插入的空间。当第一组卡瓦片246b受到上锥体243向下挤压时，第一组卡瓦片246b可相对于上锥体243锥面向上滑动，从而被撑开，同样地，第二组卡瓦片246a受到下锥体247向上挤压时，第二组卡瓦片246a相对于下锥体247锥面向下滑动从而被撑开。

当需要坐挂时，推力套22受到向下的推力且达到第一轴向剪切力，启动剪切固定件23被剪断，推力套22下行并向下（如图3中朝向箭头β的方向）推动胶筒241，实现胶筒241胀大紧帖套管内壁，并继续将向下的推力传递至胶筒座242和上锥体243。当上锥体243处受到的推力达到第二轴向剪切力时，坐挂剪切固定件244在第二轴向剪切力作用下可以被剪断。坐挂剪切固定件244被剪断后，上锥体243与坐挂中心管21之间断开连接，可向下运动，卡瓦246受到挤压撑开后其外壁面上的齿状结构与套管内壁进行咬合，从而将卡瓦246在套管内的位置进行固定，实现坐挂于套管内。

在本实施例中，坐挂机构2还可包括锁紧组件25，锁紧组件25连接至推力套22的下端并且能够在推力套22的推力作用下运动至锁紧位置，以使坐挂密封组件24锁定在坐挂位置。其中，坐挂密封组件24连接至锁紧组件25。

如图3中所示，锁紧组件25可包括锁套251和锁环252。锁套251套设在坐挂中心管21的外壁上，并且锁套251的上端插入推力套22的第二插入槽内并且锁套251的外壁与推力套22的内壁通过螺纹同轴连接，且锁套251的内壁与坐挂中心管21之间形成第三空腔。锁套251的下端抵靠在胶筒241的上端。锁环252形成在第三空腔内部，并且能够在推力套22的推力作用下配合锁套251使坐挂密封组件24锁定在坐挂位置。在本实施中，坐挂中心管21外壁上设有锁环252向下滑动的单向齿，锁环252内壁上具有与坐挂中心管21外壁上单向齿相啮合的反单向齿，锁环252能够在推力作用下沿坐挂中心管21外壁单向齿向下滑动。例如，单向齿沿上下方向的剖面可以为直角三角形，该直角三角形的斜边与坐挂中心管21的距离沿从上到下方向逐渐增大。然而，本发明不限于此，单向齿也可以为其它结构，只要能使锁环252沿坐挂中心管21向下单向滑动即可。在坐挂过程中，锁紧组件25在推力套22推力作用下同步向下运动，将卡瓦246及胶筒241锁定在坐封位置，不会退回。

根据本实施例，通过设置锁紧组件25，可以在悬挂封隔器完成坐封坐挂后将坐挂密封组件24锁紧在坐挂位置，避免由于井筒内压力变化使推力套22的推力不够使坐挂密封组件24又复原，即压胀的胶筒241和卡瓦246退回，导致坐封坐挂失败。

图4示出了本公开示例性实施例的悬挂完井一体化封隔器的丢手机构的结构示意图。图5示出了图4中的部分B的放大示意图。

在本公开的第三示例性实施例中，在如上任一示例性实施例的基础上，如图4和图5中所示，丢手机构3可包括丢手压帽31、丢手弹锁管32、丢手锁头33、丢手剪切固定件34、丢手组件35、中心接箍38。

丢手弹锁管32的上部设置在回接筒6内并与回接筒6的内壁紧密贴合形成轴密封，丢手弹锁管32的下部可设置有均匀分布的弹爪，以对丢手锁头33施加沿周向的预紧力。进一步地，弹爪上还可设置有左旋外螺纹结构，与中心接箍38的内壁通过左旋螺纹同轴连接。当丢手机构无法正常实现丢手时，可以通过顺时针旋转管柱，实现机械倒扣丢手。但本公开不限于此，丢手弹锁管32的弹爪不局限于设置左旋外螺纹，也可设置右旋外螺纹、锁扣、齿状等，只要能够与中心接箍38彼此配合实现机械倒扣丢手的结构均可。

丢手锁头33与丢手弹锁管32、中心接箍38同轴密封配合，并且丢手锁头33通过丢手剪切固定件34可拆卸地固定于丢手弹锁管32内壁。丢手锁头33的上端与丢手弹锁管32的上部内侧壁之间形成轴密封，丢手锁头33的下部可具有缩径段，以使得丢手锁头33的缩径段外侧壁与中心接箍38的内侧壁之间形成有单向向下开口的密封组安装腔，密封组37安装在密封组安装腔内。此外，丢手锁头33的上端可同时支撑坐封中心管11和坐封球座141。具体地，丢手锁头33的上端的端面可支撑在坐封中心管11的下端的端面上，同时丢手锁头33的上端的端面能够与坐封球座141下端的端面部分或全部重叠，以支撑坐封球座141的下端面，从而通过丢手锁头33的上端的端面的支撑，能够阻挡坐封球座141的向下移动。

丢手剪切固定件34将丢手锁头33与丢手弹锁管32相对固定，且能够在受到第三轴向剪切力的作用下被剪断。丢手剪切固定件34以包括若干个剪销或剪钉，然而本公开不限于此，只要能实现在外力作用下可以被剪断的固定件都可。

中心接箍38的外壁与回接筒6的下端的内壁形成轴密封，中心接箍38的上端与丢手弹锁管32抵接，中心接箍38的下端可与坐挂中心管21可通过螺纹同轴连接，中心接箍38的下端还可插入到推力套22的第一插入槽中，并被第一插入槽的槽底支撑。

丢手压帽31可设置在丢手锁头33的下端端部处，例如，通过诸如螺钉等紧固件固定在丢手锁头33的外侧壁上，并且，当密封组37置于在安装空间内后，丢手压帽31可支撑密封组37的下底面，通过设置丢手压帽31可实现密封组37的轴向固定。

丢手组件35被设置为能够在靠近丢手锁头33的上部处封堵住丢手锁头33的内腔。其中，丢手组件35可包括丢手限位部和丢手封堵件。丢手限位部形成在丢手锁头33的内壁。丢手封堵件放置于丢手锁头33的内腔中，并抵靠在丢手限位部上，丢手封堵件被丢手限位部限制向丢手锁头33的下端移动，并且丢手锁头33的内壁与丢手限位部配合实现封堵丢手锁头33的内腔。类似于坐封封堵件，丢手封堵件也可以为球体、类球体、半球体、类半球体等，只要丢手封堵件和丢手限位部彼此配合能在丢手锁头33的内腔形成封堵即可。

在本实施例中，如图4中所示，丢手组件35可包括丢手限位部和丢手封堵件，丢手封堵件可为丢手球351，类似于坐封限位部，丢手限位部可为通过使丢手锁头33的其中一端形成的第二变径段352，第二变径段352是丢手锁头33形成的内径逐渐减小的一段，且投入的丢手球351可以实现封堵住第二变径段352。也就是说，丢手锁头33的上端可通过内径收缩形成丢手限位部，且丢手锁头33在封堵位置处的内径小于或等于丢手球351的直径，投入的丢手球351可以实现封堵丢手限位部。

本公开的丢手限位部也不限于此，丢手限位部也可为沿周向设置在丢手锁头的内壁上的丢手球座（类似于图1和图2中的坐封球座141），丢手球351的直径可小于丢手锁头33在封堵位置处的内径，并且大于或等于丢手球座的顶面之间的距离。也就是说，丢手球351的直径小于丢手锁头33在封堵位置处的内径，但应该大于或等于丢手球座的最小内径，能够掉落在封堵位置处并与丢手球座彼此贴合形成密封，从而封堵住丢手锁头33内径。丢手球351和丢手球座的设置可类似于上述的坐封球142和坐封球座141，此处不做过多赘述。

本实施例中，如图1和图2中所示，坐封机构1还可包括备用坐封剪切固定件143，备用坐封剪切固定件143将坐封球座141与坐封中心管11的下端的内壁相对固定，且能够在受到第四轴向剪切力的作用下被剪断。

现场施工作业时，若根据工艺要求需独立坐封坐挂悬挂封隔器，首先投入坐封球142，使悬挂封隔器完成坐封坐挂。当验证悬挂封隔器坐封坐挂完成后，向管柱内液体加压，继续提高压力，当管柱内液体达到设定压力值时，由于坐封球座141和坐封球142封堵住坐封中心管11的内径，使得备用坐封剪切固定件143受到第四轴向剪切力的作用下被剪断，坐封球座141和坐封球142向下（如图4中朝向箭头β的方向）移动，直到被丢手锁头33的上端的端面阻挡，使丢手锁头33受到向下的推力以形成第三轴向剪切力，使得丢手剪切固定件34被剪断，丢手机构3启动，丢手锁头33向下移动。当丢手锁头33的下端的外壁脱离丢手弹锁管32弹爪内壁时，可上提管柱实现丢手功能。

而若是与裸眼封隔器联动实现坐封坐挂，投球至悬挂封隔器下端的工具管柱的球座上完成坐封坐挂后，投入丢手球351，向管柱内液体加压，当管柱内液体达到设定压力值时，由于丢手球351和第二变径段352封堵住了丢手锁头的内径，使得丢手剪切固定件34受到向下的推力以形成第三轴向剪切力使丢手剪切固定件34被剪断，丢手机构3启动，丢手锁头33向下（如图4中朝向箭头β的方向）移动，当丢手锁头33的下端的外壁脱离丢手弹锁管32弹爪内壁时，即可上提管柱实现丢手功能。

此外，若丢手锁头33遇阻未向下移动，也可通过丢手弹锁管32的弹爪设置的左旋外螺纹结构，再顺时针旋转管柱，可机械倒扣实现丢手。丢手机构3完成丢手后，可起出丢手机构3和坐封机构1。

本实施例的丢手机构3在不改变液压、机械倒扣等丢手原理的情况下，取消了定压阀，能提高管柱抗压强度，使其在压井液比重大的深井中作业不受限的实现丢手功能。

本实施例中，如图4和图5中所示，丢手机构3还可包括丢手加力组件36。丢手加力组件36可包括丢手加力套361、丢手加力推杆362和丢手加力剪切固定件363。

丢手加力套361设置在回接筒6的内壁，丢手加力套361的上端（如图4中更靠近箭头α的一端）与坐封中心管11的下端（如图4中更靠近箭头β的一端）的通过螺纹同轴密封连接，丢手加力套361的下端与丢手弹锁管32的上端通过螺纹同轴密封连接。

丢手加力推杆362设置在丢手加力套361的内壁，丢手加力推杆362的下端的内径可与丢手锁头33的上端的内径应相同或相近，以使丢手加力推杆362的下端的端面能够与丢手锁头33的上端的端面抵靠。也就是说，丢手加力推杆362的下端的内径与丢手锁头33的上端的内径的关系应该能够使得丢手加力推杆362的下端的端面与丢手锁头33的上端的端面至少有一部分可重叠，以使丢手锁头33的上端的端面可以支撑丢手加力推杆362的下端。此外，如图5中所示，丢手加力推杆362的内壁可形成有丢手加力变径段361a，丢手加力变径段361a是在丢手加力推杆362的上端的形成的内径逐渐减小的一段，且丢手加力推杆362在丢手加力变径段361a处的最小内径（2L2）小于坐封球座141的顶面之间的距离（2L1），以使丢手加力推杆362设置的丢手加力变径段361a能够阻挡坐封球座141的向下移动。

丢手加力剪切固定件363将丢手加力推杆362与丢手加力套361相对固定，且能够在受到第五轴向剪切力的作用下被剪断。丢手加力剪切固定件363可以包括若干个剪销或剪钉，然而本公开不限于此，只要能实现在外力作用下可以被剪断的固定件都可。

现场施工作业时，首先投入坐封球142，使悬挂封隔器完成坐封坐挂。验证悬挂封隔器实现独立坐封坐挂后，继续提高压力，当备用坐封剪切固定件143受到第四轴向剪切力的作用下被剪断，坐封球座141和坐封球142向下（如图4中朝向箭头β的方向）移动后，被丢手加力推杆362设置的丢手加力变径段361a阻挡，并向下推动丢手加力推杆362，继续提高液体压力，使丢手加力剪切固定件363受到第五轴向剪切力的作用被剪断，丢手加力推杆362由于坐封球座141和坐封球142的推力和自身重力而向下移动，以使丢手锁头33受到向下的推力，当丢手剪切固定件34受到向下的推力并达到第三轴向剪切力时，丢手剪切固定件34被剪断，丢手锁头33向下移动以实现丢手功能。

而若是与裸眼封隔器联动实现坐封坐挂，投球至悬挂封隔器下端的工具管柱的球座上完成坐封坐挂后，投入丢手球351，向管柱内液体加压，当管柱内液体达到设定压力值时，由于丢手球351和第二变径段352封堵住了丢手锁头的内径，使得丢手剪切固定件34受到向下的推力以形成第三轴向剪切力丢手剪切固定件34被剪断，若此时丢手锁头33遇阻未向下移动，继续向井筒内加压，管柱内液体由于丢手加力变径段361a的阻挡作用，使得丢手加力推杆362受到向下的推力，当丢手加力剪切固定件363处受到的力达到第五轴向剪切力时，丢手加力剪切固定件363被剪断，丢手加力推杆362可以向下移动，并推动丢手锁头33向下移动以实现丢手。

本实施例中设置的丢手加力组件36，可以使丢手锁头33在遇阻时可再额外给丢手锁头33向下的推力，帮助丢手锁头33下端的外壁脱离丢手弹锁管32弹爪的内壁，实现丢手。另外，若设置的丢手加力组件36也不能实现丢手，可通过丢手弹锁管32的弹爪设置的左旋外螺纹结构，再顺时针旋转管柱，机械倒扣实现丢手。丢手机构3完成丢手后，可起出丢手机构3和坐封机构1。

常规的悬挂封隔器采用双卡瓦支撑，坐封坐挂后无法解封。如果管柱送入过程中若意外坐挂，需要起出管柱时只能进行钻磨，耗时耗力耗成本，严重时还可造成井底复杂风险。

为了解决上述所存在的悬挂封隔器坐封坐挂后无法解封的技术问题，本公开进一步提供了悬挂完井一体化封隔器用的解封机构。

图6示出了本公开的悬挂完井一体化封隔器的解封机构的结构示意图。

在本公开的第四示例性实施例中，在如上任一示例性实施例的基础上，如图6中所示，悬挂封隔器还可包括解封机构4，解封机构4的上端与坐挂机构2连接，用于实现悬挂封隔器的解封。在管柱送入过程中若意外坐挂，可启动解封机构4上提管柱进行解封解卡。

如图6中所示，解封机构4包括解封套41、解封弹爪42、解封剪切固定件43和解封组件44。解封套41的上端（如图6中更靠近箭头α的一端）与坐挂中心管21的下端（如图6中更靠近箭头β的一端）抵接。解封套41的下端通过解封剪切固定件43固定于解封弹爪42内壁。解封弹爪42套设在解封套41的外壁，解封弹爪42的上端可与坐挂中心管21的下端通过螺纹同轴密封连接，解封弹爪42的下端可设置有若干均匀分布的弹爪，以对解封套41施加沿周向的预紧力。解封剪切固定件43将解封套41与解封弹爪42相对固定，且能够在受到第六轴向剪切力的作用下被剪断。解封剪切固定件43可以包括若干个剪销或剪钉，然而本公开不限于此，只要能实现在外力作用下可以被剪断的固定件都可。解封组件44被设置为能够在靠近解封套41处封堵住解封套41的内腔。

其中，解封组件44可包括解封限位部和解封封堵件。解封限位部形成在解封套41的内壁。解封封堵件放置于解封套41的内腔中，并抵靠在解封限位部上，解封封堵件被解封限位部限制向解封套41的下端移动，并且解封套41的内壁与解封限位部配合实现封堵解封套41的内腔。类似于坐封封堵件，解封封堵件也可以为球体、类球体、半球体、类半球体等，只要解封封堵件和解封限位部彼此配合能在解封套41的内腔形成封堵即可。

在本实施例中，如图6中所示，解封组件44可包括解封限位部和解封封堵件，解封封堵件可为解封球441，类似于坐封限位部，解封限位部可为通过在解封套41的其中一端形成的第三变径段442，第三变径段442是在解封套41的其中一端形成的内径逐渐减小的一段，投入的解封球441可以实现封堵第三变径段442。也就是说，解封套41的其中一端可通过内径收缩形成解封限位部，且解封套41在封堵位置处的内径小于或等于解封球441的直径，投入的解封球441可以实现封堵解封限位部。

本公开的解封限位部也不限于此，解封限位部也可以为沿周向设置在解封套41的内壁上的解封球座（类似于如图1和图2中的坐封球座141），解封球441的直径小于解封套41在封堵位置处的内径，并且大于或等于丢手球座的顶面之间的距离。也就是说，解封球441的直径小于解封套41在封堵位置处的内径，但应该大于或等于解封球座的最小内径，从而使得解封球441放置于解封套41的内腔中时，能够在封堵位置处与解封球座彼此配合形成密封。解封球441和解封球座的设置也可类似于上述的坐封球142和坐封球座141，此处不做过多赘述。

若悬挂封隔器下入异常发生提前坐挂或后期修井需要起出工具，通过解封组件44封堵住解封套41的内腔后，对管柱进行加压，解封套41受到朝下（如图6中朝向箭头β的方向）的第六轴向剪切力使解封剪切固定件43被剪断，解封套41向下移动直到解封套41的外壁与解封弹爪42的内壁脱离，坐挂中心管21失去约束可向上（如图6中朝向箭头α的方向）移动，从而使坐挂密封组件24可复原到初始状态，实现悬挂封隔器的解封。

在压裂酸化施工以及生产油气过程中，如果管内有压力、流体及温度的变化，会使油管管串产生伸缩效应，影响回接插管与回接筒的密封，严重时甚至会造成井下工具和油管损坏。为了避免上述问题的出现，现场一般通过水力锚固定油管，防止油管伸缩，现有的作为回接固定密封装置的水力锚，其主要存在以下技术缺陷：现有的水力锚通过锚爪锚定，靠锚爪两端压差使锚爪伸出锚定管柱，由于锚爪与本体之间存在密封要求，所以锚爪为圆柱形，锚爪和本体之间的安装间隙很小，在井内长期工作后由于锈蚀、结垢、沉砂等原因，一方面锚爪不易收回，引起锚爪卡塞管柱，使井内管柱不易提出，另一方面由于锚爪与本体之间为活动密封，易引起管柱气体密封失效，不能实现完井采气。

为了解决上述问题，本公开进一步提供一种悬挂完井一体化封隔器用回接机构，以有效解决现有技术中所存在的回接固定密封装置结构易堵卡、不利于气密封等技术问题。

图7示出了本公开的悬挂完井一体化封隔器的回接机构中回接锁套的结构示意图；图8示出了本公开的悬挂完井一体化封隔器的回接机构中回接插管组件的结构示意图；图9示出了图8中的部分C的放大示意图；图10示出了图8中的部分D的放大示意图；图11示出了沿图8中的线I-I截取的剖视图；图12示出了本公开的悬挂完井一体化封隔器的回接机构在回接作业完成后的示意图。

在本公开的第五示例性实施例中，在如上任一示例性实施例的基础上，悬挂封隔器还可包括回接机构，如图1、图7和图8中所示，回接机构由内外两层结构组成，外层结构可包括回接锁套51和回接筒6。内层结构可包括回接插管组件52。

如图1和图7中所示，回接锁套51可套装在坐封中心管11的外壁且内壁设置有正向锁扣结构，正向锁扣结构可以为偏梯形锯齿左旋内螺纹结构，回接锁套51的上端（如图1或图7中更靠近箭头α的一端）与第一环状坐封活塞13抵接，回接锁套51的下端（如图1或图7中更靠近箭头β的一端）与回接筒6的上端可通过螺纹同轴连接。回接筒6固定于井下预定位置。

如图8中所示，回接插管组件52用于回接作业时插入回接筒6中并与回接锁套51配合形成锁定。回接插管组件52可包括回接连接管521、回接中心管522、回接弹爪523和回接压帽524。

回接连接管521的上端（如图8中更靠近箭头α的一端）用于与油管连接。例如，回接连接管521在上端可设置有接箍，通过接箍使回接连接管521与油管连接。

回接中心管522的上端可与回接连接管521的下端（如图8中更靠近箭头β的一端）同轴密封配合，并且回接中心管522的下端的外壁上设置有诸如V形密封圈、密封环等密封组件，以与回接筒6的内壁之间形成轴密封。回接中心管522的下端也可设置有引鞋，引鞋上设置倒角将回接插管组件52导入到回接锁套51内。

回接弹爪523套设在回接连接管521的外壁上，回接弹爪523外壁形成有反向锁扣结构，反向锁扣结构能够与回接锁套51的正向锁扣结构配合形成锁定。例如，反向锁扣结构可以为偏梯形锯齿左旋外螺纹结构。需要说明的是，回接弹爪523的反向锁扣结构与回接锁套51的正向锁扣结构是相对的，反向锁扣结构与正向锁扣结构可为能够相互配合的螺纹结构，只要能够互相配合形成锁定即可。

回接压帽524套设连接在回接连接管521的外壁上，可与回接连接管521通过螺纹连接，回接压帽524的下端与回接弹爪523的上端抵接。回接压帽524的下端的外径可大于回接弹爪523的上端的内径，进而限制回接弹爪523向回接连接管521的上端运动。

在进行回接作业时，将油管下放进行悬重，回接插管组件52插入回接筒6中，使回接弹爪523的反向锁扣结构与回接锁套51的正向锁扣结构相互配合形成锁定，即可完成回接作业。当需要起出回接插管组件52时，可以转动管柱，倒扣从而解除回接锁套51的正向锁扣结构和回接弹爪523的反向锁扣结构的锁定（以下简称倒扣，倒扣即指解除回接锁套51的正向锁扣结构和回接弹爪523的反向锁扣结构的锁定），即可起出回接插管组件52，仅回接中心管522上部的管柱旋转，回接中心管522可随上部管柱起出。

本实施例的回接作业，由水力锚的动密封转换为由密封环或者密封组件等实现的静密封，可以提高管柱的整体气密封性，实现完井采气；也可避免因为水力锚的锚爪不易收回导致的管柱不能提起。

在本实施例中，如图8和图10中所示，回接连接管521的下端的内壁从上至下可依次形成有第一环状台阶521a和第二环状台阶521b，也就是说，回接连接管521上部的内径＜回接连接管521在第一环状台阶521a处的内径＜回接连接管521在第二环状台阶521b处的内径。回接中心管522的上端与回接连接管521的第一环状台阶521a同轴密封配合，回接连接管521的第二环状台阶521b与回接中心管522形成单向开口的第一环状腔体。

回接插管组件52还可包括防转组件525。防转组件525被设置为能够在倒扣时，仅回接中心管522的上端方向上的管柱转动。防转组件525可包括承载帽525a和抱环525b。

承载帽525a的上部插入第一环状腔体，并且承载帽525a上部的外侧壁与回接连接管521的第二环状台阶521b可通过螺纹同轴连接，承载帽525a的下部沿径向向外突出，以封堵第一环状腔体的开口并且支撑在回接连接管521和回接弹爪523的底表面上。承载帽525a的上部的内侧壁与回接中心管522之间形成第二环状腔体。

抱环525b由两个半圆构成并设置在第二环状腔体内，抱环525b与回接中心管522和承载帽525a同轴配合。这里，抱环525b设置成两个半圆，可以实现起出回接管柱时回接中心管522不需要转动的功能。另外，承载帽525a的外径可大于回接弹爪523的内径，可以防止回接弹爪523轴向滑出回接连接管521的外壁。抱环525b被承载帽525a卡设在第二环状腔体内，承载帽525a也可以起到限制回接弹爪523和抱环525b两者轴向运动的作用。

设置防转组件525，回接完成后若需要起出回接插管组件52，倒扣时，只需要转动回接中心管522的上端（如图8中更靠近箭头β的方向）的管柱，回接中心管522可以不用随之转动，可以防止在转动管柱进行倒扣时还需要带动回接中心管522转动使得管柱摩擦增加，不利于倒扣起出管柱。也就是说，根据本公开的实施例，若需起出回接管柱，正转倒扣，仅回接中心管522上部管柱旋转，回接中心管522会跟随管柱一起被起出。

在本实施例中，如图8和图11中所示，回接连接管521的下端的外壁沿周向可均匀设置有若干个轴向台肩521f，例如，图11中的回接连接管521设置有8个轴向台肩521f，回接弹爪523的下端可均匀设置有若干个分瓣弹爪523a，例如，图11中的回接弹爪523设置有8个分瓣弹爪523a，轴向台肩521f与分瓣弹爪523a交叉配合，也就是说，分瓣弹爪523a置于相邻轴向台肩521f之间，以限制回接弹爪523沿圆周转动。但本公开不限于此，轴向台肩521f和分瓣弹爪523a的数量可以根据实际需要选择。

进行回接时，轴向台肩521f可以跟随回接连接管521一起转动，并带动分瓣弹爪523a转动，从而使回接弹爪523的反向锁扣结构和回接锁套51的正向锁扣结构能够更有效率的配合形成锁定。另外，回接完成后，若需起出回接插管组件，倒扣并起出回接管柱时，轴向台肩521f可以跟随回接连接管521一起转动，并带动分瓣弹爪523a转动，从而解除回接弹爪523与回接锁套51之间的锁定。

在本公开的第六示例性实施例中，在上述第五示例性实施例的基础上，如图8和图9中所示，回接插管组件还可包括保护组件526。保护组件526被设置为能够防止回接锁套51与回接弹爪523在不期望二者之间形成锁定时形成锁定。例如，保护组件526可以设置成将回接弹爪523的反向锁扣结构包覆住，以避免在试回接时回接锁套51与回接弹爪523就配合形成了锁定。

在本实施例中，如图8和图9中所示，保护组件526可包括保护套526a和回接剪切固定件526b。

保护套526a套设在回接连接管521的外壁并向回接连接管521的下端延伸，保护套526a能够包覆住回接弹爪523的反向锁扣结构且与回接连接管521之间形成开口朝向回接连接管521的下端的第三环状腔体，回接压帽524和回接弹爪523可安装在第三环状腔体内，保护套526a的下端的端面可与回接压帽524的上端端面接触。保护套526a的下端的内径与回接锁套51的上端的内径应相同或相近，以使保护套526a的下端的端面能够与回接锁套51的上端的端面抵接，也就是说，保护套526a的下端的内径与回接锁套51的上端的内径的关系应该能够使得保护套526a的下端的端面与回接锁套51的上端的端面至少有一部分可重叠，以使回接锁套51的上端端面能够支撑在保护套526a的下端端面上并阻挡保护套526a向下运动。

回接剪切固定件526b将保护套526a与回接连接管521相对固定，且能够在受到第七轴向剪切力的作用下被剪断。回接剪切固定件526b可以包括若干个剪销或剪钉，然而本公开不限于此，只要能实现在外力作用下可以被剪断的固定件都可。

由于回接作业完成后油管管柱的最上端需刚好在井口，故完成回接作业之前，井口的上端连接有测量油管，需通过下放一定油管悬重以将回接插管组件52插入回接筒6中进行试回接，以测量出测量油管下入井口的长度（即井口所需的调深油管的长度）。在试回接时，通过设置保护组件526，保护套526a的下端的端面会被回接锁套51的上端的端面阻挡，试回接时的油管下放悬重值不足以形成第七轴向剪切力使回接剪切固定件526b被剪断，保护套526a包覆住回接弹爪的反向锁扣结构，防止试回接时就与回接锁套51的正向锁扣结构配合形成锁定。另外，这时也可得出此处的试回接位置可行，可测量出测量油管下入井口的长度，完成试回接。

如图8和图9中所示，其中，回接连接管521的外壁可形成有第三环状台阶521c，回接弹爪523设置在第三环状台阶521c上，回接弹爪523的上端的内壁也可设置有环状凸缘，从而与第三环状台阶521c配合以实现限制回接弹爪523轴向向下滑动的作用，可防止回接弹爪523轴向滑出回接连接管521的外壁。如图8和图9中所示，其中，回接连接管521的第三环状台阶521c上方的外壁还可依次形成有第四环状台阶521d和第五环状台阶521e。第四环状台阶521d的外径＜第五环状台阶521e的外径＜第三环状台阶521c的外径，从而，第四环状台阶521d、第五环状台阶521e以及第三环状台阶521c的外径从上至下形成三级台阶面。

其中，保护套526a可通过回接剪切固定件526b固定于第四环状台阶521d上，回接压帽524可以通过螺纹连接至第五环状台阶521e上，保护套526a、回接压帽524以及回接弹爪523依次抵接，回接压帽524的上端的端面可与保护套526a的内端面接触配合。

上述三级台阶面结构可以方便保护套526a、回接压帽524以及回接弹爪523在回接连接管521外壁轴向定位安装，并可限制回接弹爪523轴向滑动，防止回接弹爪523轴向脱离回接连接管521的外壁。

如图12中所示，使用本实施例的回接机构进行回接作业时，回接插管组件52插入回接筒6中，保护套526a的下端被回接锁套51的上端的端面阻挡并在受到第七轴向剪切力时回接剪切固定件526b被剪断，保护套526a被回接锁套51抵住，通过继续下放油管悬重，可使保护套526a向上移动，从而露出回接弹爪523的反向锁扣结构，并与回接锁套51的正向锁扣结构配合形成锁定，实现回接作业。

需要说明的是，图1、图4、图3以及图6依次连接可形成本公开的一个完整的悬挂完井一体化封隔器。但本领域普通技术人员应该清楚，本公开不限于此，图1、图4、图3以及图6中所示的部分部件可以删除或替换。

本公开的第七示例性实施例还提供了一种完井管柱，完井管柱包括相连的上部完井管柱和下部完井管柱。参照图13，其中，上部完井管柱包括能够独立坐封坐挂的悬挂封隔器E，悬挂封隔器E包括坐封机构、坐挂机构以及丢手机构。

下部完井管柱包括依次设置在套管上的投球滑套101、裸眼封隔器102、压差滑套103、尾部坐封组件104以及引鞋+筛管105。其中，投球滑套101、裸眼封隔器102、压差滑套103形成一组滑套压裂单元，滑套压裂单元可以至少依次设置一套，可根据压裂完井施工分段的级数设置，例如，以三级分段压裂完井施工为例，图13中设置了三套。尾部坐封组件104可以包括尾部坐封球座、尾部坐封球以及回压阀。尾部坐封球能够封堵住预置球座的内径，通过尾部坐封球和尾部坐封球座相互配合可实现坐封。

以下说明使用本公开的悬挂完井一体化封隔器中关于坐封机构、坐挂机构、丢手机构、回接机构以及解封机构的工作原理。

独立坐封坐挂时，坐封机构、坐挂机构以及丢手机构的原理：

若根据工艺要求需要独立坐封坐挂悬挂封隔器，首先坐封球座141和坐封球142封堵住坐封中心管11的内腔后，向管柱内加压，压力通过第一通孔a传到第一进液腔体S1，从而推动第一环状坐封活塞13和第一坐封缸套12向下（如图1中朝向箭头β的方向）运动，并通过回接筒6的传递形成第一轴向剪切力使启动剪切固定件23被剪断，推动推力套22运动，坐挂密封组件24在推力套22的推力作用下运动至坐挂位置，以使坐挂密封组件24固定在套管内壁上且与套管内壁之间形成密封，悬挂封隔器完成坐封坐挂。坐封坐挂完成后，向管柱内液体加压，继续提高压力，当管柱内液体达到设定压力值时，由于坐封球座141和坐封球142封堵住坐封中心管的内径，使得备用坐封剪切固定件143受到第四轴向剪切力的作用下被剪断，坐封球座141和坐封球142向下移动（如图4中朝向箭头β的方向移动）直到被丢手锁头33的上端的端面阻挡，使丢手锁头33受到向下的推力以形成第三轴向剪切力，使得丢手剪切固定件34被剪断，丢手机构3启动，丢手锁头33向下移动，当丢手锁头33的下端的外壁脱离丢手弹锁管32弹爪内壁时，可上提管柱实现丢手功能。

若设置有丢手加力组件36，当备用坐封剪切固定件143受到第四轴向剪切力的作用下被剪断，坐封球座141和坐封球142向下（如图4中朝向箭头β的方向）移动后，被丢手加力推杆362设置的丢手加力变径段361a阻挡，继续提高液体压力，使丢手加力剪切固定件363受到第五轴向剪切力的作用被剪断，丢手加力推杆362由于坐封球座141和坐封球142的推力和自身重力而向下移动，以使丢手锁头33受到向下的推力形成第三轴向剪切力，丢手剪切固定件34被剪断，丢手锁头向下移动以实现丢手功能。

联动坐封坐挂时，坐封机构、坐挂机构以及丢手机构的原理：

而若根据工艺要求，需要与裸眼封隔器联动坐封坐挂时，不需要坐封组件14封堵住坐封中心管11的内腔启动坐封坐挂，而是投球至悬挂封隔器下端的工具管柱的球座上，从而封堵住工具管柱，向管柱内加压，即可通过第一坐封缸套12、回接筒6等传递向下的力，使得悬挂封隔器完成坐封坐挂。坐封坐挂完成后，投入丢手球351，向管柱内液体加压，当管柱内液体达到设定压力值时，由于丢手球351和第二变径段352封堵住了丢手锁头的内径，使得丢手剪切固定件34受到向下的推力以形成第三轴向剪切力丢手剪切固定件34被剪断，丢手机构3启动，丢手锁头33向下移动，当丢手锁头33的下端的外壁脱离丢手弹锁管32弹爪内壁时，即可上提管柱实现丢手功能。

若设置有丢手加力组件36，完成坐封坐挂后，投入丢手球351，向管柱内液体加压，当管柱内液体达到设定压力值时，由于丢手球351和第二变径段352封堵住了丢手锁头的内径，使得丢手剪切固定件34受到向下的推力以形成第三轴向剪切力丢手剪切固定件34被剪断，若此时丢手锁头33遇阻未向下移动，继续向井筒内加压，管柱内液体由于丢手加力变径段361a有阻挡作用，使得丢手加力推杆362受到第五轴向剪切力，以使丢手加力剪切固定件363被剪断，丢手加力推杆362下移，以使丢手锁头33受到向下的推力形成第三轴向剪切力，丢手剪切固定件34被剪断，丢手锁头向下移动以实现丢手。

解封机构作业时的原理：

若悬挂封隔器下入异常发生提前坐挂或后期修井需要起出工具，通过解封组件44封堵住解封套41的内腔后，对管柱进行加压，解封套41受到朝下（如图6中朝向箭头β的方向）的第六轴向剪切力，解封剪切固定件43被剪断，解封套41向下移动直到解封套41的外壁与解封弹爪42的内壁脱离，坐挂中心管21失去约束可向上（如图6中朝向箭头α的方向）移动，从而使坐挂密封组件复原到初始状态，实现悬挂封隔器的解封。

回接机构作业时的原理，包括以下步骤：

1）、由于回接作业完成后油管管柱的最上端需刚好在井口，故完成回接作业之前，井口的上端连接有测量油管，需通过下放一定油管悬重以将回接插管组件52插入回接筒6中进行试回接。试回接前，油管（包括插管单元）是被提住的，下放油管一定值进行悬重，使回接插管组件52插入到回接筒6中进行试回接，回接弹爪523的反向锁扣结构进入到回接锁套51的正向锁扣结构处时，即完成试回接。而当回接插管组件52设置有保护套526a和回接剪切固定件526b时，回接插管组件52下放，保护套526a的下端面被回接锁套51的上端面阻挡，此时试回接时的油管下放悬重值不足以形成第七轴向剪切力使回接剪切固定件526b被剪断，保护套526a包覆住回接弹爪的反向锁扣结构，防止试回接时就与回接锁套51的正向锁扣结构配合形成锁定。另外，这时也可判断此处的试回接位置可行，可测量出测量油管下入井口的长度，完成试回接。

2）、当判断试回接完成后，上提油管和回接插管组件52，依据试回接下放的距离，测量此时的测量油管在试回接时下入井口的长度，即为井口所需的调深油管的长度（当有保护套526a和回接剪切固定件526b，试回接时回接弹爪523的反向锁扣结构和回接锁套51的正向锁扣结构并不在能够配合形成锁定的位置，但此时两者的距离较小，可忽略不计），并将测量油管替换为测得长度的调深油管，为后续井口安装采油树做准备。

3）、下放油管悬重，将回接插管组件52下放使回接弹爪523的反向锁扣结构与回接锁套51的正向锁扣结构配合形成锁定，完成回接作业。当回接插管组件52设置有保护套526a和回接剪切固定件526b，如图11中所示，依据试回接时下放的油管悬重，增加下放的油管悬重，保护套526a的下端的端面与回接锁套51的上端的端面抵靠使回接剪切固定件526b受到第七轴向剪切力而被剪断，保护套526a向上（如图11中朝向箭头α的方向）移动，露出回接弹爪523被包覆的反向锁扣结构，从而与回接锁套51的正向锁扣结构配合形成锁定，完成回接作业；

4）、当需要起出回接插管时，可以转动管柱，使回接弹爪523的反向锁扣结构与回接锁套51的正向锁扣结构解除锁定，从而起出回接插管组件52。当回接插管组件设置有防转组件525时，只需要转动回接中心管522的上端（如图12中更靠近箭头β的方向）的管柱，而回接中心管522不需要随之转动，起出回接管柱时回接中心管522也可以跟随管柱一起被起出。

根据本公开实施例的悬挂封隔器，可以通过将坐封球投到悬挂封隔器内部，实现仅对悬挂封隔器进行坐封，具有独立性，可以在水平井裸眼分段管柱内实现独立坐封，使裸眼分段完井管柱内其他工具的功能不受影响；根据工艺需要，也可以投球于工具管柱底部的坐封球座进行悬挂封隔器与裸眼封隔器联动坐封，提高了施工工艺灵活性。

根据本公开实施例的悬挂封隔器，可以在不改变液压、机械倒扣等丢手原理的情况下，取消定压阀，增加了丢手加力装置，既可实现多途径丢手，又能提高管柱抗压强度，使管柱实现70MPa以上整体抗压强度，使其在压井液比重大的深井中作业不受限。

根据本公开实施例的悬挂封隔器，若管柱送入过程中若意外坐挂，可启动解封装置上提管柱进行解封解卡。

根据本公开实施例的悬挂封隔器，采用回接锁套代替原来水力锚回接锚定装置对回接插管进行固定，由动密封转为静密封，可提高管柱整体气密封性。倒扣起出回接管柱时，回接中心管可不随管柱转动，大大降低了管柱摩擦，更利于起出管柱。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本公开，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (15)

1.一种悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述封隔器包括同轴连接的坐封机构、回接筒、丢手机构和坐挂机构，其中，

所述坐封机构包括：

坐封中心管，所述坐封中心管的第一端用于与钻杆连接，所述坐封中心管的靠近第一端的管壁上形成有贯穿管壁的第一通孔；

坐封组件，被设置为能够在靠近所述坐封中心管的第二端的坐封位置处封堵住所述坐封中心管的内腔；

第一坐封缸套，套设在所述坐封中心管的外壁上，并且所述第一坐封缸套与所述坐封中心管之间形成单向开口的第一进液腔体，所述第一进液腔体与所述第一通孔与相通；以及

第一环状坐封活塞，所述第一环状坐封活塞设置在所述第一进液腔体内并密封所述第一进液腔体的开口，所述第一环状坐封活塞的一部分径向向外伸出以卡设在所述第一坐封缸套的第二端与所述回接筒之间；

所述回接筒的第一端与所述第一环状坐封活塞抵靠；

所述坐挂机构包括：

坐挂中心管，所述坐挂中心管的第一端通过所述丢手机构与所述坐封中心管的第二端连接；

推力套，套设在所述坐挂中心管的外壁上，且所述推力套的第一端与所述回接筒的第二端抵接；

启动剪切固定件，将所述推力套与所述坐挂中心管相对固定，且能够在受到第一轴向剪切力的作用下被剪断；以及

坐挂密封组件，所述坐挂密封组件连接至所述推力套的第二端并且能够在所述推力套的推力作用下运动至坐挂位置，以使所述坐挂密封组件固定在套管的内壁上且与所述套管内壁之间形成密封。

2.根据权利要求1所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述坐封组件包括：

坐封限位部，形成在所述坐封位置处；和

坐封封堵件，放置于所述坐封中心管的内腔中，并在所述坐封位置处抵靠在所述坐封限位部上，所述坐封封堵件被所述坐封限位部限制向所述坐封中心管的第二端移动，并且在所述坐封位置处与所述坐封限位部配合实现封堵所述坐封中心管的内腔。

3.根据权利要求2所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述坐封封堵件为坐封球，

所述坐封限位部为沿周向设置在靠近所述坐封中心管的第二端的内壁上的坐封球座，所述坐封球的直径小于所述坐封中心管在坐封位置处的内径，并且大于或等于所述坐封球座的顶面之间的距离；或者

所述坐封中心管的第二端通过内径收缩形成所述坐封限位部，所述坐封中心管在所述坐封位置处的内径小于或等于所述坐封球的直径。

4.根据权利要求1所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述坐封机构还包括：

上接头；

坐封中间接头，所述坐封中间接头的第一端与所述上接头的第二端连接，所述坐封中间接头的第二端与所述坐封中心管的第一端连接，并且所述坐封中间接头在第二端处的外径等于或略小于所述第一坐封缸套的内径，以使所述坐封中间接头的第二端的外壁与所述第一坐封缸套的内壁紧密贴合，所述坐封中间接头的靠近第一端的管壁上形成有贯穿管壁的第二通孔；

第二坐封缸套，套设在所述坐封中间接头的外壁上，并且第二坐封缸套与坐封中间接头之间形成单向开口的第二进液腔体，所述第二进液腔体与所述第二通孔相通，所述第二坐封缸套的内壁与所述上接头的第二端的外壁之间形成轴密封；以及

第二环状坐封活塞，所述第二环状坐封活塞设置在所述第二进液腔体内并密封所述第二进液腔体的开口，所述第二环状坐封活塞的内壁与所述坐封中间接头的外壁之间形成轴密封，所述第二环状坐封活塞的外壁与所述第二坐封缸套的内壁之间轴密封连接，所述第二环状坐封活塞的一部分沿径向向外凸出以卡设在所述第一坐封缸套的第一端与所述第二坐封缸套的第二端之间，

其中，所述上接头的第一端从所述第二坐封缸套伸出，以与所述钻杆连接。

5.根据权利要求1所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述坐挂密封组件包括：

胶筒，套设在所述坐挂中心管的外壁上且与所述推力套的第二端抵靠，并被构造为在受到所述推力套的推力作用下，所述胶筒的径向尺寸能够填满所述坐挂中心管的外壁与套管的内圆周之间的空间；

胶筒座，套设在所述坐挂中心管的外壁上，所述胶筒座的第一端的端面支撑在胶筒的第二端的端面上，并被构造为能够阻止所述胶筒沿所述坐挂中心管与套管之间的间隙移动；

上锥体，所述上锥体的第一端与胶筒座的第二端同轴连接，按从上锥体的第一端至第二端方向，上锥体的锥面至所述坐挂中心管的轴线的距离逐渐减小；

坐挂剪切固定件，将所述上锥体与所述坐挂中心管相对固定，且能够在受到第二轴向剪切力的作用下被剪断；

下锥体，按从下锥体的第一端至第二端方向，下锥体的第一端的锥面至所述坐挂中心管的轴线的距离逐渐增大；

卡瓦承体，所述卡瓦承体能够相对于上锥体向卡瓦承体的第二端运动；以及

卡瓦，所述卡设于所述卡瓦承体内，与所述坐挂中心管固定连接，并能够在受到所述上锥体和下锥体的挤压后被撑开。

6.根据权利要求1所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述丢手机构包括：

丢手弹锁管，所述丢手弹锁管的第一端的内壁与所述回接筒的内壁轴密封，所述丢手弹锁管的第二端设置有均匀分布的弹爪；

丢手锁头，形成在所述丢手弹锁管的内壁，所述丢手锁头的第一端与所述丢手弹锁管轴密封；

丢手剪切固定件，将所述丢手锁头与所述丢手弹锁管相对固定，且能够在受到第三轴向剪切力的作用下被剪断；

中心接箍，所述中心接箍的外壁与回接筒的第二端的内壁形成轴密封，中心接箍的第一端与所述丢手弹锁管同轴连接，中心接箍的第二端与所述坐挂中心管抵接；以及

丢手组件，被设置为能够在靠近所述丢手锁头的第一端的内壁封堵住所述丢手锁头的内腔，所述丢手组件包括：

丢手限位部，形成在所述丢手锁头的内壁；和

丢手封堵件，放置于所述丢手锁头的内腔中，并抵靠在所述丢手限位部上，所述丢手封堵件被所述丢手限位部限制向所述丢手锁头的第二端移动，并且所述丢手锁头的内壁与所述丢手限位部配合实现封堵所述丢手锁头的内腔。

7.根据权利要求6所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述丢手机构还包括丢手加力组件，所述丢手加力组件包括：

丢手加力套，设置在所述回接筒的内壁，所述丢手加力套的第一端与所述坐封中心管的第二端轴密封连接，所述丢手加力套的第二端与所述丢手弹锁管的第一端轴密封连接；

丢手加力推杆，设置在所述丢手加力套的内壁的第一端，且所述丢手加力推杆的内壁形成有丢手加力变径段；以及

丢手加力剪切固定件，将所述丢手加力推杆与所述丢手加力套相对固定，且能够在受到第五轴向剪切力的作用下被剪断；所述坐封机构还包括：

备用坐封剪切固定件，将所述坐封球座与所述坐封中心管的第二端的内壁相对固定，且能够在受到第四轴向剪切力的作用下被剪断。

8.根据权利要求1所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述封隔器还包括解封机构，所述解封机构的第一端与所述坐挂机构连接，用于实现所述封隔器的解封，所述解封机构包括：

解封套，所述解封套的第一端与所述坐挂中心管的第二端抵靠；

解封弹爪，套设在所述解封套的外壁，所述解封弹爪的第一端与所述坐挂中心管的第二端轴密封连接，所述解封弹爪的第二端设置有若干均匀分布的弹爪；

解封剪切固定件，将所述解封套与所述解封弹爪相对固定，且能够在受到第六轴向剪切力的作用下被剪断；以及

解封组件，被设置为能够在靠近所述解封套处封堵住所述解封套的内腔；

其中，所述解封组件包括：

解封限位部，形成在所述解封套的内壁；和

解封封堵件，放置于所述解封套的内腔中，并抵靠在所述解封限位部上，所述解封封堵件被所述解封限位部限制向所述解封套的第二端移动，并且所述解封套的内壁与所述解封限位部配合实现封堵所述解封套的内腔。

9.根据权利要求1所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述封隔器还包括回接机构，所述回接机构包括：

回接锁套，套装形成在所述坐封中心管的外壁且内壁设置有正向锁扣结构，所述回接锁套的第一端与所述第一环状坐封活塞抵靠，所述回接锁套的第二端与所述回接筒的第一端连接；和

回接插管组件，用于回接作业时插入所述回接筒中并与所述回接锁套配合形成锁定，包括：

回接连接管，所述回接连接管的第一端用于与油管连接；

回接中心管，所述回接中心管的第一端与所述回接连接管的第二端同轴密封配合，并且所述回接中心管的第二端的外壁上设置有密封组件，以与所述回接筒的内壁之间形成轴密封；

回接弹爪，套设在所述回接连接管的外壁上，所述回接弹爪外壁形成有反向锁扣结构，能够与所述正向锁扣结构配合形成锁定；以及

回接压帽，套设连接在所述回接连接管的外壁上，所述回接压帽的第二端与所述回接弹爪的第一端抵靠。

10.根据权利要求9所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述回接连接管的第二端的内壁依次形成有第一环状台阶和第二环状台阶，所述回接中心管的第一端在所述第一环状台阶处与所述回接连接管同轴密封配合，所述回接连接管的第二环状台阶与所述回接中心管形成单向开口的第一环状腔体。

11.根据权利要求10所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述回接插管组件还包括：

承载帽，所述承载帽的第一端插入所述第一环状腔体，且所述承载帽的第一端的外侧壁与所述回接连接管的第二环状台阶同轴连接，所述承载帽的第二端沿径向向外突出，以封堵所述第一环状腔体的开口并且支撑在所述回接连接管和所述回接弹爪的底表面上，所述承载帽的第一端的内侧壁与所述回接中心管之间形成第二环状腔体；和

抱环，由两个半圆构成并设置在所述第二环状腔体内，所述抱环与所述中心管和所述承载帽同轴配合。

12.根据权利要求9所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述回接连接管的第二端的外壁均匀设置有若干个轴向台肩，所述回接弹爪的第二端均匀设置有若干个分瓣弹爪，所述轴向台肩与所述分瓣弹爪交叉配合以限制所述回接弹爪沿圆周转动。

13.根据权利要求9所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述回接插管组件还包括保护组件，所述保护组件包括：

保护套，套设在所述回接连接管的外壁并向所述回接连接管的第二端延伸，所述保护套能够包覆住所述反向锁扣结构且与所述回接连接管之间形成开口朝向所述回接连接管的第二端的第三环状腔体；和

回接剪切固定件，将所述保护套与所述回接连接管相对固定，且能够在受到第七轴向剪切力的作用下被剪断。

14.根据权利要求13所述的悬挂完井一体化封隔器，其特征在于，所述回接连接管的外壁从上至下依次形成有第四环状台阶、第五环状台阶以及第三环状台阶，第四环状台阶的外径＜第五环状台阶的外径＜第三环状台阶的外径，其中，所述回接弹爪设置在第三环状台阶处，并且所述回接弹爪的第一端的内壁设置有环状凸缘，所述第三环状台阶与所述环状凸缘能够限制回接弹爪的轴向滑动；所述保护套通过回接剪切固定件固定于第四环状台阶上；所述回接压帽通过螺纹连接至第五环状台阶。

15.一种完井管柱，其特征在于，所述完井管柱包括如权利要求1至14中任意一项所述的悬挂完井一体化封隔器。

Images