CN113863885A - 悬挂器、套管头及井口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种悬挂器、套管头及井口装置，属于油气开采设备领域。悬挂器包括卡瓦座、卡瓦、压环和拉钩弹力结构。卡瓦座内周面为倒锥面，侧壁设有贯通的钩孔；卡瓦设于卡瓦座内，用于抱紧套管，外周面为与卡瓦座的内周面相配合的倒锥面并设有与钩孔相对的轴向导槽；压环抵于卡瓦远离卡瓦座的一端；拉钩铰接于压环上，钩接于钩孔内并插入轴向导槽中；弹力结构设于卡瓦座上并推顶拉钩，以使拉钩带动压环将卡瓦推入卡瓦座中。套管头采用上述的悬挂器。拉钩钩入钩孔内并插入轴向导槽中，能够避免套管周向转动时带动卡瓦与卡瓦座形成摩擦；弹力结构能够推顶拉钩，使拉钩带动压环将卡瓦推入卡瓦座中，避免套管轴向窜动时卡瓦松开、套管下沉。
Description
技术领域
本发明属于油气开采设备技术领域，更具体地说，是涉及一种悬挂器、套管头及井口装置。
背景技术
悬挂器是一种安装在套管头内，用于悬挂套管的装置。悬挂器主要由卡瓦和卡瓦座组成。卡瓦呈环形，卡瓦座也呈环形套在卡瓦之外。卡瓦的外周面和卡瓦座的内周面均为倒锥面，并相互贴合，当套管插入卡瓦中后，套管和环形套在重力下下沉，此时卡瓦座锥形的内周面将卡瓦紧紧的压在套管上，使卡瓦将套管抱死，从而阻止套管继续下沉。
但是，在石油天然气钻井作业中，套管受到各种力的共同作用后会产生轴向窜动和周向转动。套管轴向窜动容易导致卡瓦松开、套管下沉，而套管周向转动容易带动卡瓦与卡瓦座形成摩擦，缩短悬挂器的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬挂器、套管头及井口装置，以解决现有技术中存在的套管轴向窜动和周向转动容易导致卡瓦松开、套管下沉，卡瓦与卡瓦座形成摩擦的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，提供一种悬挂器，包括：
卡瓦座，内周面为倒锥面，侧壁设有贯通的钩孔；
卡瓦，设于所述卡瓦座内，用于抱紧套管，外周面为与所述卡瓦座的内周面相配合的倒锥面并设有与所述钩孔相对的轴向导槽；
压环，抵于所述卡瓦远离所述卡瓦座的一端；
拉钩，铰接于所述压环上，钩接于所述钩孔内并插入所述轴向导槽中；以及
弹力结构，设于所述卡瓦座上并推顶所述拉钩，以使所述拉钩带动所述压环将所述卡瓦推入所述卡瓦座中。
作为本申请另一实施例，所述弹力结构位于所述钩孔靠近所述压环的侧壁上，并背向所述压环推顶所述拉钩钩入所述钩孔内的钩部。
作为本申请另一实施例，钩孔靠近所述压环的侧壁上设有盲孔，所述弹力结构包括：
弹簧，设于所述盲孔内；以及
推头，设于所述盲孔的开口处，并由所述弹簧推动与所述钩部相抵。
作为本申请另一实施例，所述钩部倾斜弯曲并与所述弹力结构斜面配合，以使所述拉钩具有向外摆动的趋势。
作为本申请另一实施例，所述卡瓦座的外壁上设有轴向容纳槽，所述拉钩位于所述容纳槽中。
作为本申请另一实施例，所述卡瓦座设有多个所述钩孔，所述卡瓦设有多个所述轴向导槽，所述压环铰接有多个所述拉钩，所述钩孔、所述轴向导槽和所述拉钩一一对应。
本发明实施例提供的悬挂器的有益效果在于：与现有技术相比，本发明实施例的悬挂器，拉钩钩入钩孔内并插入所述轴向导槽中，能够在周向上限制卡瓦座和卡瓦的相对位置，从而避免套管周向转动时带动卡瓦与卡瓦座形成摩擦；弹力结构能够推顶所述拉钩，使所述拉钩带动所述压环将所述卡瓦推入所述卡瓦座中，从而能够使卡瓦始终抱紧套管，从而避免套管轴向窜动时卡瓦松开、套管下沉。
本发明采用的另一技术方案是，提供一种套管头，包括：以上任一项所述的悬挂器。
作为本申请另一实施例，所述套管头还包括主体，所述悬挂器设于所述主体内，所述悬挂器的拉钩的钩部倾斜弯曲并与弹力结构斜面配合，以使所述拉钩向外摆动与所述主体的内壁相抵，并且所述拉钩保持钩接于所述钩孔内并插入所述轴向导槽中。
作为本申请另一实施例，所述主体的内壁上设有轴向卡槽，适于所述拉钩卡入进行周向限位。
本发明实施例提供的套管头的有益效果在于：与现有技术相比，本发明实施例的套管头，通过采用以上任一项所述的悬挂器，拉钩钩入钩孔内并插入所述轴向导槽中，能够在周向上限制卡瓦座和卡瓦的相对位置，从而避免套管周向转动时带动卡瓦与卡瓦座形成摩擦；弹力结构能够推顶所述拉钩，使所述拉钩带动所述压环将所述卡瓦推入所述卡瓦座中，从而能够使卡瓦始终抱紧套管，从而避免套管轴向窜动时卡瓦松开、套管下沉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为本发明实施例提供的悬挂器的剖视图；
图2为图1中悬挂器的侧视图；
图3为采用图1中悬挂器的套管头的剖视图；
图4为采用图1中悬挂器的另一套管头的剖视图。
其中，图中各附图标记：
1-卡瓦座；11-钩孔；12-容纳槽；2-卡瓦；21-轴向导槽；3-压环；4-拉钩；41-钩部；5-弹力结构；51-弹簧；52-推头；6-主体；61-轴向卡槽；7-套管。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图4，现对本发明实施例提供的悬挂器进行说明。一种悬挂器，包括：
卡瓦座1，内周面为倒锥面，侧壁设有贯通的钩孔11；
卡瓦2，设于卡瓦座1内，用于抱紧套管7，外周面为与卡瓦座1的内周面相配合的倒锥面并设有与钩孔11相对的轴向导槽21；
压环3，抵于卡瓦2远离卡瓦座1的一端；
拉钩4，铰接于压环3上，钩接于钩孔11内并插入轴向导槽21中；以及
弹力结构5，设于卡瓦座1上并推顶拉钩4，以使拉钩4带动压环3将卡瓦2推入卡瓦座1中。
与现有技术相比，本发明实施例的悬挂器，拉钩4钩入钩孔11内并插入轴向导槽21中，能够在周向上限制卡瓦座1和卡瓦2的相对位置，从而避免套管7周向转动时带动卡瓦2与卡瓦座1形成摩擦；弹力结构5能够推顶拉钩4，使拉钩4带动压环3将卡瓦2推入卡瓦座1中，从而能够使卡瓦2始终抱紧套管7，从而避免套管7轴向窜动时卡瓦2松开、套管7下沉。
本实施例中，卡瓦2呈环形，并且设有一缺口，使得卡瓦2能够收缩。卡瓦座1呈环形，套在卡瓦2外，卡瓦2外周的倒锥面与卡瓦座1内周的倒锥面贴合，并使卡瓦座1的钩孔11与卡瓦2的轴向导槽21对准。压环3压在卡瓦2的上方，与压环3铰接的拉钩4钩入钩孔11内并向内继续插入到轴向导槽21中。拉钩4插入轴向导槽21中后，并不会阻碍卡瓦2在沿上下方向的轴向移动，只在周向上限制卡瓦2的转动。
请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的悬挂器的一种具体实施方式，弹力结构5位于钩孔11靠近压环3的侧壁上，并背向压环3推顶拉钩4钩入钩孔11内的钩部41。
在具体实现时，弹力结构5安装在钩孔11的上侧壁上，并向下推顶拉钩4的钩部41。
请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的悬挂器的一种具体实施方式，钩孔11靠近压环3的侧壁上设有盲孔，弹力结构5包括：
弹簧51，设于盲孔内；以及
推头52，设于盲孔的开口处，并由弹簧51推动与钩部41相抵。
在具体实现时，钩孔11的上侧壁上设有开口向下的盲孔，弹簧51安装在盲孔中，一端与盲孔的底部相抵，另一端推顶盲孔开口处的推头52。拉钩4的钩部41钩入钩孔11中后抵在推头52上，推头52将弹簧51的弹力传递给钩部41，从而使拉钩4带动压环3将卡瓦2推入卡瓦座1中。
请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的悬挂器的一种具体实施方式，钩部41倾斜弯曲并与弹力结构5斜面配合，以使拉钩4具有向外摆动的趋势。
本实施例中，当将本实施例的悬挂器安装到套管头主体6中后，弹力结构5通过斜面配合向外推动拉钩4，使拉钩4向外摆动与套管头主体6的内壁相抵，增加整个悬挂器与套管头主体6的摩擦力，避免套管7周向转动时带动整个悬挂器在套管头主体6中转动，避免损坏。
在具体实现时，拉钩4的钩部41呈钝角弯曲，弹力结构5推头52的顶面为斜面并与钩部41平行，推头52倾斜的顶面顶在倾斜的钩部41上形成斜面配合，从而将弹力结构5的弹力转化为对拉钩4的向外推力和轴向的牵拉力。
请参阅图1和图2，作为本发明提供的悬挂器的一种具体实施方式，卡瓦座1的外壁上设有轴向容纳槽12，拉钩4位于容纳槽12中。
本实施例中，避免拉钩4凸出在卡瓦座1的外面，影响悬挂器的正常安装和使用。
在具体实现时，容纳槽12沿轴向设置在卡瓦座1的外壁上，由卡瓦座1的上端一直延伸到钩孔11，拉钩4钩入钩孔11中后正好能够进入容纳槽12中，不会凸出于卡瓦座1的外表面。
请参阅图1、图3和图4，作为本发明提供的悬挂器的一种具体实施方式，卡瓦座1设有多个钩孔11，卡瓦2设有多个轴向导槽21，压环3铰接有多个拉钩4，钩孔11、轴向导槽21和拉钩4一一对应。
在具体实现时，多个钩孔11沿周向均匀的分布在卡瓦座1的四周，多个轴向导槽21也沿周向均匀的分布在卡瓦2的四周，多个拉钩4同样也均匀的分布在压环3的四周。每个拉钩4钩入对应的钩孔11中并插入对应的轴向导槽21中。
请参阅图1至图4，本发明实施例还提供一种套管头，套管头包括：以上任一项的悬挂器。
与现有技术相比，本发明实施例的套管头，通过采用以上任一项的悬挂器，拉钩4钩入钩孔11内并插入轴向导槽21中，能够在周向上限制卡瓦座1和卡瓦2的相对位置，从而避免套管7周向转动时带动卡瓦2与卡瓦座1形成摩擦；弹力结构5能够推顶拉钩4，使拉钩4带动压环3将卡瓦2推入卡瓦座1中，从而能够使卡瓦2始终抱紧套管7，从而避免套管7轴向窜动时卡瓦2松开、套管7下沉。
请参阅图1至图4，作为本发明提供的套管头的一种具体实施方式，套管头还包括主体6，悬挂器设于主体6内，悬挂器的拉钩4的钩部41倾斜弯曲并与弹力结构5斜面配合，以使拉钩4向外摆动与主体6的内壁相抵，并且拉钩4保持钩接于钩孔11内并插入轴向导槽21中。
在具体实现时，悬挂器安装到套管头主体6中后，弹力结构5通过斜面配合向外推动拉钩4，使拉钩4向外略微摆动与套管头主体6的内壁相抵，一方面套管头主体6对拉钩4进行限位，避免拉钩4从钩孔11和轴向导槽21中退出，另一方面增加整个悬挂器与套管头主体6的摩擦力，避免套管7周向转动时带动整个悬挂器在套管头主体6中转动，避免损坏。
请参阅图4，作为本发明提供的套管头的一种具体实施方式，主体6的内壁上设有轴向卡槽61，适于拉钩4卡入进行周向限位。
在具体实现时，在主体6的内壁上设有多个轴向卡槽61，轴向卡槽61的在主体6径向上的深度不需要太深，只要使拉钩4略微向外摆动后能够进入即可。当悬挂器安装到套管头主体6中后，弹力结构5通过斜面配合向外推动拉钩4，使拉钩4向外略微摆动卡入轴向卡槽61中，能够在周向上对悬挂器进行限位，避免悬挂器与套管头主体6在周向上相对转动，避免损坏。
以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.悬挂器，其特征在于，包括：
卡瓦座，内周面为倒锥面，侧壁设有贯通的钩孔；
卡瓦，设于所述卡瓦座内，用于抱紧套管，外周面为与所述卡瓦座的内周面相配合的倒锥面并设有与所述钩孔相对的轴向导槽；
压环，抵于所述卡瓦远离所述卡瓦座的一端；
拉钩，铰接于所述压环上，钩接于所述钩孔内并插入所述轴向导槽中；以及
弹力结构，设于所述卡瓦座上并推顶所述拉钩，以使所述拉钩带动所述压环将所述卡瓦推入所述卡瓦座中。
2.如权利要求1所述的悬挂器，其特征在于，所述弹力结构位于所述钩孔靠近所述压环的侧壁上，并背向所述压环推顶所述拉钩钩入所述钩孔内的钩部。
3.如权利要求2所述的悬挂器，其特征在于，钩孔靠近所述压环的侧壁上设有盲孔，所述弹力结构包括：
弹簧，设于所述盲孔内；以及
推头，设于所述盲孔的开口处，并由所述弹簧推动与所述钩部相抵。
4.如权利要求2所述的悬挂器，其特征在于，所述钩部倾斜弯曲并与所述弹力结构斜面配合，以使所述拉钩具有向外摆动的趋势。
5.如权利要求1所述的悬挂器，其特征在于，所述卡瓦座的外壁上设有轴向容纳槽,所述拉钩位于所述容纳槽中。
6.如权利要求1所述的悬挂器，其特征在于，所述卡瓦座设有多个所述钩孔，所述卡瓦设有多个所述轴向导槽，所述压环铰接有多个所述拉钩，所述钩孔、所述轴向导槽和所述拉钩一一对应。
7.套管头，其特征在于，包括：权利要求1～6任一项所述的悬挂器。
8.如权利要求7所述的套管头，其特征在于，所述套管头还包括主体，所述悬挂器设于所述主体内，所述悬挂器的拉钩的钩部倾斜弯曲并与弹力结构斜面配合，以使所述拉钩向外摆动与所述主体的内壁相抵，并且所述拉钩保持钩接于所述钩孔内并插入所述轴向导槽中。
9.如权利要求8所述的套管头，其特征在于，所述主体的内壁上设有轴向卡槽，适于所述拉钩卡入进行周向限位。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Hangers, casing heads, and wellhead devices Effective date of registration: 20231213 Granted publication date: 20230616 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Wuqiang County Branch Pledgor: JING HONG OIL DRILLING ENGINEERING TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980071440 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |