CN116411843A - 一种防提前坐挂尾管悬挂装置、系统及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种防提前坐挂尾管悬挂装置、系统及使用方法，其中，防提前坐挂尾管悬挂装置包括：坐挂系统和送入工具组件；所述坐挂系统包括本体、卡瓦和缸套；所述送入工具组件包括球座、内活动套、限位块、外活动套、下芯管、第一销钉和移动卡紧组件；所述内活动套内嵌于所述下芯管中且与所述下芯管通过第一销钉连接，所述外活动套设置有第一环形槽，所述下芯管设置有限位孔，所述限位块穿过所述限位孔，所述限位块一端嵌入所述第一环形槽中，另一端抵靠所述内活动套外壁，外活动套被所述限位块固定于所述下芯管，确保无球状态前不会解锁，可有效防止外活动套提前动作和尾管悬挂装置提前坐挂。

Description

一种防提前坐挂尾管悬挂装置、系统及使用方法

技术领域

本发明涉及石油固井设备技术领域，特别涉及一种防提前坐挂尾管悬挂装置、系统及使用方法。

背景技术

在进行油田钻井过程中，需要通过尾管悬挂装置实现尾管固井，采用尾管悬挂器能够减少深井一次下井的套管重量，改善下套管时钻机提升系统负荷，降低注替水泥浆流动阻力，有利于安全施工。并且，通过尾管回接该尾管悬挂器，可以解决因上层套管磨损而影响钻井作业的问题；同时，使用尾管悬挂固井技术，还可减少套管用量，节约钻井成本。

在现有技术中，最常用的尾管悬挂装置是液压式尾管悬挂器，其坐挂系统一般包括本体、液缸和活塞等多层结构，通过在管内憋压，利用压差来实现尾管坐挂。

发明内容

发明人发现，现有的液压式尾管悬挂器采用多层结构，密封效果差，并且液缸传压通道为开放式通道，在现场悬挂作业前，进行开泵循环时，泵压很容易超过液缸启动压力而使悬挂器提前坐挂，导致尾管不能下达预定位置，增加了尾管下入过程中的风险。鉴于上述问题，有必要提出一种防提前坐挂尾管悬挂装置以解决或部分解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

第一方面，本发明提出了一种防提前坐挂尾管悬挂装置，包括：坐挂系统和送入工具组件；

所述坐挂系统包括本体、卡瓦和缸套；

所述本体设置有第一导向锥面，所述第一导向锥面的上端直径大于下端直径，所述卡瓦外套于所述本体且与所述第一导向锥面配合，所述缸套外套于所述本体且与所述卡瓦连接，且所述卡瓦的外径小于所述本体的最大外径；

所述送入工具组件包括球座、内活动套、限位块、外活动套、下芯管、第一销钉和移动卡紧组件；

所述内活动套内嵌于所述下芯管中且与所述下芯管通过第一销钉连接，所述内活动套的外壁设置有第一限位槽，所述内活动套设置有第一进液孔；

所述下芯管设置有限位孔，所述限位孔设置于所述第一限位槽的下方，所述下芯管设置有第二进液孔；

所述下芯管的外壁设置有第一凸起，所述第一凸起与所述下芯管的外壁和所述外活动套的内壁之间形成环形进液腔；

所述第一进液孔和所述第二进液孔连通所述环形进液腔；

所述外活动套设置有第一环形槽，所述第一环形槽的第一端面和第二端面为锥面；

所述限位块穿过所述限位孔，所述限位块一端嵌入所述第一环形槽中，另一端抵靠所述内活动套外壁；

所述移动卡紧组件连接所述外活动套与所述缸套；

所述球座与所述内活动套的端部连接。

在一个实施例中，所述移动卡紧组件包括限位套、弹性爪、导向套和至少两个推块；

所述本体的下端设置有导向槽；

所述限位套外套于所述导向套，且与所述导向套通过第二销钉连接，所述限位套的下端设置有外凸台；

所述弹性爪位于所述本体和所述导向套之间，所述弹性爪的上端设置有内凸台，所述外凸台与所述内凸台间隔预设距离，所述弹性爪沿径向设置有第二通孔；

所述导向套外套于所述下芯管，且与所述外活动套连接，所述导向套的下端设置有与所述推块数量相同的第一导向斜面；

所述推块设置有与所述第一导向斜面相匹配的第二导向斜面，所述推块的侧面设置有第二凸起，所述第二凸起穿过所述第二通孔和所述导向槽，所述缸套设置有适于放置所述第二凸起的第二环形槽。

在一个实施例中，所述送入工具组件还包括坐封球，所述球座的底部设置有第一通孔，所述坐封球被配置为适于封堵所述第一通孔。

在一个实施例中，在所述坐封球坐封所述第一通孔情况下：

若所述内活动套压力超过预设第一压力阈值，所述第一销钉被剪断，所述内活动套向下运动，所述环形进液腔的液体压力使得所述外活动套向上运动，所述第一端面将所述限位块推向所述第一限位槽中，使得所述内活动套与所述下芯管连接，且所述外活动套与所述下芯管脱离连接，并带动限位套和导向套运动向下运动，所述外凸台接触所述弹性爪时，所述弹性爪张开后收缩，所述外凸台与所述内凸台挂钩连接，所述第一导向斜面沿所述第二导向斜面运动，以使得所述第二凸起进入所述第二环形槽中，所述外活动套与所述缸套连接。

在一个实施例中，若所述环形进液腔压力超过预设第二压力阈值，所述外活动套带动所述缸套向上运动，从而带动所述卡瓦沿所述第一导向锥面运动，以使得卡瓦径向扩张。

在一个实施例中，若所述环形进液腔压力超过预设第三压力阈值，所述第二销钉被剪断，所述限位套与所述导向套分离，所述导向套继续上行，所述外凸台与所述内凸台脱离，所述推块向内收缩到所述弹性爪内，所述缸套与所述外活动套脱离。

在一个实施例中，所述第一通孔的直径适于随压力增大而增大，若内活动套压力超过预设第四压力阈值，所述坐封球通过所述第一通孔。

在一个实施例中，所述坐挂系统还包括推杆和推套；

所述推套的一端内嵌于所述缸套中，另一端与所述推杆连接，所述推杆与所述卡瓦连接。

在一个实施例中，所述坐挂系统还包括限位卡环；

所述限位卡环套设于所述本体上，所述本体上设置有与所述限位卡环配合的倒齿。

在一个实施例中，所述限位块设置有多个，所述多个限位块沿所述第一环形槽圆周均匀布置。

第二方面，一种防提前坐挂尾管悬挂系统，包括尾管和所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，所述防提前坐挂尾管悬挂装置坐挂于所述尾管中。

第三方面，本发明提出了一种防提前坐挂尾管悬挂装置的使用方法，应用于所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，包括：

将送入工具组件上端连接钻具，下端连接尾管，从井口下入到预设位置；

投入坐封球，坐封球坐封球座后，施加第一环空压力，使得内活动套压力超过预设第一压力阈值，第一销钉被剪断，内活动套向下运动，外活动套在环形进液腔的液体压力作用下向上运动，内活动套与所述下芯管连接，且外活动套与所述下芯管脱离连接，外活动套带动限位套和导向套运动向下运动，外凸台接触所述弹性爪时，弹性爪张开后收缩，外凸台与内凸台挂钩在一起，第一导向斜面沿所述第二导向斜面运动，以使得所述第二凸起进入所述第二环形槽中，所述外活动套与所述缸套连接；

施加第二环空压力，使得环形进液腔压力超过预设第二压力阈值，外活动套带动所述缸套向上运动，从而带动卡瓦沿所述第一导向锥面运动，以使得所述卡瓦径向扩张；其中，所述第二环空压力大于所述第一环空压力。

基于上述技术方案，本发明较现有技术而言的有益效果为：

本发明公开了一种防提前坐挂尾管悬挂装置，包括坐挂系统和送入工具组件，所述送入工具组件包括球座、内活动套、限位块、外活动套、下芯管、第一销钉和移动卡紧组件，所述内活动套内嵌于所述下芯管中且与所述下芯管通过第一销钉连接，所述外活动套设置有第一环形槽，所述下芯管设置有限位孔，所述限位块穿过所述限位孔，所述限位块一端嵌入所述第一环形槽中，另一端抵靠所述内活动套外壁，外活动套被所述限位块固定于所述下芯管，确保无球状态前不会解锁，可有效防止外活动套提前动作和尾管悬挂装置提前坐挂。

本发明公开的防提前坐挂尾管悬挂装置，坐挂系统采用无液缸结构，坐挂系统可采用常规卡瓦或内嵌卡瓦结构，但是缸套没有压差面，其动作不再靠管柱内液体的压力直接作用，而是靠送入工具组件上的推块的推力来实现，能有效防止悬挂器在入井或大排量循环时“提前悬挂”，降低尾管下入及整个作业过程中的风险。

本发明公开的防提前坐挂尾管悬挂装置，通过导向套的第一导向斜面推动推块运动，推块的第二导向斜面将轴向运动转化为推块的径向运动，从而推动缸套向外扩张，进而使得卡瓦沿本体的第一导向锥面运动实现扩张，以实现尾管悬挂器的坐挂。

附图说明

图1是本发明实施例一中，防提前坐挂尾管悬挂装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一中，图1中Ⅰ部的局部放大图；

图3是本发明实施例一中，图1中Ⅱ部的局部放大图；

图4是本发明实施例一中，防提前坐挂尾管悬挂装置一级解锁时的结构示意图；

图5是本发明实施例一中，防提前坐挂尾管悬挂装置坐挂时的结构示意图；

图6是本发明实施例一中，防提前坐挂尾管悬挂装置二级解锁时的结构示意图。

图中的附图标记分别表示：

1-本体，101-导向槽，102-第一导向锥面；2-卡瓦；3-第一紧固螺钉；4-推杆；5-第二紧固螺钉；6-推套；7-限位卡环；8-第一密封件；9-缸套，901-第二环形槽；10-第二密封件；11-扶正套；12-第三紧固螺钉；13-上芯管；14-变扣接头；15-第一销钉；16-第三密封件；17-内活动套，1701-第一进液孔，1702-第一限位槽；18-第四密封件；19-限位块；20-外活动套，2001-第一环形槽，20011-第一端面，20012-第二端面；21-球座；22-下芯管，2201-第二进液孔，2202-第一凸起，2203-限位孔；23-第二销钉；24-限位套，2401-外凸台；25-导向套，2501-第一导向斜面；26-弹性爪，2601-第二通孔，2602-内凸台；27-推块，2701-第二导向斜面，2702-第二凸起；28-坐封球；29-环形进液腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。

实施例一

本发明实施例提出了一种防提前坐挂尾管悬挂装置，结合图1-6所示，包括：坐挂系统和送入工具组件；

所述坐挂系统包括本体1、卡瓦2和缸套9；

所述本体1设置有第一导向锥面102，所述第一导向锥面102的上端直径大于下端直径，所述卡瓦2外套于所述本体1且与所述第一导向锥面102配合，所述缸套9外套于所述本体1且与所述卡瓦2连接，且所述卡瓦2的外径小于所述本体1的最大外径；

所述送入工具组件包括球座21、内活动套17、限位块19、外活动套20、下芯管22、第一销钉15和移动卡紧组件；

所述内活动套17内嵌于所述下芯管22中且与所述下芯管22通过第一销钉15连接，所述内活动套17的外壁设置有第一限位槽1702，所述内活动套17设置有第一进液孔1701；

所述下芯管22设置有限位孔2203，所述限位孔2203设置于所述第一限位槽1702的下方，所述下芯管22设置有第二进液孔2201；

所述下芯管22的外壁设置有第一凸起2202，所述第一凸起2202与所述下芯管22的外壁和所述外活动套20的内壁之间形成环形进液腔29；

所述第一进液孔1701和所述第二进液孔2201连通所述环形进液腔29；

所述外活动套20设置有第一环形槽2001，所述第一环形槽2001的第一端面20011和第二端面20012为锥面；

所述限位块19穿过所述限位孔2203，所述限位块19一端嵌入所述第一环形槽2001中，另一端抵靠所述内活动套17外壁；

所述移动卡紧组件连接所述外活动套20与所述缸套9；

所述球座21与所述内活动套17的端部连接。

本发明实施例提出的防提前坐挂尾管悬挂装置，包括坐挂系统和送入工具组件，所述送入工具组件包括球座21、内活动套17、限位块19、外活动套20、下芯管22、第一销钉15和移动卡紧组件，所述内活动套17内嵌于所述下芯管22中且与所述下芯管22通过第一销钉15连接，所述外活动套20设置有第一环形槽2001，所述下芯管22设置有限位孔2203，所述限位块19穿过所述限位孔2203，所述限位块19一端嵌入所述第一环形槽2001中，另一端抵靠所述内活动套17外壁，外活动套20被所述限位块19固定于所述下芯管22，确保无球状态前不会解锁，可有效防止外活动套20提前动作和尾管悬挂装置提前坐挂。

在一个实施例中，结合图3所示，所述移动卡紧组件包括限位套24、弹性爪26、导向套25和至少两个推块27；所述本体1的下端设置有导向槽101，所述限位套24外套于所述导向套25，且与所述导向套25通过第二销钉23连接，所述限位套24的下端设置有外凸台2401；所述弹性爪26位于所述本体1和所述导向套25之间，所述弹性爪26的上端设置有内凸台2602，所述外凸台2401与所述内凸台2602间隔预设距离，所述弹性爪26沿径向设置有第二通孔2601；所述导向套25外套于所述下芯管22，且与所述外活动套20连接，所述导向套25的下端设置有与所述推块27数量相同的第一导向斜面2501；所述推块27设置有与所述第一导向斜面2501相匹配的第二导向斜面2701，所述推块27的侧面设置有第二凸起2702，所述第二凸起2702穿过所述第二通孔2601和所述导向槽101，所述缸套9设置有适于放置所述第二凸起2702的第二环形槽901。导向槽101用于对推块27进行导向和限位，通过设置导向槽101的长度可以限制推块27运动的范围，从而限位缸套9的运动范围，避免卡瓦2坐挂后继续扩张，对卡瓦2起到一定程度的保护作用。

在一个具体实施例中，所述坐挂系统还包括外套于所述本体1的扶正套11，所述扶正套11通过第三紧固螺钉12固定在本体1上。悬挂装置下入之前，扶正套11的外径大于缸套9的外径，对下入过程起到一个导向的作用，悬挂装置在下入过程中，坐挂时卡瓦2的四周可以同时坐挂，提高悬挂装置的稳定性。

在一个具体实施例中，导向套25的下端设置有四个对称的第一导向斜面2501，第一导向斜面2501与第二导向斜面2701的倾斜角度一致，保障所述导向套在推块的第二导向斜面2701上的平稳运动，靠导向套25的轴向移动，实现推块27的径向运动。

在一个具体实施例中，结合图4所示，所述送入工具组件还包括坐封球28，所述球座21的底部设置有第一通孔，所述坐封球28被配置为适于封堵所述第一通孔。

在进一步的实施例中，在所述坐封球28坐封所述第一通孔情况下：

在现场实施过程中，入井时，送入工具组件上端连接钻具，下端连接尾管，从井口缓慢下入井筒中，下入过程中如果遇阻，可以进行大排量循环。下入到预设位置后，向管柱内投入坐封球28，坐封球28到达球座21后，压力上升，若所述内活动套17压力超过预设第一压力阈值，所述第一销钉15被剪断，所述内活动套17向下运动，所述环形进液腔29的液体压力使得所述外活动套20向上运动，所述第一端面20011将所述限位块19推向所述第一限位槽1702中，使得所述内活动套17与所述下芯管22连接，且所述外活动套20与所述下芯管22脱离连接，并带动限位套24和导向套25运动向下运动，所述外凸台2401接触所述弹性爪26时，所述弹性爪26张开后收缩，所述外凸台2401与所述内凸台2602挂钩连接，所述第一导向斜面2501沿所述第二导向斜面2701运动，以使得所述第二凸起2702进入所述第二环形槽901中，所述外活动套20与所述缸套9连接。此时，防提前坐挂尾管悬挂装置实现一级解锁。

在进一步的一个实施例中，解锁后限位块19下端落入内活动套17的第一限位槽1702中，上端与外活动套20脱离。继续加压，若所述环形进液腔29压力超过预设第二压力阈值，在压力的作用下，所述外活动套20带动所述缸套9向上运动，从而带动所述卡瓦2沿所述第一导向锥面102运动，以使得卡瓦2径向扩张。此时，在缸套9的带动下，卡瓦2沿着本体1的第一导向锥面102上升，坐挂在上层套管内壁上，实现尾管悬挂器的坐挂。

在进一步的一个实施例中，坐挂后，可继续向管柱内施加压力，若所述环形进液腔29压力超过预设第三压力阈值，所述第二销钉23被剪断，所述限位套24与所述导向套25分离，所述导向套25继续上行，所述外凸台2401与所述内凸台2602脱离，所述推块27向内收缩到所述弹性爪26内，所述缸套9与所述外活动套20脱离。此时，防提前坐挂尾管悬挂装置实现二级解锁。

在一个实施例中，如图1所示，所述送入工具组件还包括上芯管13和变扣接头14，所述变扣接头14的两端分别套设于所述上芯管13和所述下芯管22，且分别与所述上芯管13和所述下芯管22连接。变扣接头14的两端可通过螺纹与所述上芯管13和所述下芯管22连接，以使得下芯管22与上芯管13固定在一起，上芯管13的上端与外部送入管串连接。

在一个实施例中，所述球座采用可扩展球座，所述第一通孔的直径适于随压力增大而增大，若内活动套17压力超过预设第四压力阈值，所述坐封球28通过所述第一通孔。座封球顺利通过球座后，可按照常规尾管悬挂装置进行倒扣、固井施工，然后提出送入工具组件。后续钻杆胶塞通过时，可继续扩大第一通孔的直径，保证钻杆胶塞顺利通过。尾管胶塞连接在下芯管22的最下端，悬挂装置坐挂结束后，向管柱内注一定量水泥浆，再向上芯管13内投入钻杆胶塞，钻杆胶塞到达尾管胶塞后，钻杆胶塞与尾管胶塞复合，继续憋压，尾管胶塞从下芯管22上分离，直到到达井底碰压座碰压。

在一个实施例中，如图1所示，所述坐挂系统还包括推杆4和推套6；所述推套6的一端内嵌于所述缸套9中，另一端与所述推杆4连接，所述推杆4与所述卡瓦2连接。具体的，所述推杆4与所述卡瓦2通过第一紧固螺钉3连接，推杆4与推套6通过第二紧固螺钉5连接，推套6与缸套9通过螺纹连接。

在一个实施例中，如图1所示，所述坐挂系统还包括第一密封件8和第二密封件10，所述缸套9设置有第三环形槽和第四环形槽，所述第一密封件8放置于所述第三环形槽中，对缸套9和本体1之间形成密封，第二密封件10放置于第四环形槽中，对弹性爪26和缸套9之间的区域形成密封。

在一个实施例中，如图1所示，所述送入工具组件还包括还包括第三密封件16，所述变扣接头14与所述下芯管22连接的一端设置有第五环形槽，所述第三密封件16放置于所述第五环形槽中，以对所述变扣接头14和所述下芯管22之间形成密封。

在一个实施例中，如图1所示，所述送入工具组件还包括还包括第四密封件18，所述外活动套20的上端设置有第六环形槽，所述第四密封件18放置于所述第六环形槽中，以对所述外活动套20和所述下芯管22之间形成密封。

在一个实施例中，如图1所示，所述坐挂系统还包括限位卡环7；所述限位卡环7套设于所述本体1上，所述本体1上设置有与所述限位卡环7配合的倒齿(图中未示意)。通过在本体1上设置倒齿，坐挂后，在限位卡环7的作用下，卡瓦2、推套6和缸套9不会回缩，影响坐挂效果。

在一个实施例中，所述限位块19设置有多个，所述多个限位块19沿所述第一环形槽2001圆周均匀布置。多个限位块19的设计，可以提高限位块19的承压能力，确保无球状态前，外活动套20始终被所述限位块19固定于所述下芯管22，外活动套20不会提前动作，防止提前坐挂。

本发明实施例公开的防提前坐挂尾管悬挂装置，坐挂系统采用无液缸结构，坐挂系统可采用常规卡瓦2或内嵌卡瓦2结构，但是缸套9没有压差面，其动作不再靠管柱内液体的压力直接作用，而是靠送入工具组件上的推块27的推力来实现，能有效防止悬挂器在入井或大排量循环时“提前悬挂”，降低尾管下入及整个作业过程中的风险；

本发明实施例公开的防提前坐挂尾管悬挂装置，由于本体1的内径与套管内径相同，送入工具组件从本体1中提出后，能够保障套管内径不会发送改变，不影响后续施工；

本发明实施例防提前坐挂尾管悬挂装置，通过导向套25的第一导向斜面2501推动推块27运动，推块27的第二导向斜面2701将轴向运动转化为推块27的径向运动，从而推动缸套9向外扩张，进而使得卡瓦2沿本体1的第一导向锥面102运动实现扩张，以实现尾管悬挂器的坐挂。

实施例二

本发明实施例提出了一种防提前坐挂尾管悬挂系统，包括尾管和实施例一所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，所述防提前坐挂尾管悬挂装置坐挂于所述尾管中。

本发明实施例提出的防提前坐挂尾管悬挂系统，防提前坐挂尾管悬挂装置包括坐挂系统和送入工具组件，所述送入工具组件包括球座21、内活动套17、限位块19、外活动套20、下芯管22、第一销钉15和移动卡紧组件，所述内活动套17内嵌于所述下芯管22中且与所述下芯管22通过第一销钉15连接，所述外活动套20设置有第一环形槽2001，所述下芯管22设置有限位孔2203，所述限位块19穿过所述限位孔2203，所述限位块19一端嵌入所述第一环形槽2001中，另一端抵靠所述内活动套17外壁，外活动套20被所述限位块19固定于所述下芯管22，起到限位的作用，可有效防止外活动套20提前动作和尾管悬挂装置提前坐挂，进而放置尾管提前悬挂，降低尾管下入及整个作业过程中的风险。

实施例三

本发明实施例提出了一种防提前坐挂尾管悬挂装置的使用方法，包括：

步骤S101：将送入工具组件上端连接钻具，下端连接尾管，从井口下入到预设位置；

步骤S102：投入坐封球28，坐封球28坐封球座21后，施加第一环空压力，使得内活动套17压力超过预设第一压力阈值，第一销钉15被剪断，内活动套17向下运动，外活动套20在环形进液腔29的液体压力作用下向上运动，内活动套17与所述下芯管22连接，且外活动套20与所述下芯管22脱离连接，外活动套20带动限位套24和导向套25运动向下运动，外凸台2401接触所述弹性爪26时，弹性爪26张开后收缩，外凸台2401与内凸台2602挂钩在一起，第一导向斜面2501沿所述第二导向斜面2701运动，以使得所述第二凸起2702进入所述第二环形槽901中，所述外活动套20与所述缸套9连接；

步骤S103：施加第二环空压力，使得环形进液腔29压力超过预设第二压力阈值，外活动套20带动所述缸套9向上运动，从而带动卡瓦2沿所述第一导向锥面102运动，以使得所述卡瓦2径向扩张；其中，所述第二环空压力大于所述第一环空压力。

在步骤S103之后，继续憋压，球座21在压力的作用下，第一通孔的直径变大，坐封球28顺利通过球座21，随后可按照常规尾管悬挂器倒扣、固井施工，然后提出送入工具组件。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (12)

1.一种防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，包括：坐挂系统和送入工具组件；

所述坐挂系统包括本体、卡瓦和缸套；

所述本体设置有第一导向锥面，所述第一导向锥面的上端直径大于下端直径，所述卡瓦外套于所述本体且与所述第一导向锥面配合，所述缸套外套于所述本体且与所述卡瓦连接，且所述卡瓦的外径小于所述本体的最大外径；

所述送入工具组件包括球座、内活动套、限位块、外活动套、下芯管、第一销钉和移动卡紧组件；

所述内活动套内嵌于所述下芯管中且与所述下芯管通过第一销钉连接，所述内活动套的外壁设置有第一限位槽，所述内活动套设置有第一进液孔；

所述下芯管设置有限位孔，所述限位孔设置于所述第一限位槽的下方，所述下芯管设置有第二进液孔；

所述下芯管的外壁设置有第一凸起，所述第一凸起与所述下芯管的外壁和所述外活动套的内壁之间形成环形进液腔；

所述第一进液孔和所述第二进液孔连通所述环形进液腔；

所述外活动套设置有第一环形槽，所述第一环形槽的第一端面和第二端面为锥面；

所述限位块穿过所述限位孔，所述限位块一端嵌入所述第一环形槽中，另一端抵靠所述内活动套外壁；

所述移动卡紧组件连接所述外活动套与所述缸套；

所述球座与所述内活动套的端部连接。

2.如权利要求1所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，所述移动卡紧组件包括限位套、弹性爪、导向套和至少两个推块；

所述本体的下端设置有导向槽；

所述限位套外套于所述导向套，且与所述导向套通过第二销钉连接，所述限位套的下端设置有外凸台；

所述弹性爪位于所述本体和所述导向套之间，所述弹性爪的上端设置有内凸台，所述外凸台与所述内凸台间隔预设距离，所述弹性爪沿径向设置有第二通孔；

所述导向套外套于所述下芯管，且与所述外活动套连接，所述导向套的下端设置有与所述推块数量相同的第一导向斜面；

所述推块设置有与所述第一导向斜面相匹配的第二导向斜面，所述推块的侧面设置有第二凸起，所述第二凸起穿过所述第二通孔和所述导向槽，所述缸套设置有适于放置所述第二凸起的第二环形槽。

3.如权利要求2所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，所述送入工具组件还包括坐封球，所述球座的底部设置有第一通孔，所述坐封球被配置为适于封堵所述第一通孔。

4.如权利要求3所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，在所述坐封球坐封所述第一通孔情况下：

若所述内活动套压力超过预设第一压力阈值，所述第一销钉被剪断，所述内活动套向下运动，所述环形进液腔的液体压力使得所述外活动套向上运动，所述第一端面将所述限位块推向所述第一限位槽中，使得所述内活动套与所述下芯管连接，且所述外活动套与所述下芯管脱离连接，并带动限位套和导向套运动向下运动，所述外凸台接触所述弹性爪时，所述弹性爪张开后收缩，所述外凸台与所述内凸台挂钩连接，所述第一导向斜面沿所述第二导向斜面运动，以使得所述第二凸起进入所述第二环形槽中，所述外活动套与所述缸套连接。

5.如权利要求4所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，若所述环形进液腔压力超过预设第二压力阈值，所述外活动套带动所述缸套向上运动，从而带动所述卡瓦沿所述第一导向锥面运动，以使得卡瓦径向扩张。

6.如权利要求5所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，若所述环形进液腔压力超过预设第三压力阈值，所述第二销钉被剪断，所述限位套与所述导向套分离，所述导向套继续上行，所述外凸台与所述内凸台脱离，所述推块向内收缩到所述弹性爪内，所述缸套与所述外活动套脱离。

7.如权利要求6所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，所述第一通孔的直径适于随压力增大而增大，若内活动套压力超过预设第四压力阈值，所述坐封球通过所述第一通孔。

8.如权利要求7所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，所述坐挂系统还包括推杆和推套；

所述推套的一端内嵌于所述缸套中，另一端与所述推杆连接，所述推杆与所述卡瓦连接。

9.如权利要求8所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，所述坐挂系统还包括限位卡环；

所述限位卡环套设于所述本体上，所述本体上设置有与所述限位卡环配合的倒齿。

10.如权利要求9所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，所述限位块设置有多个，所述多个限位块沿所述第一环形槽圆周均匀布置。

11.一种防提前坐挂尾管悬挂系统，其特征在于，包括尾管和如权利要求1-10任一所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，所述防提前坐挂尾管悬挂装置坐挂于所述尾管中。

12.一种防提前坐挂尾管悬挂装置的使用方法，应用于权利要求1-10任一所述的防提前坐挂尾管悬挂装置，其特征在于，包括：

将送入工具组件上端连接钻具，下端连接尾管，从井口下入到预设位置；

投入坐封球，坐封球坐封球座后，施加第一环空压力，使得内活动套压力超过预设第一压力阈值，第一销钉被剪断，内活动套向下运动，外活动套在环形进液腔的液体压力作用下向上运动，内活动套与所述下芯管连接，且外活动套与所述下芯管脱离连接，外活动套带动限位套和导向套运动向下运动，外凸台接触所述弹性爪时，弹性爪张开后收缩，外凸台与内凸台挂钩在一起，第一导向斜面沿所述第二导向斜面运动，以使得所述第二凸起进入所述第二环形槽中，所述外活动套与所述缸套连接；

施加第二环空压力，使得环形进液腔压力超过预设第二压力阈值，外活动套带动所述缸套向上运动，从而带动卡瓦沿所述第一导向锥面运动，以使得所述卡瓦径向扩张；其中，所述第二环空压力大于所述第一环空压力。

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