CN201106428Y - 液压膨胀式尾管悬挂器 - Google Patents

Abstract

液压膨胀式尾管悬挂器，应用于尾管固井施工中。特征是：送入接头上端有螺纹，能连接钻具。送入接头下端外壁与膨胀管左旋螺纹连接；送入接头下端内壁与中心管螺纹连接。中心管下端采用剪钉固定有密封胶塞；胀塞在中心管和膨胀管之间的环形空间；卡簧形状为环形，卡在中心管的下端外壁沟槽内；胶塞导管连接在膨胀管的下端；胶塞导管下端螺纹连接下连接管；阻挡环坐放于下连接管的内部台肩上。阻挡环上部中心孔的直径与密封胶塞下端外径相同，阻挡环下部中心孔的直径小于密封胶塞下端外径。效果是：利用液压胀开膨胀管与套管内壁紧密接触进行悬挂尾管串。悬挂成功率高，密封质量好；管柱内通径大。

Description

液压膨胀式尾管悬挂器

技术领域

本实用新型涉及一种用于尾管固井的尾管悬挂器，特别是一种液压膨胀式尾管悬挂器。

背景技术

尾管悬挂固井技术能减少固井套管重叠，节约套管；降低注水泥的压力；简化井身结构，解决深井、复杂井的固井难题。

目前，尾管悬挂器按照其座挂的方式可以分为卡瓦式和膨胀式尾管悬挂器。总体来说，卡瓦式尾管悬挂器有座挂不可靠，座挂后通径变小，座封效果不好，套管环空水泥环存在密封泄漏问题，还存在下入工具后丢手失败等问题。

中国专利公告号CN2159452Y提供了一种随位自动悬挂尾管装置，是一种典型的卡瓦式随位自动脱挂尾管悬挂器，其采用卡瓦与套管内壁进行悬挂。该尾管悬挂器座挂后，尾管内部的通径小，不利于后续作业，并且在下入尾管悬挂器和注水泥的过程中尾管不能旋转，固井质量不好。

现有膨胀式尾管悬挂器结构较复杂。US7225880B2是一种膨胀式尾管悬挂器，其利用液压力胀开膨胀管，使膨胀管与套管进行悬挂。该尾管悬挂器采用从上向下胀开膨胀管的方式，结构复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种液压膨胀式尾管悬挂器，完成尾管悬挂固井，并克服卡瓦式尾管悬挂器采用卡瓦座挂，座挂不可靠，座挂后通径变小；克服膨胀式尾管悬挂器采用从上向下胀开膨胀管的方式，结构复杂的不足。

本实用新型的技术解决方案：液压膨胀式尾管悬挂器，它由送入接头、水泥胶塞、中心管、膨胀管、胀塞、卡簧、剪钉、密封胶塞、胶塞导管、阻挡环和下连接管等组成。送入接头上端有螺纹，能连接钻具。送入接头下端外壁与膨胀管左旋螺纹连接；送入接头下端内壁与中心管螺纹连接。中心管下端通过剪钉固定有一个密封胶塞。密封胶塞的内径比中心管的内径小8-20毫米。胀塞在中心管和膨胀管之间的环形空间内的下端，胀塞与中心管之间动密封配合，胀塞能在中心管上面滑动；卡簧形状为环形片状，卡在中心管的下端外壁沟槽内；胶塞导管连接在膨胀管的下端；胶塞导管下端螺纹连接下连接管，下连接管的下端有螺纹，下连接管的作用是连接需要在井下悬挂的尾管串。阻挡环坐放于下连接管的内部台肩上。阻挡环上部中心孔的直径与密封胶塞下端外径相同，阻挡环下部中心孔的直径小于密封胶塞下端外径。

为了使膨胀管与套管悬挂更牢固，膨胀管的外侧至少有一个环形凸起，环形凸起的截面为梯形，环形凸起外径与膨胀管的端部直径相同。

膨胀管外壁直接与套管内壁密封；也可以采用橡胶密封，即在膨胀管外壁上套有橡胶圈；或者在膨胀管外壁上套有金属与橡胶组合密封圈，采用金属与橡胶组合密封。

膨胀管和胀塞的结构采用的是固井用膨胀管和胀塞的结构，使用方法与膨胀管固井方法相同，本领域技术人员熟悉，不详细介绍。

本实用新型的有益效果是：本实用新型液压膨胀式尾管悬挂器与现有的技术相比的优点在于：利用液压胀开膨胀管与套管内壁紧密接触进行悬挂尾管。在结构设计有较大的改进，打破传统尾管悬挂器结构。本实用新型利用液压力作用，推动胀塞自下向上胀开膨胀管。该液压膨胀式尾管悬挂器在实际应用当中，结构简单，操作简便；悬挂成功率高，密封质量好；尾管悬挂后，管柱内通径大，便于采取增产措施。膨胀管与送入接头用左扣连接，使液压膨胀式尾管悬挂器能够悬挂大重量尾管，超深井以及大位移水平井中应用优势明显。

附图说明

图1是本实用新型液压膨胀式尾管悬挂器结构剖面示意图。是实施例1的结构示意图。

图中，1.送入接头，2.水泥胶塞，3.中心管，4.膨胀管，5.胀塞，6.卡簧，7.剪钉，8.密封胶塞，9.胶塞导管，10.阻挡环，11.下连接管，12.环形凸起。

具体实施方式

实施例1：参阅图1。以一个9-5/8″规格的液压膨胀式尾管悬挂器为例，进行详细说明。

液压膨胀式尾管悬挂器，送入接头1上端有NC50钻杆螺纹接头，能连接5-1/2″钻柱。水泥胶塞2采用常规钻杆胶塞。中心管3长度1320mm，内径与上部钻杆内径相同。膨胀管4两端的外径为￠210mm，外侧有10个环形凸起，环形凸起外部边沿直径与膨胀管4的端部直径相同。胀塞5采用环形胀塞。圆环形片状卡簧6厚度为10mm。剪钉7剪断压力8MPa。密封胶塞8。胶塞导管9是固井需要悬挂的尾管串，能够悬挂7″尾管串。阻挡环10的作用是阻挡密封胶塞8下行，使密封胶塞8停留并密封。

送入接头1下端外壁与膨胀管4左旋螺纹连接，在膨胀管4外壁的膨胀段上套有3个橡胶圈。送入接头1下端内壁与中心管3螺纹连接。中心管3下端通过剪钉7固定有一个密封胶塞8。密封胶塞8的内径比中心管3的内径小12毫米。胀塞5在中心管3和膨胀管4之间的环形空间，胀塞5与中心管3之间动密封配合，胀塞5能在中心管3上面滑动；卡簧6卡在中心管的下端外壁沟槽内；胶塞导管9连接在膨胀管4的下端；胶塞导管9下端螺纹连接下连接管11，下连接管11的下端有螺纹。下连接管11的下端能连接需要悬挂的尾管串。能悬挂的尾管串长度在2000米以内。阻挡环10坐放于下连接管11的内部台肩上。阻挡环10上部中心孔的直径与密封胶塞8下端外径相同，阻挡环10下部中心孔的直径小于密封胶塞8下端外径。

简述本实用新型的工作过程，有助于理解本实用新型。当本实用新型随着尾管串下到预定位置的时候，将设计好一定量的水泥泵入到送入管柱后，投入水泥胶塞2。继续泵入完井液，完井液推动水泥胶塞2沿中心管3内壁向下运动，水泥胶塞2沿中心管内壁向下运动到密封胶塞8上部碰压，密封胶塞8剪断剪钉7，水泥胶塞2和密封胶塞8组成的复合胶塞在完井液压力的推动下沿胶塞导管9内壁继续下行，同时刮去胶塞导管9内壁上残留的水泥。下行至阻挡环10上部二次碰压。顺时针旋转送入管柱，旋开送入接头1与膨胀管4之间的左旋螺纹连接。地面泵入水泥并提高泵压，再次憋压。当压力增加到一定值时，完井液推动胀塞5沿中心管3向上滑动，胀开膨胀管4，使其与上层套管内壁接触和胀合，形成了坚固而可靠的座封，实现胶塞导管的座挂。这时，顺时针旋转送入管柱，旋开送入接头1与膨胀管4之间的左扣连接，上提送入管柱，胀塞5在卡簧6的作用下，与中心管3和送入接头一起被上提至井口，使用常规钻井工具可以继续钻进。

实施例2：参阅图1。实施例2与实施例1基本相同，不同点是：在膨胀管4的膨胀段的外壁上套有金属与橡胶组合的密封圈。膨胀管4的外侧有5个环形凸起12，环形凸起12的截面为梯形，环形凸起12外部边沿直径与膨胀管4的端部直径相同。

Claims (4)

1、一种液压膨胀式尾管悬挂器，主要由送入接头(1)、水泥胶塞(2)、中心管(3)、膨胀管(4)、胀塞(5)、卡簧(6)、剪钉(7)、密封胶塞(8)、胶塞导管(9)、阻挡环(10)和下连接管(11)组成，其特征是：送入接头(1)上端有螺纹，送入接头(1)下端外壁与膨胀管(4)左旋螺纹连接；送入接头(1)下端内壁与中心管(3)螺纹连接，中心管(3)下端通过剪钉(7)固定有一个密封胶塞(8)，密封胶塞(8)的内径比中心管(3)的内径小8-20毫米，胀塞(5)在中心管(3)和膨胀管(4)之间的环形空间内的下端，胀塞(5)与中心管(3)之间动密封配合，胀塞(5)能在中心管(3)上面滑动；卡簧(6)形状为环形片状，卡在中心管的下端外壁沟槽内；胶塞导管(9)连接在膨胀管(4)的下端；胶塞导管(9)下端螺纹连接下连接管(11)，下连接管(11)的下端有螺纹；阻挡环(10)固定于下连接管(11)的内部台肩上，阻挡环(10)上部中心孔的直径与密封胶塞(8)下端外径相同，阻挡环(10)下部中心孔的直径小于密封胶塞(8)下端外径。

2、根据权利要求1所述的液压膨胀式尾管悬挂器，其特征是：膨胀管(4)的外侧至少有一个环形凸起(17)，环形凸起(17)的截面为梯形，环形凸起(17)外径与膨胀管(4)的端部直径相同。

3、根据权利要求1或2所述的液压膨胀式尾管悬挂器，其特征是：在膨胀管(4)外壁上套有橡胶圈。

4、根据权利要求1或2所述的液压膨胀式尾管悬挂器，其特征是：在膨胀管(4)外壁上套有金属与橡胶组合密封圈。

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