CN204040963U - 一种尾管悬挂器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种尾管悬挂器，属于油田完井技术领域。悬挂器包括：油管短节、胀头组件、膨胀管、下接头和锥阀组件；膨胀管包括上部、下部以及连接上部和下部的过渡段，上部的内径小于下部的内径，上部外套设有若干橡胶环；胀头组件轴向设于膨胀管内，胀头组件包括空心轴、胀头和密封部，空心轴的上部与油管短节相互连通，空心轴的下部的内壁设有悬挂环，胀头和密封部分别套设在空心轴上，胀头卡设于过渡段处，膨胀管的内壁紧贴于密封部的外壁；锥阀组件轴向设置于空心轴内，锥阀组件包括锥阀、拉杆和悬挂头，悬挂头固定在拉杆的上部，锥阀固定在拉杆的下部；膨胀管的下部套设在下接头的上部，下接头的上部的内壁上设有与锥阀相匹配的锥阀座。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田完井技术领域，特别涉及一种尾管悬挂器。
背景技术
尾管悬挂器是一种完井井下工具，用于在上层套管内悬挂尾管，尤其适用于在不用水泥固井的情况下在裸眼井段内悬挂尾管。
目前，国内应用的尾管悬挂器均为卡瓦式悬挂器，在下井坐挂过程中，存在以下问题：一、对于双向卡瓦悬挂器来说，在下井过程中，有时会因井壁对卡瓦的刮擦造成卡瓦提前张开，悬挂器因此中途坐卡，而造成悬挂器下不去又起不出来的情况。二、对于管外不用水泥固井的单向卡瓦尾管悬挂器来说，由于单向卡瓦只能承受上压，承受下压的能力很弱，当下部地层压力产生的作用在尾管悬挂器上的上推力大于尾管重量和井壁对尾管管串的摩擦力之和时，尾管悬挂器将向上窜动，悬挂失效。
实用新型内容
为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种尾管悬挂器。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供了一种尾管悬挂器，适用于在上层套管内悬挂尾管，所述尾管悬挂器包括：油管短节、胀头组件、膨胀管、下接头和锥阀组件；
所述膨胀管包括上部、下部以及连接所述上部和所述下部的过渡段，所述上部的内径小于所述下部的内径，所述上部外套设有若干沿所述膨胀管的长度方向间隔布置的橡胶环；
所述胀头组件轴向设于所述膨胀管内，所述胀头组件包括空心轴、胀头和密封部，所述空心轴的上部与所述油管短节连接且相互连通，所述空心轴的下部的内壁设有悬挂环，所述胀头和所述密封部分别套设在所述空心轴上，所述胀头卡设于所述过渡段处，所述膨胀管的下部的内壁紧贴于所述密封部的外壁；
所述锥阀组件轴向设置于所述空心轴内，所述锥阀组件包括锥阀、拉杆和悬挂头，所述悬挂头固定在所述拉杆的上部，所述悬挂头与所述悬挂环相配合，使得所述锥阀组件能够悬挂在所述空心轴的下部，所述锥阀固定在所述拉杆的下部；
所述膨胀管的下部套设在所述下接头的上部且通过密封组件与所述下接头密封连接，所述下接头与所述膨胀管之间通过销钉固定连接，所述下接头的上部的内壁上设有与所述锥阀相匹配的锥阀座。
在第一实施方式中，所述橡胶环的外壁密封有金属罩。
在第二实施方式中，所述尾管悬挂器还包括倒扣接头，所述倒扣接头安装于所述油管短节和所述空心轴之间，并分别与所述油管短节和所述空心轴连通，所述倒扣接头与所述油管短节螺纹连接。
在第三实施方式中，所述空心轴包括两端开口的第一圆筒和第二圆筒，所述第一圆筒和所述第二圆筒的一端相互连接，所述第一圆筒的内径大于所述第二圆筒的内径，所述第一圆筒的内壁与所述倒扣接头的外壁螺纹连接，所述胀头和所述密封部分别套设在所述第二圆筒上。
在第四实施方式中，所述尾管悬挂器还包括锁环，所述锁环包括环状主体，所述环状主体的内边缘嵌在所述倒扣接头和所述空心轴的连接处，所述锁环还包括从所述环状主体的外边缘向所述倒扣接头延伸出的第一凸缘、以及从所述环状主体的外边缘向所述空心轴延伸出的第二凸缘，所述第一凸缘箍紧所述倒扣接头，所述第二凸缘箍紧所述空心轴。
在第五实施方式中，所述密封组件包括金属密封环和挤压螺母，所述下接头的上部的外圆上设有轴台，所述金属密封环和所述挤压螺母分别套设在所述轴台上，所述挤压螺母位于所述金属密封环和所述下接头的下部之间，所述金属密封环紧贴于所述膨胀管的内壁和所述下接头的外圆上。
在第六实施方式中，所述膨胀管上与所述销钉的连接处套设有保护套。
在第七实施方式中，所述悬挂头包括两个螺母，两个所述螺母分别套设在所述拉杆的上部，两个所述螺母为对顶螺母。
在第八实施方式中，所述橡胶环的数量是6个以上。
在第九实施方式中，所述下接头与所述膨胀管之间设有O型密封圈。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过注入管向油管短节内注入高压液体，液压力推动胀头与膨胀管发生相对移动，使膨胀管内径与外径被胀头胀大，同时使膨胀管外包裹的橡胶环被胀大并贴紧在上层套管内壁上，依靠橡胶环与上层套管之间的摩擦力提供尾管的悬挂力，悬挂力大于普通的卡瓦式悬挂器，且能够承受上压和下压，悬挂的稳定性高；同时，膨胀管、橡胶环和胀头不会在悬挂器下井过程中出现卡住的情形，降低了施工难度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种尾管悬挂器的结构示意图。
图中：1-油管短节，2-胀头组件，21-空心轴，22-胀头，23-密封部，24-悬挂环，3-膨胀管，4-橡胶环，5-下接头，6-锥阀组件，61-锥阀，62-拉杆，63-悬挂头，7-密封组件，71-金属密封环，72-挤压螺母，8-金属罩，9-倒扣接头，10-锁环，11-销钉，11a-保护套，12-O型密封圈。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本实用新型实施例提供了一种尾管悬挂器，适用于在上层套管内悬挂尾管。参见图1，该尾管悬挂器包括：
油管短节1、胀头组件2、膨胀管3、下接头5和锥阀组件6。
膨胀管3包括上部、下部以及连接上部和下部的过渡段，上部的内径小于下部的内径，上部外套设有若干沿膨胀管3的长度方向间隔布置的橡胶环4。
胀头组件2轴向设于膨胀管3内。胀头组件2包括空心轴21、胀头22和密封部23；空心轴21的上部与油管短节1连接且相互连通，空心轴21的下部的内壁设有悬挂环24。胀头22和密封部23分别套设在空心轴21上，胀头22卡设于过渡段处，膨胀管3的下部的内壁紧贴于密封部23的外壁。
锥阀组件6轴向设置于空心轴21内，锥阀组件6包括锥阀61、拉杆62和悬挂头63；悬挂头63固定在拉杆62的上部；悬挂头63与悬挂环24相配合，使得锥阀组件6能够悬挂在空心轴21的下部。锥阀61固定在拉杆62的下部。
膨胀管3的下部套设在下接头5的上部且通过密封组件7与下接头5密封连接。下接头5与膨胀管3之间通过销钉11固定连接，下接头5的上部的内壁上设有与锥阀61相匹配的锥阀座。
其中，油管短节1由接箍和短油管构成。接箍用于连接短油管和注入管(用于往悬挂器内注入泥浆等)，短油管用于与空心轴21接通。
其中，膨胀管3的厚度与橡胶环4的厚度之和的两倍、加上胀头22的外径等于上层套管的内径。
其中，下接头5的下部与尾管连通。该锥阀座可以是环形凸起，该环形凸起的内径小于锥阀61头部的外径且大于锥阀61尾部的外径。锥阀61与该环形凸起接触密封。
其中，橡胶环4的外壁密封有金属罩8。该金属罩8可以把橡胶环4与井内(上层套管内)的高温流体隔开，使橡胶环4的耐高温性能更好，密封寿命和承压性能更长。在实际应用中，在密封金属罩8后，橡胶环4可以达到-10～180℃的耐温指标，可以满足深井和超深井高温地层段尾管悬挂的需求。
其中，橡胶环4的数量可以是6个以上。
其中，胀头22呈球形。
其中，悬挂头63包括两个螺母，两个螺母分别套设在拉杆62的上部，两个螺母为对顶螺母。悬挂环24可以是环状。
其中，该尾管悬挂器还包括倒扣接头9。该倒扣接头9安装于油管短节1和空心轴21之间，并分别与油管短节1和空心轴21连通。倒扣接头9与油管短节1螺纹连接。
在悬挂器打压膨胀悬挂尾管的过程中，若发生胀头22被卡死的事故，这时整个胀头组件2也被被卡死，可以从倒扣接头9处安全倒出胀头组件2上面的管柱部分。
其中，空心轴21包括两端开口的第一圆筒和第二圆筒，第一圆筒和第二圆筒的一端相互连接，第一圆筒的内径大于第二圆筒的内径，第一圆筒的内壁与倒扣接头9的外壁螺纹连接，胀头22和密封部23分别套设在第二圆筒上。
其中，该尾管悬挂器还包括锁环10。锁环10包括环状主体，环状主体的内边缘嵌在倒扣接头9和空心轴21的连接处。锁环10还包括从环状主体的外边缘向倒扣接头9延伸出的第一凸缘、以及从环状主体的外边缘向空心轴21延伸出的第二凸缘。第一凸缘箍紧倒扣接头9，第二凸缘箍紧空心轴21。
在将悬挂器送入至上层套管安装尾管的位置的过程中，锁环10可以防止倒扣接头9上面的管柱部分可能会因为震动等外部因素从倒扣接头9处倒开。
其中，密封组件7包括金属密封环71和挤压螺母72。下接头5的上部的外圆上设有轴台，金属密封环71和挤压螺母72分别套设在轴台上，挤压螺母72位于金属密封环71和下接头5的下部之间。金属密封环紧贴于膨胀管的内壁和下接头的外圆上。
在轴台上，金属密封环71依靠挤压螺母72的挤压产生变形，从而实现过盈密封。金属密封环71具有耐高温的特性，可实现下接头5和膨胀管3之间的长久高温密封。
其中，下接头5、挤压螺母72与膨胀管3之间通过销钉11固定连接，膨胀管3上与销钉11的连接处套设有保护套11a。该保护套11a用于，在将悬挂器送入至上层套管安装尾管的位置的过程中，避免悬挂器产生震动时，销钉11从膨胀管3上脱出。
其中，下接头5与膨胀管3之间设有O型密封圈12，金属密封环71位于O型密封圈12和挤压螺母72之间。
下面简单介绍一下采用本实施例提供的尾管悬挂器悬挂尾管的工作过程。
施工时，先将尾管安装至尾管悬挂器上；在井口将尾管悬挂器及尾管等施工管柱通过钻机或修井机的大钩悬挂，并利用注入管(油管或钻杆)连通油管短节1，将尾管悬挂器及尾管从上层套管内下入至尾管需要悬挂的位置。
其次，将注入管的注入部分连接水泥车或液压泵，通过注入管、油管短节1的内孔和空心轴21的连通空间向密封部23和锥阀61之间的膨胀管3内孔内注入泥浆或压井液。锥阀61在压力作用下将压紧下接头5，对膨胀管3上部的内腔进行密封。当压力达到一定值时，膨胀管3在液压力和尾管重量的作用下沿胀头22下行，膨胀管3位于胀头22以上的管体在下行过程中被胀头22胀大，套在膨胀管3外面的橡胶环4开始经过胀头22并被胀头22胀大，紧贴在上层套管内壁上。当越来越多的橡胶环4紧贴在上层套管内壁上后，摩擦力增大。当液压力和尾管重量之和不足以克服一部分橡胶环4与上层套管之间的摩擦力时，膨胀管3停止下行，液压力转而克服上部管柱重量和膨胀管3对胀头22的阻力推动胀头组件2上行，胀大膨胀管3和管外的另一部分橡胶环4并使之紧贴在上层套管内壁上，胀头组件2在液压力作用下不断上行，最终完成整个膨胀管3的膨胀，并从膨胀管3上部出口处被压出，压力突然泄掉。
最后，停止往注入管注入泥浆或压井液，并上提注入管。注入管带动油管短节1、倒扣接头9、锁环10和胀头组件2上行一段距离后，空心轴21下部的悬挂环24将挂住拉杆62上部的悬挂头63，空心轴21开始带动拉杆62及锥阀61，将拉杆62和锥阀61一起提出膨胀管3。最终随注入管等管柱一起起出井口，完成了尾管的悬挂。
本实用新型实施例通过油管短节向膨胀管内注入高压液体，液压力推动胀头与膨胀管发生相对移动，使膨胀管内径与外径被胀头胀大，同时使膨胀管外包裹的橡胶环被胀大并贴紧在上层套管内壁上，依靠橡胶环与上层套管之间的摩擦力提供尾管的悬挂力，悬挂力大于普通的卡瓦式悬挂器，且能够承受上压和下压，悬挂的稳定性高；同时，膨胀管、橡胶环和胀头不会在悬挂器下井过程中出现卡住的情形，降低了施工难度。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种尾管悬挂器，适用于在上层套管内悬挂尾管，其特征在于，所述尾管悬挂器包括：油管短节(1)、胀头组件(2)、膨胀管(3)、下接头(5)和锥阀组件(6)；
所述膨胀管(3)包括上部、下部以及连接所述上部和所述下部的过渡段，所述上部的内径小于所述下部的内径，所述上部外套设有若干沿所述膨胀管(3)的长度方向间隔布置的橡胶环(4)；
所述胀头组件(2)轴向设于所述膨胀管(3)内，所述胀头组件(2)包括空心轴(21)、胀头(22)和密封部(23)，所述空心轴(21)的上部与所述油管短节(1)连接且相互连通，所述空心轴(21)的下部的内壁设有悬挂环(24)，所述胀头(22)和所述密封部(23)分别套设在所述空心轴(21)上，所述胀头(22)卡设于所述过渡段处，所述膨胀管(3)的下部的内壁紧贴于所述密封部(23)的外壁；
所述锥阀组件(6)轴向设置于所述空心轴(21)内，所述锥阀组件(6)包括锥阀(61)、拉杆(62)和悬挂头(63)，所述悬挂头(63)固定在所述拉杆(62)的上部，所述悬挂头(63)与所述悬挂环(24)相配合，使得所述锥阀组件(6)能够悬挂在所述空心轴(21)的下部，所述锥阀(61)固定在所述拉杆(62)的下部；
所述膨胀管(3)的下部套设在所述下接头(5)的上部且通过密封组件(7)与所述下接头(5)密封连接，所述下接头(5)与所述膨胀管(3)之间通过销钉(11)固定连接，所述下接头(5)的上部的内壁上设有与所述锥阀(61)相匹配的锥阀座。
2.根据权利要求1所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述橡胶环(4)的外壁密封有金属罩(8)。
3.根据权利要求1所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述尾管悬挂器还包括倒扣接头(9)，所述倒扣接头(9)安装于所述油管短节(1)和所述空心轴(21)之间，并分别与所述油管短节(1)和所述空心轴(21)连通，所述倒扣接头(9)与所述油管短节(1)螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述空心轴(21)包括两端开口的第一圆筒和第二圆筒，所述第一圆筒和所述第二圆筒的一端相互连接，所述第一圆筒的内径大于所述第二圆筒的内径，所述第一圆筒的内壁与所述倒扣接头(9)的外壁螺纹连接，所述胀头(22)和所述密封部(23)分别套设在所述第二圆筒上。
5.根据权利要求4所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述尾管悬挂器还包括锁环(10)，所述锁环(10)包括环状主体，所述环状主体的内边缘嵌在所述倒扣接头(9)和所述空心轴(21)的连接处，所述锁环(10)还包括从所述环状主体的外边缘向所述倒扣接头(9)延伸出的第一凸缘、以及从所述环状主体的外边缘向所述空心轴(21)延伸出的第二凸缘，所述第一凸缘箍紧所述倒扣接头(9)，所述第二凸缘箍紧所述空心轴(21)。
6.根据权利要求1所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述密封组件(7)包括金属密封环(71)和挤压螺母(72)，所述下接头(5)的上部的外圆上设有轴台，所述金属密封环(71)和所述挤压螺母(72)分别套设在所述轴台上，所述挤压螺母(72)位于所述金属密封环(71)和所述下接头(5)的下部之间，所述金属密封环(71)紧贴于所述膨胀管(3)的内壁和所述下接头(5)的外圆上。
7.根据权利要求1所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述膨胀管(3)上与所述销钉(11)的连接处套设有保护套(11a)。
8.根据权利要求1所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述悬挂头(63)包括两个螺母，两个所述螺母分别套设在所述拉杆(62)的上部，两个所述螺母为对顶螺母。
9.根据权利要求1-8任一项所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述橡胶环(4)的数量是6个以上。
10.根据权利要求1-8任一项所述的尾管悬挂器，其特征在于，所述下接头(5)与所述膨胀管(3)之间设有O型密封圈(12)。
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| CN201420388812.3U CN204040963U (zh) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | 一种尾管悬挂器 |
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|---|---|---|---|---|
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Granted publication date: 20141224 |
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