CN206309331U - 套管悬挂器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种套管悬挂器，属于油田技术领域。所述套管悬挂器用于油井系统中的双层套管，所述套管悬挂器包括：扶正芯轴和本体，所述本体设置有空腔，所述扶正芯轴位于所述本体的空腔内；所述扶正芯轴设置有空腔，所述双层套管的内层套管位于所述扶正芯轴的空腔内，所述扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，每个所述流体通道与所述双层套管形成的环形空间连通。本实用新型解决了套管悬挂器的可靠性较差的问题，提高了套管悬挂器的可靠性，用于固井。

Description

套管悬挂器

技术领域

本实用新型涉及油田技术领域，特别涉及一种套管悬挂器。

背景技术

目前，在固井过程中通常采用套管悬挂器来悬挂套管并封隔双层套管之间的环空。

相关技术中，套管悬挂器的芯轴内表面设置有内螺纹，该内螺纹用于连接套管。芯轴外表面设置有密封槽，该密封槽嵌套有O型密封圈。该O型密封圈用于密封套管之间的环形空间。使用该套管悬挂器时，在固井前，先提起套管柱(通过套管柱上提或下放套管悬挂器)约200毫米高，使套管悬挂器离开套管头本体，形成固井泥浆返流通道，固井泥浆能够从该通道流出。待固井泥浆流出且未凝固时，再下放套管柱，使套管悬挂器再进入套管头本体内。

在套管悬挂器进入套管头本体内时，由于套管头本体中的水泥会凝固膨胀，所以会导致套管悬挂器无法较好地进入套管头本体内，进而无法被很好地安装起来，使得套管悬挂器的端面高出套管头本体的法兰端面(法兰端面指的是套管头本体连接法兰的端面)。此时，为了不影响采油和压裂井口的安装，需要去掉高出套管头本体的法兰端面的部分。然而这样会降低套管悬挂器的机械性能，缩短套管悬挂器的使用寿命，增加施工费用，影响新井投产时间，因此，套管悬挂器的可靠性较差。

实用新型内容

为了解决套管悬挂器的可靠性较差的问题，本实用新型提供了一种套管悬挂器。所述技术方案如下：

提供了一种套管悬挂器，用于油井系统中的双层套管，所述套管悬挂器包括：扶正芯轴和本体，

所述本体设置有空腔，所述扶正芯轴位于所述本体的空腔内；

所述扶正芯轴设置有空腔，所述双层套管的内层套管位于所述扶正芯轴的空腔内，所述扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，每个所述流体通道与所述双层套管形成的环形空间连通。

可选的，所述套管悬挂器还包括：密封件，

所述密封件设置有空腔，所述密封件设置在所述扶正芯轴的一端，所述密封件用于密封所述环形空间。

可选的，所述密封件呈环状结构，所述密封件的内表面与套管接箍的外表面贴合，所述密封件的外表面与所述本体的内表面贴合，所述套管接箍套接在所述内层套管的外侧；

所述扶正芯轴的多个流体通道的侧壁均与所述本体的内表面贴合，所述扶正芯轴的内表面与所述套管接箍和所述内层套管的外表面贴合；

所述套管接箍、所述扶正芯轴和所述本体的中心共线。

可选的，所述密封件包括第一压环、密封圈和第二压环，

所述密封圈位于所述第一压环和所述第二压环之间，所述第一压环和所述密封圈均设置有圆孔，所述第二压环设置有螺栓孔，用于紧固所述密封件的螺栓能够穿过所述圆孔和所述螺栓孔。

可选的，每个所述流体通道为扇形通道；

所述本体设置有锥形台阶，每个所述流体通道的侧壁的下端与所述本体的锥形台阶的锥面贴合。

可选的，所述扶正芯轴的外表面沿径向方向均匀设置有4个流体通道。

可选的，所述第一压环和所述密封圈均设置有8个圆孔，所述第二压环设置有8个螺栓孔。

可选的，所述密封圈为橡胶圈。

可选的，所述第一压环和所述第二压环为金属环。

本实用新型提供了一种套管悬挂器，由于该套管悬挂器的扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，所以在固井前，流体能够通过多个流体通道流出，无需上提套管悬挂器，进而后续也无需再下放套管悬挂器。这样一来，避免了因水泥凝固膨胀而使套管悬挂器无法被较好地安装，所以无需去掉套管悬挂器多余的部分，提高了套管悬挂器的机械性能，延长了套管悬挂器的使用寿命，降低了施工费用，因此，提高了套管悬挂器的可靠性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

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套管悬挂器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种扶正芯轴的立体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种套管悬挂器的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种套管悬挂器的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的一种套管悬挂器的立体结构示意图。

通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

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。

本实用新型实施例提供了一种套管悬挂器，用于油井系统中的双层套管10，如图1所示，该套管悬挂器20包括：扶正芯轴21和本体22。

本体22设置有空腔，扶正芯轴21位于本体22的空腔内。

扶正芯轴21设置有空腔，双层套管10的内层套管101位于扶正芯轴21的空腔内。扶正芯轴21的外表面沿径向方向设置有多个流体通道211，每个流体通道211与双层套管形成的环形空间连通。

综上所述，本实用新型实施例提供的套管悬挂器，由于该套管悬挂器的扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，所以在固井前，流体能够通过多个流体通道流出，无需上提套管悬挂器，进而后续也无需再下放套管悬挂器。这样一来，避免了因水泥凝固膨胀而使套管悬挂器无法被较好地安装，所以无需去掉套管悬挂器多余的部分，提高了套管悬挂器的机械性能，延长了套管悬挂器的使用寿命，降低了施工费用，因此，提高了套管悬挂器的可靠性。

此外，图1中的11为旁通堵头，12为灌注通道。固井时，当水泥不足时，可以将水泥从灌注通道12灌入双层套管10形成的环形空间102。

具体的，图2示出了该扶正芯轴的立体结构示意图。如图2所示，扶正芯轴21的外表面沿径向方向设置有多个流体通道211。由于该套管悬挂器的扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，所以在固井前，流体(如泥浆)能够通过多个流体通道流出，无需上提套管悬挂器，进而后续也无需再下放套管悬挂器。避免了套管悬挂器因水泥凝固膨胀而无法被较好地安装。

示例的，如图2所示，扶正芯轴21的外表面沿径向方向均匀设置有4个流体通道。

进一步的，为了密封套管环形空间，如图3所示，该套管悬挂器20还包括：密封件23。

密封件23设置有空腔，密封件23设置在扶正芯轴21的一端。密封件23用于密封环形空间，该环形空间是双层套管形成的空间，也即套管环形空间。

进一步的，如图3所示，密封件23呈环状结构。密封件23的内表面与套管接箍01的外表面贴合。密封件23的外表面与本体22的内表面贴合。套管接箍01套接在内层套管101的外侧。固井时，待返出的流体凝固后，安装密封件，密封圈的内表面与套管接箍的外表面紧密贴合，密封圈的外表面与本体的内表面紧密贴合，增强了密封套管环形空间的效果。

如图3所示，扶正芯轴21的多个流体通道211的侧壁均与本体22的内表面贴合。扶正芯轴21的内表面与套管接箍01和内层套管101的外表面贴合。

其中，套管接箍01、扶正芯轴21和本体22的中心共线。如图3所示，套管接箍01、扶正芯轴21和本体22的中心均位于直线l上。套管接箍、扶正芯轴和本体的中心共线，使得安装密封件较方便。

图3中的其他标记含义可以参考图1进行说明。

进一步的，如图4所示，密封件23包括第一压环231、密封圈232和第二压环233。密封圈232位于第一压环231和第二压环233之间。第一压环231和密封圈232均设置有圆孔。第二压环233设置有螺栓孔。用于紧固密封件23的螺栓能够穿过圆孔和螺栓孔。安装密封件时，将螺栓穿过圆孔和螺栓孔，第一压环和第二压环之间的距离变小，密封圈受压变形，进而达到密封套管环形空间的效果。

示例的，密封圈可以为橡胶圈。第一压环和第二压环可以为金属环。此外，还可以将内六方螺钉穿过圆孔和螺栓孔以紧固密封件。示例的，内六方螺钉的直径可以为16毫米。

示例的，第一压环和密封圈均设置有8个圆孔，第二压环设置有8个螺栓孔。

可选的，每个流体通道可以为扇形通道。扇形通道能够使流体更加顺畅地返出。

如图4所示，本体22设置有锥形台阶2310。每个流体通道211的侧壁的下端与本体的锥形台阶2310的锥面贴合，这样一来，便于对套管悬挂器执行下放操作，套管悬挂器能够较稳固地坐落在本体的内腔中。

进一步的，如图4所示，本体22的法兰端面A设置有凹槽220，凹槽内嵌套有钢圈221，钢圈221是用于本体与法兰连接的密封元件。图4中的其他标记含义可以参考图3进行说明。

图5示出了图4所示的套管悬挂器的立体结构示意图。图5中，22为本体，21为扶正芯轴，10为双层套管，211为流体通道，11为旁通堵头，12为灌注通道，231为第一压环，232为密封圈，233为第二压环。A用于指示本体的法兰端面。

使用本实用新型实施例提供的套管悬挂器的过程为：在固井前，将套管悬挂器的扶正芯轴套接在最后一根内层套管上，再将扶正芯轴下放至本体内，且使套管接箍位于本体的空腔的中间位置。套管环形空间中的流体(如固井泥浆)通过多个流体通道顺畅地返出。待流体凝固后，安装密封件，通过8个直径为16毫米内六方螺钉，紧固第一压环、密封圈和第二压环，第一压环和第二压环之间的距离变小，密封圈受压变形，密封圈的内表面与套管接箍的外表面紧密贴合，密封圈的外表面与本体的内表面紧密贴合，增强了密封套管环形空间的效果。

使用本实用新型实施例提供的套管悬挂器固井时，该套管悬挂器的端面能够低于本体的法兰端面1至4.5毫米；该套管悬挂器的密封性能良好，能够满足对套管环形空间的密封要求；可以在该套管悬挂器的密封件失效后对密封件进行及时更换；使用该套管悬挂器，能够降低固井过程中流体产生的循环压力2至3MPa(兆帕)；使用该套管悬挂器能够保证后续投产压裂安全施工，并提前新井投产2至6天。

需要补充说明的是，套管悬挂器分为卡瓦式悬挂器和芯轴式悬挂器，两层套管的油井通常采用芯轴式悬挂器。使用芯轴式悬挂器时，在固井前，先提起套管柱约200毫米高，使芯轴式悬挂器离开套管头本体，形成固井泥浆返流通道，固井泥浆从该通道流出，但该通道狭小，具有截流作用，所以固井泥浆返出时的阻力较大。待固井泥浆流出且未凝固时，再下放套管柱，使芯轴式悬挂器再进入套管头本体内。由于套管头本体中的水泥会凝固膨胀，所以会导致芯轴式悬挂器无法较好地进入套管头本体内，进而无法被很好地安装起来，使得芯轴式悬挂器的端面高出套管头本体的法兰端面。为了不影响采油和压裂井口的安装，需要去掉芯轴式悬挂器高出套管头本体的法兰端面的金属材料。如果芯轴式悬挂器的端面高出套管头本体的法兰端面15毫米左右，就需要采用气割方式去掉芯轴式悬挂器多余的部分。由于氧炔焰温度高，相当于对芯轴式悬挂器做退火热处理，这样一来，会降低芯轴式悬挂器的机械性能和使用寿命，增加施工费用，还会影响新井投产时间。另外，在将芯轴式悬挂器下放至套管头本体内时，芯轴式悬挂器的O型密封圈受到挤压会严重变形，跳出密封槽，导致对套管环形空间的密封效果较差。

本实用新型实施例提供的套管悬挂器也属于芯轴式悬挂器，由于该套管悬挂器的扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，所以无需上提套管悬挂器，再下放套管悬挂器，进而无需去掉套管悬挂器多余的部分，解决了套管悬挂器安装不到位，产生上顶现象的问题。同时多个流体通道还解决了现有技术中固井泥浆返流通道狭小，固井泥浆返出时的阻力较大的问题。另外，由于该套管悬挂器的密封件是设置在扶正芯轴的一端，所以也解决了现有技术中对套管环形空间的密封效果较差的问题，提高了对套管环形空间的密封效果。该套管悬挂器不会影响井口的安装，简化了固井工艺，提高了固井质量，保证了新井能够快速安全投产。

综上所述，本实用新型实施例提供的套管悬挂器，由于该套管悬挂器的扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，所以在固井前，流体能够通过多个流体通道流出，无需上提套管悬挂器，进而后续也无需再下放套管悬挂器。这样一来，避免了因水泥凝固膨胀而使套管悬挂器无法被较好地安装，所以无需去掉套管悬挂器多余的部分，提高了套管悬挂器的机械性能，延长了套管悬挂器的使用寿命，降低了施工费用，因此，提高了套管悬挂器的可靠性，且该套管悬挂器的结构简单，易于实现。

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 (9)

1.一种套管悬挂器，其特征在于，用于油井系统中的双层套管，所述套管悬挂器包括：扶正芯轴和本体，

所述本体设置有空腔，所述扶正芯轴位于所述本体的空腔内；

所述扶正芯轴设置有空腔，所述双层套管的内层套管位于所述扶正芯轴的空腔内，所述扶正芯轴的外表面沿径向方向设置有多个流体通道，每个所述流体通道与所述双层套管形成的环形空间连通。

2.根据权利要求1所述的套管悬挂器，其特征在于，所述套管悬挂器还包括：密封件，

所述密封件设置有空腔，所述密封件设置在所述扶正芯轴的一端，所述密封件用于密封所述环形空间。

3.根据权利要求2所述的套管悬挂器，其特征在于，

所述密封件呈环状结构，所述密封件的内表面与套管接箍的外表面贴合，所述密封件的外表面与所述本体的内表面贴合，所述套管接箍套接在所述内层套管的外侧；

所述扶正芯轴的多个流体通道的侧壁均与所述本体的内表面贴合，所述扶正芯轴的内表面与所述套管接箍和所述内层套管的外表面贴合；

所述套管接箍、所述扶正芯轴和所述本体的中心共线。

4.根据权利要求3所述的套管悬挂器，其特征在于，所述密封件包括第一压环、密封圈和第二压环，

所述密封圈位于所述第一压环和所述第二压环之间，所述第一压环和所述密封圈均设置有圆孔，所述第二压环设置有螺栓孔，用于紧固所述密封件的螺栓能够穿过所述圆孔和所述螺栓孔。

5.根据权利要求1所述的套管悬挂器，其特征在于，

每个所述流体通道为扇形通道；

所述本体设置有锥形台阶，每个所述流体通道的侧壁的下端与所述本体的锥形台阶的锥面贴合。

6.根据权利要求1所述的套管悬挂器，其特征在于，

所述扶正芯轴的外表面沿径向方向均匀设置有4个流体通道。

7.根据权利要求4所述的套管悬挂器，其特征在于，

所述第一压环和所述密封圈均设置有8个圆孔，所述第二压环设置有8个螺栓孔。

8.根据权利要求4所述的套管悬挂器，其特征在于，

所述密封圈为橡胶圈。

9.根据权利要求4所述的套管悬挂器，其特征在于，

所述第一压环和所述第二压环为金属环。