CN209430154U - 封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，包括中心管，中心管外壁上自上而下依次设置有传力套、扶正环、上隔环、上承环、胶筒、下承环和下隔环，所述传力套与扶正环固定连接，上承环与胶筒上端斜面配合，胶筒下端与下承环上端斜面配合，下承环下端与下隔环斜面配合，下隔环固定设置在中心管外壁上。本实用新型对密封胶筒保护效果更好，环空封隔能力显著提高，提升了抗风险能力。

Description

封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件

技术领域

本实用新型涉及一种封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，用于进行尾管悬挂器顶部环空封隔。

背景技术

随着石油天然气的持续开发，深井、超深井逐年增多，受限于井身结构、地层压力等多方面因素影响，储层固井较多采用尾管悬挂固井方式。但在高温、高压、油气较活跃，油气上窜速度大的区域使用常规尾管固井，其重叠段固井质量难以保证，后期环空带压现象时有发生。造成这一问题的原因是多方面的，如顶替效率、漏失及水泥收缩等原因。这些问题的发生，严重影响了钻井作业连续进行和油井正常投产，而在重叠段实施补水泥作业，不仅花费大，而且成功率较低。故采用封隔式尾管悬挂固井方式逐步得到各油田的极大关注。

虽然国内外各固井工具厂商越来越关注封隔式尾管悬挂器的研发，设计研发了包含机械式封隔尾管悬挂器、液压式封隔尾管悬挂器、膨胀管式封隔尾管悬挂器等多种工具结构，但大部分为针对7寸及以上尾管尺寸所设计研发，且一般要求的环空封隔能力均不超过35MPa。而针对7寸以下尾管尺寸设计研发的小尺寸顶部封隔组件则较为欠缺，且由于设计空间限制，沿用大尺寸顶部封隔组件结构设计将大大限制其环空封隔能力，难以满足现场需求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件。本实用新型对密封胶筒保护效果更好，环空封隔能力显著提高，提升了抗风险能力。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，其特征在于：包括中心管，中心管外壁上自上而下依次设置有传力套、扶正环、上隔环、上承环、胶筒、下承环和下隔环，所述传力套与扶正环固定连接，上承环上端与上隔环斜面配合，下端与胶筒上端斜面配合，胶筒下端与下承环上端斜面配合，下承环下端与下隔环斜面配合，下隔环固定设置在中心管外壁上。

所述胶筒包括上胶筒、中胶筒和下胶筒，中胶筒上端与上胶筒斜面配合，下端与下胶筒斜面配合。

所述下胶筒的邵氏硬度低于上胶筒和中胶筒，且中胶筒与下胶筒斜面配合的接触角度低于上胶筒与中胶筒接触角度。

所述上承环下端与上胶筒上端斜面配合，下胶筒下端与下承环上端斜面配合。

所述传力套与中心管之间的间隙内设置有自锁环。

采用本实用新型的优点在于：

1、本实用新型对密封胶筒保护效果更好。通过在前后两端上隔环和下隔环之间增加上承环和下承环，可有效防止上隔环和下隔环对膨胀后橡胶剪切。

2、本实用新型环空封隔能力显著提高。通过优化胶筒结构，采取三段式胶筒组合。且通过优化胶筒邵氏硬度及胶筒接触角度，提高了该封隔组件环空封隔能力，适用于小尺寸尾管悬挂固井，可较好的解决尾管固井中重合段气窜风险，有着非常实用的推广价值。

3、本实用新型抗风险能力提升。通过封隔组件内部过载保护，可有效防止工具胀封阶段下压吨位过大，引起胶筒橡胶被挤破风险。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中标记为：1、传力套，2、自锁环，3、扶正环，4、上隔环，5、上承环，6、上胶筒，7、中胶筒，8、下胶筒，9、下承环，10、下隔环，11、中心管。

具体实施方式

实施例1

一种封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，包括中心管11，中心管11外壁上自上而下依次设置有传力套1、扶正环3、上隔环4、上承环5、胶筒、下承环9和下隔环10，所述传力套1与扶正环3固定连接，上承环5上端与上隔环4斜面配合，下端与胶筒上端斜面配合，胶筒下端与下承环9上端斜面配合，下承环9下端与下隔环10斜面配合，下隔环10固定设置在中心管11外壁上。

所述胶筒包括上胶筒6、中胶筒7和下胶筒8，中胶筒7上端与上胶筒6斜面配合，下端与下胶筒8斜面配合。

所述下胶筒8的邵氏硬度低于上胶筒6和中胶筒7，且中胶筒7与下胶筒8斜面配合的接触角度低于上胶筒6与中胶筒7接触角度。

所述上承环5下端与上胶筒6上端斜面配合，下胶筒8下端与下承环9上端斜面配合。

所述传力套1与中心管11之间的间隙内设置有自锁环2。

本实用新型采用3段胶筒组合密封结构，并分别优化了三段胶筒的邵氏硬度及胶筒之间接触角度，确保在工具坐封阶段，胶筒胀封程序为：下胶筒压胀→上胶筒压胀→中胶压胀→上中下胶筒集体压胀，从而有利于最大化胶筒的环空封隔能力。且通过在前后两端上隔环和下隔环之间增加上承环和下承环，有效防止在后期工具坐封过程中，胶筒已顺利胀封，而上隔环和下隔环未能径向外凸变形，造成橡胶在底部高压流体作用下被挤出，甚至上隔环和下隔环剪切橡胶胶筒的情况。并通过封隔组件内部过载保护，有效防止工具胀封阶段，下压吨位过大，引起胶筒橡胶被挤破风险。

实施例2

本实施例结合附图对实用新型做进一步说明。

如图所示，该顶部封隔组件主要由1、传力套 2、自锁环 3、扶正环 4、上隔环 5、上承环 6、上胶筒 7、中胶筒 8、下胶筒 9、下承环 10、下隔环 11、中心管组成。

该顶部封隔组件以中心管11为基础，上部与尾管悬挂器回接筒相连，下部与悬挂器悬挂装置连接。固井作业结束后，顶部封隔器坐封阶段，坐封力由回接筒通过传力套1、扶正环3传递至胶筒组件位置。因下胶筒8相较于上胶筒6、中胶筒7邵氏硬度更低，且中胶筒与下胶筒接触角度低于上胶筒与中胶筒接触角度，故三段式胶筒胀封阶段为下胶筒8压胀→上胶筒6压胀→中胶筒7压胀→三段胶筒集体压胀，其后胶筒外缘与上层套管内壁接触，并逐步增大对内壁挤压力，至一定压力情况下，上承环5、下承环9与胶筒接触面开始扩张，保护挤压变形后的胶筒端面。并且在上承环5与下承环9扩张的同时，带动上隔环4与下隔环10适度扩张，以更好保护整个三段式胶筒结构胀封稳定性。在卸去上端坐封力后，通过自锁环2防止胶筒位置解封，从而达到环空永久封隔作用。

Claims (5)

1.一种封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，其特征在于：包括中心管（11），中心管（11）外壁上自上而下依次设置有传力套（1）、扶正环（3）、上隔环（4）、上承环（5）、胶筒、下承环（9）和下隔环（10），所述传力套（1）与扶正环（3）固定连接，上承环（5）上端与上隔环（4）斜面配合，下端与胶筒上端斜面配合，胶筒下端与下承环（9）上端斜面配合，下承环（9）下端与下隔环（10）斜面配合，下隔环（10）固定设置在中心管（11）外壁上。

2.根据权利要求1所述的封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，其特征在于：所述胶筒包括上胶筒（6）、中胶筒（7）和下胶筒（8），中胶筒（7）上端与上胶筒（6）斜面配合，下端与下胶筒（8）斜面配合。

3.根据权利要求2所述的封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，其特征在于：所述下胶筒（8）的邵氏硬度低于上胶筒（6）和中胶筒（7），且中胶筒（7）与下胶筒（8）斜面配合的接触角度低于上胶筒（6）与中胶筒（7）接触角度。

4.根据权利要求3所述的封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，其特征在于：所述上承环（5）下端与上胶筒（6）上端斜面配合，下胶筒（8）下端与下承环（9）上端斜面配合。

5.根据权利要求4所述的封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，其特征在于：所述传力套（1）与中心管（11）之间的间隙内设置有自锁环（2）。