CN2809196Y - 一种尾管悬挂装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了钻井完井用的一种尾管悬挂装置,包括悬挂器本体,悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦,卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体,卡瓦下方设有卡瓦支撑杆,支撑杆连接一设置在液压缸内的活塞,活塞与液压缸之间设有剪切销钉,活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧,液压缸设置在悬挂器本体上,悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道,卡瓦外套接有悬挂接头,悬挂接头的内表面自上而下分别为大圆柱面、圆锥面、小圆柱面,圆锥面大端起向下开设有若干向下延伸至小圆柱面的上端面的凹槽;卡瓦外表面与悬挂接头上的圆锥面相适配。本实用新型悬挂可靠性高,施工过流面积大,适用于深井、超深井等井中,可提高尾管固井的成功率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种石油、地矿钻井完井用尾管悬挂装置。
背景技术
近年来,随着油田开发的不断深入,深井超深井越来越多,大斜度井、水平井、分支井、小井眼小间隙井等特殊结构井也不断增多,为节约大量的套管和水泥,降低完井成本,减少固井作业风险,尾管固井技术在石油、地矿等特殊结构井完井中得到了广泛的应用。尾管悬挂器是实施尾管完井固井的关健装置,可大大降低在井下高温、高压钻井水力条件下钻机和钻具的负荷,每口井可节省资金几十万元甚至上百万元,但其风险也是可见的,它直接影响整个固井作业的成功率,
尾管悬挂器应用的主要要求是“挂得住、憋得住、倒得开、提得出”。在深井中对悬挂器的可靠性要求更高。深井固井作业的特点是:井眼深、井壁不规则、相应尾管段长、悬挂载荷大、井底温度高、循环压力大等。这些因素容易引起悬挂器提前坐挂或坐挂失败;送入工具与悬挂器脱不开、提不出;水泥浆循环阻力大、泵压高、造成提出套管或坐井底固井,甚至发生憋泵造成套管内留塞等多种复杂事故。综合分析各种深井、侧钻井等特殊结构井尾管固井失败的原因,环空面积小、循环压力高,坐挂不牢,倒扣倒不开是与尾管悬挂器相关的三个主要原因。
现有技术中有一种专利号为:ZL03271910.8的差动液压尾管悬挂器,包括悬挂器本体,悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦,卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体,所述锥体与悬挂器本体连为一体,卡瓦下方设有卡瓦支撑杆,支撑杆连接一活塞,所述活塞设置在液压缸内,活塞与液压缸之间设有剪切销钉,活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧,液压缸设置在悬挂器本体上,悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道;工作时,卡瓦设置在套管中,悬挂器本体上端与送入工具相连接,其下端与固井套管串相连接,当送入工具将该悬挂器送入到悬挂位置时,在井口向管柱内投球蹩压,当压力达到一定值时,剪切销钉被剪断,活塞推动卡瓦上行,卡瓦外侧与套管接触,内侧与锥体相接触,卡瓦与套管和锥体可靠挤紧,卡瓦与锥体的外锥面实现自锁。由于套管上下等径,使卡瓦容易滑脱,坐挂可靠性差。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种尾管悬挂装置,使尾管能可靠坐挂,以确保尾管固井成功。
本实用新型的目的是这样实现的:一种尾管悬挂装置,包括悬挂器本体,悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦,卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体,卡瓦下方设有卡瓦支撑杆,支撑杆连接一活塞,所述活塞设置在液压缸内,活塞与液压缸之间设有剪切销钉,活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧,液压缸设置在悬挂器本体上,悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道,所述卡瓦外套接有悬挂接头,所述悬挂接头的内表面自上而下分别为大圆柱面、圆锥面、小圆柱面,圆锥面大端起向下开设有若干凹槽,所述凹槽从圆锥面大端起向下延伸至小圆柱面的上端面;卡瓦的外表面与悬挂接头上的圆锥面相适配。
本实用新型中,悬挂接头上下与井中钻井套管可采用标准API螺纹相连接,悬挂器本体上端与送入工具相连接,其下端与尾管串相连接;锥体及卡瓦可在悬挂接头内部的圆锥面或圆柱面内实现坐挂,操作如下:预先将悬挂接头随套管下入井筒内的设计悬挂位置,完井施工时,悬挂器总成由送入工具下入到悬挂接头的位置,下入位置确定后,开始实施悬挂作业;钻井液进入液压缸后,在一定的压力下,销钉剪断,活塞沿着悬挂器本体压缩弹簧并推动卡瓦支撑杆和卡瓦向上运行,卡瓦沿着锥体的外锥面及悬挂接头的内锥面向上挤入,直到卡瓦与悬挂接头的内锥面可靠切入并挤紧,卡瓦与锥体的内外锥面实现自锁;然后下压整个悬挂器一定重量,由于悬挂接头悬挂处以下直径越来越小,使卡瓦与悬挂接头越挤越紧,且不易滑脱,悬挂可靠性增加,实现可靠坐挂,送入工具可倒扣提出;本实用新型结构简单,易于实现,大大提高了悬挂器坐挂可靠性及坐挂能力,由于增加了过流断面,可大大减少固井施工的风险。本实用新型悬挂可靠性高,施工过流面积大,尤其适合应用于深井、超深井等特殊结构井中,可提高尾管固井的成功率。
所述悬挂接头上的圆锥面锥度为1∶6-1∶60。该技术方案可使卡瓦和悬挂接头锁紧更加可靠。
悬挂接头中所述凹槽沿圆锥面从上向下,其深度一定,可从凹槽处通过一定量的钻井液,为使各凹槽过流均匀,所述凹槽在圆周方向上均布有8-16个,保证了卡瓦坐挂处增加了一定过流面积,使得施工时循环泵压低,进一步增大了尾管固井的成功率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为悬挂接头结构示意图;
图3为图1的A-A断面图;
图4为图3的B-B断面图;
其中,1支撑杆,2悬挂接头,2a大圆柱面,2b圆锥面,2c小圆柱面,3弹簧,4剪切销钉,5活塞,6液压缸,7悬挂器本体,8固井套管串,9凹槽,10卡瓦,11锥体,12送入工具。
具体实施方式
如图,为尾管悬挂装置,包括悬挂器本体7,悬挂器本体7外设有内表面成锥形的卡瓦10,卡瓦10与悬挂器本体7之间设有锥体11,卡瓦10下方设有卡瓦支撑杆1,支撑杆1连接一活塞5,活塞5设置在液压缸6内,活塞5与液压缸6之间设有剪切销钉4,活塞5上端设有固定端抵触在悬挂器本体7上的弹簧3,液压缸6设置在悬挂器本体7上,悬挂器本体7上设有接通液压缸6内的径向通道,悬挂接头2套接在在卡瓦10外,悬挂接头2的内表面自上而下依次为大圆柱面2a、圆锥面2b、小圆柱面2c,圆锥面2b锥度为1∶6-1∶60;圆锥面2b大端起向下开设有8-16个底径一致的凹槽9,凹槽9在圆周方向上均匀分布,凹槽9从圆锥面2b大端起向下延伸至小圆柱面2c的上端面;卡瓦10的外表面与悬挂接头上的圆锥面2b相适配。
使用时,悬挂接头2与井中套管采用标准套管螺纹串接,上端为内螺纹,下端为外螺纹,其外径与井下套管串接箍外径一致,其最小内径与套管串内径一致;悬挂器本体7上端与送入工具12相连接,其下端与尾管串8相连接;实施悬挂作业前,预先将悬挂接头2随套管下入井筒设计悬挂位置,完井施工时,悬挂器总成由送入工具12准确下入到悬挂接头2的位置,保证锥体11在圆锥面2b上端左右,下入位置确定后,开始实施悬挂作业;钻井液进入液缸9后,在一定的压力下,剪切销钉4剪断,活塞5沿着悬挂器本体7压缩弹簧3推动卡瓦支撑杆1和卡瓦10向上运行,卡瓦10沿着锥体11的外锥面及悬挂接头2的内锥面向上挤入,直到卡瓦10与悬挂接头2的内锥面可靠切入并挤紧,卡瓦10与锥体11的外锥面实现自锁;然后下压整个悬挂器一定重量,由于悬挂接头2悬挂处2b及2c直径逐渐减小,卡瓦10与悬挂接头2则越压越紧,且不易滑脱,悬挂可靠性增加,实现可靠坐挂;再者悬挂接头2的圆锥面2b处直径均大于套管内径,且有8-16个凹槽9,大大增加了卡瓦坐挂处的过流断面,井筒内钻井液循环阻力降低,施工安全性增加,卡瓦坐挂处的径向摩擦力增加,送入工具12倒扣提出更加容易。
Claims (3)
1、一种尾管悬挂装置,包括悬挂器本体,悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦,卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体,卡瓦下方设有卡瓦支撑杆,支撑杆连接一活塞,所述活塞设置在液压缸内,活塞与液压缸之间设有剪切销钉,活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧,液压缸设置在悬挂器本体上,悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道,其特征在于:所述卡瓦外套接有悬挂接头,所述悬挂接头的内表面自上而下分别为大圆柱面、圆锥面、小圆柱面,圆锥面大端起向下开设有若干凹槽,所述凹槽从圆锥面大端起向下延伸至小圆柱面的上端面;卡瓦的外表面与悬挂接头上的圆锥面相适配。
2、根据权利要求1所述的一种尾管悬挂装置,其特征在于:所述悬挂接头上的圆锥面锥度为1∶6-1∶60。
3、根据权利要求1所述的一种尾管悬挂装置,其特征在于:所述凹槽在圆周方向上均布有8-16个,凹槽底径一致。
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