[實用新型]可旋轉液壓機械雙作用膨脹式尾管懸掛器

無效

• 申請號: 200720190443.7
• 申請日: 2007-11-29
• 公開（公告）號: CN201106426Y
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 任榮權;王輝;張燕萍;王軍
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B23/01
• 分類號: E21B23/01;E21B33/13
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域：

本實用新型涉及石油固井技術領域，特別涉及一種用于尾管固井的尾管懸掛器，是一種可旋轉液壓機械雙作用膨脹式尾管懸掛器。

背景技術：

尾管懸掛固井技術可以減少固井套管重疊，節約套管；減少注水泥壓力；簡化井身結構，解決深井、復雜井的固井問題。

目前，尾管懸掛器的種類很多，根據懸掛尾管的操作方法不同，現有尾管懸掛器分為機械式和液壓式兩種。機械式尾管懸掛器的操作方法一般是上提下放或者旋轉懸掛器將尾管懸掛在外層套管上。其特點是，操作簡單，節省時間，但其結構對井下條件要求較高。液壓式尾管懸掛器是依靠液壓的作用使尾管懸掛在上層套管上。其特點是適用范圍大，不受井斜和尾管長度的限制，但其操作復雜，費時間。單一操作方法的尾管懸掛器，施工中一旦出現意外不能座掛或座掛失敗，必須將整個井內管柱提出，更換尾管懸掛器后，再下入井底進行施工，尤其在斜井、水平井、大位移水平井、多底分支井這樣復雜的情況時，從井內提出管柱的操作復雜，浪費時間。

中國專利公告號CN2159452Y提供了一種隨位自動懸掛尾管裝置，是一種典型的卡瓦式隨位自動脫掛尾管懸掛器，其采用卡瓦與套管內壁進行懸掛。該尾管懸掛器座掛后，尾管內部的通徑小，不利于后續作業，并且在下入尾管懸掛器和注水泥的過程中尾管不能旋轉，固井質量不好。

現有膨脹式尾管懸掛器結構較復雜。US7225880B2是一種膨脹式尾管懸掛器，其利用液壓力脹開膨脹管，使膨脹管與套管進行懸掛。該尾管懸掛器采用從上向下脹開膨脹管的方式，結構復雜。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種可旋轉液壓機械雙作用膨脹式尾管懸掛器，完成尾管懸掛固井，當時用液壓方法操作失效，不能脹開膨脹管時，可依靠機械方法進行膨脹管膨脹作業。并克服卡瓦式尾管懸掛器采用卡瓦座掛，座掛不可靠，座掛后通徑變小；克服膨脹式尾管懸掛器采用從上向下脹開膨脹管的方式，結構復雜的不足。另外，在管柱下放和注水泥的過程中能旋轉尾管，減少水泥漿內的氣泡，提高水泥凝固質量。

本實用新型的技術解決方案：可旋轉液壓機械雙作用膨脹式尾管懸掛器，主要由送入接頭、水泥膠塞、中心管、膨脹管、脹塞、剪釘、密封膠塞、膠塞導管、阻擋環和下連接管組成。其特征是：送入接頭上端有螺紋，能與送入管柱連接。送入接頭下端外壁與膨脹管之間采用花鍵連接；送入接頭下端內壁與中心管螺紋連接。中心管下端通過剪釘固定有一個密封膠塞。密封膠塞的內徑比中心管的內徑小8-20毫米。脹塞在中心管和膨脹管之間的環形空間內的下端，施工時脹塞自下向上脹開膨脹管。脹塞與中心管之間動密封配合，脹塞能在中心管上面滑動；膠塞導管連接在膨脹管的下端；膠塞導管下端螺紋連接下連接管，下連接管的下端有螺紋，能與套管串連接；一個阻擋環固定于下連接管的內部臺肩上。阻擋環上部中心孔的直徑與密封膠塞下端外徑相同，阻擋環下部中心孔的直徑小于密封膠塞下端外徑。在下連接管的下端外壁上均勻分布固定有至少兩個鎖簧機構，下連接管的下端有外螺紋，下連接管下端能連接需要在井下懸掛的尾管串。

所述的鎖簧機構包括擋板、鎖塊和彈簧，擋板焊接在下連接管上；鎖塊形狀為“L”形的鋼板，鎖塊的下平面為一斜面；彈簧為圓柱螺旋壓縮彈簧，鎖簧機構嵌入下連接管外壁上。

為了使膨脹管與套管懸掛更牢固，膨脹管的外側至少有一個環形凸起，環形凸起的截面為梯形，環形凸起外徑與膨脹管的端部直徑相同。

膨脹管外壁直接與套管內壁密封；也可以采用橡膠密封，即在膨脹管外壁上套有橡膠圈；或者在膨脹管外壁上套有金屬與橡膠組合密封圈，采用金屬與橡膠組合密封。

脹塞的兩個端為錐面。

膨脹管和脹塞的結構采用的是固井用膨脹管和脹塞的結構，使用方法與膨脹管固井方法相同，本領域技術人員熟悉，不詳細介紹。

本實用新型的有益效果是：本實用新型與現有的技術相比的優點在于：1、膨脹式尾管懸掛器——結構簡單，座掛、座封可靠。2、機械液壓雙作用，為尾管懸掛器的成功座掛、座封提供了雙保險，能提高座掛、座封成功率；當液壓系統失靈，懸掛失效不能脹開膨脹管時，可以改換為機械拉拔固井管柱的方法，推動脹塞自下向上脹開膨脹管，進行膨脹管膨脹作業。3、送入接頭和膨脹管采用花鍵連接，能在下放管柱和注水泥的過程中旋轉尾管，達到減少水泥漿內的氣泡，使尾管串可以順利下入預定位置和提高固水泥質量。本實用新型的上述結構設計有較大的改進，打破傳統固井尾管懸掛方式，采用液壓或/和機械方法，推動脹塞自下向上脹開膨脹管，膨脹管膨脹后，使尾管串牢固懸掛在井下套管內壁。提高尾管固井成功率，保障井下安全，提高固井質量。

附圖說明