[發明專利]一種下套管裝置及下套管作業工藝

有效

• 申請號: 201210184259.7
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN103470185A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 韓飛;紀友哲;王輝;任榮權;王宏偉;李顯義;賈濤;馬汝濤;朱英杰;楊磊;尹洪偉;于永亮;王建利;王金宏;劉洋
• 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: E21B7/20
• 分類號: E21B7/20
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 黃厚剛

技術領域

本發明涉及石油天然氣鉆井領域，特別涉及一種下套管裝置及下套管作業工藝。

背景技術

隨著國內對煤層氣等非常規資源開發力度的加大，國內許多公司都爭先開展煤層氣鉆機的研制。而車載煤層氣鉆機作業中主要涉及的是下套管作業。

目前，車載煤層氣鉆機采用常規吊卡進行下套管作業，上述作業存在以下不足：

(1)由于動力水龍頭不能用于套管的旋扣，井口需配備液壓大鉗或貓頭等工具進行旋扣作業，而為了安裝和操作井口工具，需要較大的井口工作面積，則導致鉆臺或井架體積大、質量大，占用井場面積大，并且不利于安裝和移運，故存在占用井口空間大的問題。

(2)采用常規雙吊卡下套管作業，工人需要頻繁地倒換大重量的常規吊卡，故存在工人勞動強度大，下套管效率低的問題。

發明內容

為了克服上述現有技術中存在的占用井口空間大的問題，工人勞動強度大的問題，以及下套管效率低的問題，本發明實施例提供了一種下套管裝置及下套管作業工藝。所述技術方案如下：

一種下套管裝置，所述下套裝置包括順次相連的上連接短接、連接板和吊卡總成，以及主連接銷和輔連接銷，其中，所述上連接短接通過所述主連接銷與所述連接板相連，所述上連接短接用以連接動力水龍頭中心管，所述連接板通過所述輔連接銷與所述吊卡總成相連，通過所述吊卡總成夾持或松開套管，以實現下套管作業。

具體地，所述上連接短接包括相互連接的圓柱連接部和雙耳板連接部，所述圓柱連接部設置在所述上連接短接的一端，所述圓柱連接部上設有外螺紋，通過所述外螺紋與所述動力水龍頭中心管連接，所述雙耳板連接部設置在所述上連接短接的另一端，所述雙耳板連接部通過所述主連接銷與所述連接板相連。

具體地，所述連接板相互連接的單耳板連接部和兩個雙耳板連接部，所述單耳板連接部設置在連接板的一端，所述單耳板連接部與所述上連接短接中的所述雙耳板連接部相連，所述兩個雙耳板連接部相對于所述單耳板連接部的中心對稱的設置在所述連接板的另一端，所述兩個雙耳板連接部分別通過所述輔連接銷與所述吊卡總成相連。

具體地，所述吊卡總成包括兩組吊卡機構及鎖定機構，所述兩組吊卡機構用以裝卡及起吊所述套管，所述兩組吊卡機構的一端為活動端，并通過活動連接實現相對旋轉，所述兩組吊卡機構的另一端為自由端并可相對開合，所述鎖定機構設置在所述兩組吊卡機構的自由端，所述鎖定機構用以夾持或松開所述套管。

具體地，所述兩組吊卡機構為相同結構，每組吊卡機構均包括順次連接的吊卡上板、吊卡側板及吊卡下板，設于所述吊卡側板中的兩個卡瓦座，以及連接所述吊卡上板與所述吊卡下板的吊卡吊耳，其中，所述兩個卡瓦座中設有卡瓦牙，所述卡瓦牙用于卡緊所述套管，所述吊卡吊耳通過所述輔連接銷與所述連接板相連。

具體地，所述吊卡上板及所述吊卡下板均為截面夾角為170度的圓環結構，所述吊卡側板為截面夾角為160度的圓環結構，所述卡瓦座為橫截面夾角為30度的圓環結構。

具體地，所述鎖定機構包括鋼管、鎖定銷、螺栓、凹型擋板及螺母，所述鋼管通過所述鎖定銷設置于所述兩組吊卡機構的一吊卡機構中，并且所述鋼管可相對所述鎖定銷旋轉，所述螺栓垂直焊接在所述鋼管上，所述螺母與所述螺栓相配用以鎖定所述套管，所述凹型擋板設于所述兩組吊卡機構的另一吊卡機構中，夾持所述套管時，所述螺栓通過所述凹型擋板并由所述螺母鎖緊，松開所述套管時，松開所述螺母解除鎖定，所述螺栓與所述凹型擋板脫離。

本發明還提供了一種下套管作業工藝，所述工藝包括所述的下套裝置，所述工藝按照如下步驟進行：

步驟1，將所述上連接短接與所述動力水龍頭中心管連接在一起，同時，將所述連接板與所述上連接短接通過所述主連接銷連接在一起，并配備液壓動力鏈鉗、動力卡瓦以及兩套吊卡總成；

步驟2，在地面將套管安裝于所述兩套吊卡總成一套吊卡總成中，并鎖緊所述套管；

步驟3，利用液壓絞車將步驟2中連接好的所述套管與所述吊卡總成提升到井口；

步驟4，下放步驟1中連接好的所述動力水龍頭、所述上連接短接及所述連接板，通過所述輔連接銷將所述連接板與所述吊卡總成連接在一起；

步驟5，上提步驟4中的所述動力水龍頭及剛連接好的所述套管；

步驟6，下所述放力水龍頭及所述剛連接好的套管，使之與夾持在所述動力卡瓦上的套管對扣；

步驟7，旋轉所述動力水龍頭中心管，通過所述吊卡總成將扭矩傳遞到連接在所述吊卡總成上的所述套管上，實現連接在所述吊卡總成上的所述套管，以及所述動力卡瓦上的套管，兩個套管之間的旋扣；