專利名稱：可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油固井技術(shù)領(lǐng)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(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器。
背景技術(shù)：
尾管懸掛固井技術(shù)能減少固井套管重疊，節(jié)約套管；降低注水泥的 壓力；簡化井身結(jié)構(gòu)，解決深井、復(fù)雜井的固井難題。目前，尾管懸掛器按照其座掛的方式可以分為卡瓦式和膨脹式尾管 懸掛器?？傮w來說，卡瓦式尾管懸掛器有座掛不可靠，座掛后通徑變小， 座封效果不好，套管環(huán)空水泥環(huán)存在密封泄漏問題，還存在下入工具后 丟手失敗等問題。中國專利公告號(hào)CN2159452Y提供了一種隨位自動(dòng)懸掛尾管裝置，是一種典型的卡瓦式隨位自動(dòng)脫掛尾管懸掛器，其采用卡瓦與套管內(nèi)壁進(jìn) 行懸掛。該尾管懸掛器座掛后，尾管內(nèi)部的通徑小，不利于后續(xù)作業(yè)， 并且在下入尾管懸掛器和注水泥的過程中尾管不能旋轉(zhuǎn)，固井質(zhì)量不好。 現(xiàn)有膨脹式尾管懸掛器結(jié)構(gòu)較復(fù)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(jìn)行懸掛。該尾 管懸掛器采用從上向下脹開膨脹管的方式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，完成 尾管懸掛固井，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?。豢朔蛎浭轿补軕覓炱鞑捎脧纳舷蛳旅涢_膨脹管的方式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的不足。本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，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(dǎo)管、阻擋環(huán)和下連接管組成。送入接頭上端有螺紋，能連接鉆具。 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(nèi)壁與中 心管螺紋連接。中心管下端通過剪釘固定有一個(gè)密封膠塞。密封膠塞的 內(nèi)徑比中心管的內(nèi)徑小8—20毫米。脹塞在中心管和膨脹管之間的環(huán)形 空間內(nèi)的下端，施工時(shí)脹塞自下向上脹開膨脹管。脹塞與中心管之間動(dòng) 密封配合，脹塞能在中心管上面滑動(dòng)。膠塞導(dǎo)管連接在膨脹管的下端； 膠塞導(dǎo)管下端螺紋連接下連接管，下連接管的下端有螺紋，下連接管的 作用是連接需要懸掛的尾管；一個(gè)阻擋環(huán)坐放于下連接管的內(nèi)部臺(tái)肩上。 阻擋環(huán)上部中心孔的直徑與密封膠塞下端外徑相同，阻擋環(huán)下部中心孔 的內(nèi)徑小于密封膠塞下端外徑。為了使膨脹管與套管懸掛更牢固，膨脹管的外側(cè)至少有一個(gè)環(huán)形凸 起，環(huán)形凸起的截面為梯形，環(huán)形凸起外部邊沿直徑與膨脹管的端部直 徑相同。膨脹管外壁直接與套管內(nèi)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。膨脹管和脹塞的結(jié)構(gòu)采用的是固井用膨脹管和脹塞的結(jié)構(gòu)，使用方 法與膨脹管固井方法相同，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉，不詳細(xì)介紹。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛 器與現(xiàn)有的技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于送入接頭與膨脹管采用花鍵的連接方 式。 一方面，在尾管下入的過程中可以帶可鉆鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，便于尾管 的順利下入， 一方面，在注水泥的過程中可以邊注水泥邊旋轉(zhuǎn)尾管，提 高水泥環(huán)固井質(zhì)量，延長油井壽命。本實(shí)用新型利用液壓力作用，推動(dòng)脹塞自下向上脹開膨脹管。利用液壓脹開膨脹管與套管內(nèi)壁緊密接觸進(jìn) 行懸掛尾管。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有較大的改進(jìn)，打破傳統(tǒng)尾管懸掛器結(jié)構(gòu)，該 液壓膨脹式尾管懸掛器在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便；懸掛成 功率高，密封質(zhì)量好；尾管懸掛后，管柱內(nèi)通徑大，便于采取增產(chǎn)措施。


圖1是本實(shí)用新型可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器結(jié)構(gòu)剖面示意圖。 是實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖面的放大圖。圖中，l.送入接頭，2.水泥膠塞，3.中心管，4.膨脹管，5.脹塞， 6.剪釘，7.密封膠塞，8.膠塞導(dǎo)管，9.阻擋環(huán)，IO.下連接管，11.環(huán)形凸起。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:參閱圖1。以9-5/8"規(guī)格的可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛 器為例，進(jìn)行詳細(xì)說明。可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，送入接頭1上端有NC50鉆桿螺紋接 頭，能連接5-1/2"鉆柱。水泥膠塞2可以采用常規(guī)鉆桿膠塞。中心管3 長度1320mm，內(nèi)徑與上部鉆桿內(nèi)徑相同。膨脹管4兩端的外徑C 210mm， 外側(cè)有10個(gè)環(huán)形凸起，環(huán)形凸起外部邊沿直徑與膨脹管4的端部直徑相 同。脹塞5采用環(huán)形脹塞。剪釘6剪斷壓力8MPa。密封膠塞7尺寸規(guī)格 相當(dāng)于套管膠塞。膠塞導(dǎo)管8是固井需要懸掛的套管，可懸掛7"套管。 阻擋環(huán)9的作用是阻擋密封膠塞7與水泥膠塞2組成的復(fù)合膠塞沿膠塞 導(dǎo)管8下行，使復(fù)合膠塞在阻擋環(huán)9處碰壓的。參閱圖2。送入接頭1下端外壁與膨脹管4之間采用花鍵連接。參 閱圖l。在膨脹管4外壁的膨脹段上套有3個(gè)橡膠圈。送入接頭l下端內(nèi)壁與中心管3螺紋連接。中心管3下端通過剪釘6固定有一個(gè)密封膠 塞7。密封膠塞7的內(nèi)徑比中心管3的內(nèi)徑小12毫米。脹塞5在中心管 3和膨脹管4之間的環(huán)形空間，脹塞5與中心管3之間動(dòng)密封配合，脹 塞5能在中心管3上面滑動(dòng)；膠塞導(dǎo)管8連接在膨脹管4的下端；膠塞 導(dǎo)管8下端螺紋連接下連接管10，下連接管10的下端有螺紋，下連接 管10下端能懸掛尾管； 一個(gè)阻擋環(huán)9坐放于下連接管10的內(nèi)部臺(tái)肩上。 阻擋環(huán)9上部中心孔的直徑與密封膠塞7下端外徑相同，阻擋環(huán)9下部 中心孔的內(nèi)徑小于密封膠塞7下端外徑18毫米。簡述本實(shí)用新型的工作過程，有助于理解本實(shí)用新型。當(dāng)懸掛的尾 管下到預(yù)定位置的時(shí)候，將設(shè)計(jì)好一定量的水泥注入送入管柱后，向管 柱內(nèi)投入水泥膠塞2。繼續(xù)泵入完井液，完井液推動(dòng)水泥膠塞2沿中心 管3內(nèi)壁向下運(yùn)動(dòng)，水泥膠塞2向下運(yùn)動(dòng)到密封膠塞7上部碰壓，并剪 斷剪釘6，水泥膠塞2和密封膠塞7組成的復(fù)合膠塞在完井液的推動(dòng)下 沿膠塞導(dǎo)管8內(nèi)壁繼續(xù)下行，同時(shí)刮去膠塞導(dǎo)管8內(nèi)壁上殘留的水泥， 到達(dá)阻擋環(huán)9處二次碰壓。在水泥固井工序中我們能夠旋轉(zhuǎn)全部送入管 柱，即通過花鍵帶動(dòng)膨脹管4、膠塞導(dǎo)管8、下連接管10和下部連接的 尾管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)在尾管注水泥固井施工中，全過程旋轉(zhuǎn)尾管。 再次憋壓，地面繼續(xù)泵入完井液，當(dāng)壓力增加到一定值時(shí)，完井液推動(dòng) 脹塞5沿中心管3向上滑動(dòng)，脹開膨脹管4，使膨脹管4外壁與上層套管內(nèi)壁接觸和脹合，形成了堅(jiān)固而可靠的座封，實(shí)現(xiàn)尾管座掛。同時(shí)自 動(dòng)丟手。丟手后，提出脹塞5、中心管3和送入接頭1至井口，使用常 規(guī)鉆井工具可以繼續(xù)鉆進(jìn)。實(shí)施例2:參閱圖l。實(shí)施例2與實(shí)施例l基本相同，不同點(diǎn)是在 膨脹管4的膨脹段的外壁上套有金屬與橡膠組合的密封圈。膨脹管4的 外側(cè)有5個(gè)環(huán)形凸起11，環(huán)形凸起11的截面為梯形，環(huán)形凸起ll外部 邊沿直徑與膨脹管4的端部直徑相同。
權(quán)利要求1、一種可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，主要由送入接頭(1)、水泥膠塞(2)、中心管(3)、膨脹管(4)、脹塞(5)、剪釘(6)、密封膠塞(7)、膠塞導(dǎo)管(8)、阻擋環(huán)(9)和下連接管(10)組成，其特征是送入接頭(1)上端有螺紋，能連接鉆具，送入接頭1下端外壁與膨脹管4之間采用花鍵連接；送入接頭(1)下端內(nèi)壁與中心管(3)螺紋連接，中心管(3)下端通過剪釘(6)固定有一個(gè)密封膠塞(7)，密封膠塞(7)的內(nèi)徑比中心管3的內(nèi)徑小8-20毫米，脹塞(5)在中心管(3)和膨脹管(4)之間的環(huán)形空間內(nèi)的下端，脹塞(5)與中心管(3)之間動(dòng)密封配合，脹塞(5)能在中心管(3)上面滑動(dòng)；膠塞導(dǎo)管(8)連接在膨脹管(4)的下端；膠塞導(dǎo)管(8)下端螺紋連接下連接管(10)，下連接管(10)的下端有螺紋；一個(gè)阻擋環(huán)(9)坐放于下連接管(10)的內(nèi)部臺(tái)肩上，阻擋環(huán)(9)上部中心孔的直徑與密封膠塞(7)下端外徑相同，阻擋環(huán)(9)下部中心孔的內(nèi)徑小于密封膠塞(7)下端外徑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，其特征是 膨脹管(4)的外側(cè)至少有一個(gè)環(huán)形凸起(11)，環(huán)形凸起(ll)的截面為梯 形，環(huán)形凸起(11)外部邊沿直徑與膨脹管(4)的端部直徑相同。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，其特 征是在膨脹管(4)外壁上套有橡膠圈。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，其特 征是在膨脹管(4)外壁上套有金屬與橡膠組合密封圈。
專利摘要可旋轉(zhuǎn)液壓膨脹式尾管懸掛器，應(yīng)用于尾管固井施工中。特征是送入接頭上端有螺紋，能連接鉆具。送入接頭下端外壁與膨脹管之間花鍵連接；送入接頭下端內(nèi)壁與中心管螺紋連接。中心管下端采用剪釘固定有密封膠塞；脹塞在中心管和膨脹管之間的環(huán)形空間；膠塞導(dǎo)管連接在膨脹管的下端；膠塞導(dǎo)管下端螺紋連接下連接管；阻擋環(huán)坐放于下連接管的內(nèi)部臺(tái)肩上。阻擋環(huán)上部中心孔的直徑與密封膠塞下端外徑相同，阻擋環(huán)下部中心孔的直徑小于密封膠塞下端外徑。效果是利用液壓脹開膨脹管與套管內(nèi)壁緊密接觸進(jìn)行懸掛尾管。懸掛成功率高，密封質(zhì)量好；管柱內(nèi)通徑大。送入接頭與膨脹管之間花鍵連接，在下入過程中能帶可鉆鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。
文檔編號(hào)E21B23/00GK201106427SQ20072019044
公開日2008年8月27日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者于永亮, 任榮權(quán), 張燕萍, 軍 王, 輝 王 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院