一種尾管懸掛器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種尾管懸掛器，屬于油田完井【技術(shù)領(lǐng)域】。懸掛器包括：油管短節(jié)、脹頭組件、膨脹管、下接頭和錐閥組件；膨脹管包括上部、下部以及連接上部和下部的過渡段，上部的內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，上部外套設(shè)有若干橡膠環(huán)；脹頭組件軸向設(shè)于膨脹管內(nèi)，脹頭組件包括空心軸、脹頭和密封部，空心軸的上部與油管短節(jié)相互連通，空心軸的下部的內(nèi)壁設(shè)有懸掛環(huán)，脹頭和密封部分別套設(shè)在空心軸上，脹頭卡設(shè)于過渡段處，膨脹管的內(nèi)壁緊貼于密封部的外壁；錐閥組件軸向設(shè)置于空心軸內(nèi)，錐閥組件包括錐閥、拉桿和懸掛頭，懸掛頭固定在拉桿的上部，錐閥固定在拉桿的下部；膨脹管的下部套設(shè)在下接頭的上部，下接頭的上部的內(nèi)壁上設(shè)有與錐閥相匹配的錐閥座。
【專利說明】一種尾管懸掛器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及油田完井【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種尾管懸掛器。

【背景技術(shù)】
[0002]尾管懸掛器是一種完井井下工具，用于在上層套管內(nèi)懸掛尾管，尤其適用于在不用水泥固井的情況下在裸眼井段內(nèi)懸掛尾管。
[0003]目前，國內(nèi)應(yīng)用的尾管懸掛器均為卡瓦式懸掛器，在下井坐掛過程中，存在以下問題:一、對于雙向卡瓦懸掛器來說，在下井過程中，有時會因井壁對卡瓦的刮擦造成卡瓦提前張開，懸掛器因此中途坐卡，而造成懸掛器下不去又起不出來的情況。二、對于管外不用水泥固井的單向卡瓦尾管懸掛器來說，由于單向卡瓦只能承受上壓，承受下壓的能力很弱，當(dāng)下部地層壓力產(chǎn)生的作用在尾管懸掛器上的上推力大于尾管重量和井壁對尾管管串的摩擦力之和時，尾管懸掛器將向上竄動，懸掛失效。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實用新型實施例提供了一種尾管懸掛器。所述技術(shù)方案如下:
[0005]本實用新型實施例提供了一種尾管懸掛器，適用于在上層套管內(nèi)懸掛尾管，所述尾管懸掛器包括:油管短節(jié)、脹頭組件、膨脹管、下接頭和錐閥組件；
[0006]所述膨脹管包括上部、下部以及連接所述上部和所述下部的過渡段，所述上部的內(nèi)徑小于所述下部的內(nèi)徑，所述上部外套設(shè)有若干沿所述膨脹管的長度方向間隔布置的橡膠環(huán)；
[0007]所述脹頭組件軸向設(shè)于所述膨脹管內(nèi)，所述脹頭組件包括空心軸、脹頭和密封部，所述空心軸的上部與所述油管短節(jié)連接且相互連通，所述空心軸的下部的內(nèi)壁設(shè)有懸掛環(huán)，所述脹頭和所述密封部分別套設(shè)在所述空心軸上，所述脹頭卡設(shè)于所述過渡段處，所述膨脹管的下部的內(nèi)壁緊貼于所述密封部的外壁；
[0008]所述錐閥組件軸向設(shè)置于所述空心軸內(nèi)，所述錐閥組件包括錐閥、拉桿和懸掛頭，所述懸掛頭固定在所述拉桿的上部，所述懸掛頭與所述懸掛環(huán)相配合，使得所述錐閥組件能夠懸掛在所述空心軸的下部，所述錐閥固定在所述拉桿的下部；
[0009]所述膨脹管的下部套設(shè)在所述下接頭的上部且通過密封組件與所述下接頭密封連接，所述下接頭與所述膨脹管之間通過銷釘固定連接，所述下接頭的上部的內(nèi)壁上設(shè)有與所述錐閥相匹配的錐閥座。
[0010]在第一實施方式中，所述橡膠環(huán)的外壁密封有金屬罩。
[0011]在第二實施方式中，所述尾管懸掛器還包括倒扣接頭，所述倒扣接頭安裝于所述油管短節(jié)和所述空心軸之間，并分別與所述油管短節(jié)和所述空心軸連通，所述倒扣接頭與所述油管短節(jié)螺紋連接。
[0012]在第三實施方式中，所述空心軸包括兩端開口的第一圓筒和第二圓筒，所述第一圓筒和所述第二圓筒的一端相互連接，所述第一圓筒的內(nèi)徑大于所述第二圓筒的內(nèi)徑，所述第一圓筒的內(nèi)壁與所述倒扣接頭的外壁螺紋連接，所述脹頭和所述密封部分別套設(shè)在所述第二圓筒上。
[0013]在第四實施方式中，所述尾管懸掛器還包括鎖環(huán)，所述鎖環(huán)包括環(huán)狀主體，所述環(huán)狀主體的內(nèi)邊緣嵌在所述倒扣接頭和所述空心軸的連接處，所述鎖環(huán)還包括從所述環(huán)狀主體的外邊緣向所述倒扣接頭延伸出的第一凸緣、以及從所述環(huán)狀主體的外邊緣向所述空心軸延伸出的第二凸緣，所述第一凸緣箍緊所述倒扣接頭，所述第二凸緣箍緊所述空心軸。
[0014]在第五實施方式中，所述密封組件包括金屬密封環(huán)和擠壓螺母，所述下接頭的上部的外圓上設(shè)有軸臺，所述金屬密封環(huán)和所述擠壓螺母分別套設(shè)在所述軸臺上，所述擠壓螺母位于所述金屬密封環(huán)和所述下接頭的下部之間，所述金屬密封環(huán)緊貼于所述膨脹管的內(nèi)壁和所述下接頭的外圓上。
[0015]在第六實施方式中，所述膨脹管上與所述銷釘?shù)倪B接處套設(shè)有保護套。
[0016]在第七實施方式中，所述懸掛頭包括兩個螺母，兩個所述螺母分別套設(shè)在所述拉桿的上部，兩個所述螺母為對頂螺母。
[0017]在第八實施方式中，所述橡膠環(huán)的數(shù)量是6個以上。
[0018]在第九實施方式中，所述下接頭與所述膨脹管之間設(shè)有0型密封圈。
[0019]本實用新型實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0020]通過注入管向油管短節(jié)內(nèi)注入高壓液體，液壓力推動脹頭與膨脹管發(fā)生相對移動，使膨脹管內(nèi)徑與外徑被脹頭脹大，同時使膨脹管外包裹的橡膠環(huán)被脹大并貼緊在上層套管內(nèi)壁上，依靠橡膠環(huán)與上層套管之間的摩擦力提供尾管的懸掛力，懸掛力大于普通的卡瓦式懸掛器，且能夠承受上壓和下壓，懸掛的穩(wěn)定性高；同時，膨脹管、橡膠環(huán)和脹頭不會在懸掛器下井過程中出現(xiàn)卡住的情形，降低了施工難度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本實用新型實施例提供的一種尾管懸掛器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1-油管短節(jié)，2-脹頭組件，21-空心軸，22-脹頭，23-密封部，24-懸掛環(huán)，3-膨脹管，4-橡膠環(huán)，5-下接頭，6-錐閥組件，61-錐閥，62-拉桿，63-懸掛頭，7-密封組件，71-金屬密封環(huán)，72-擠壓螺母，8-金屬罩，9-倒扣接頭，10-鎖環(huán)，11-銷釘，11a-保護套，12-0型密封圈。

【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0025]實施例
[0026]本實用新型實施例提供了一種尾管懸掛器，適用于在上層套管內(nèi)懸掛尾管。參見圖1，該尾管懸掛器包括:
[0027]油管短節(jié)1、脹頭組件2、膨脹管3、下接頭5和錐閥組件6。
[0028]膨脹管3包括上部、下部以及連接上部和下部的過渡段，上部的內(nèi)徑小于下部的內(nèi)徑，上部外套設(shè)有若干沿膨脹管3的長度方向間隔布置的橡膠環(huán)4。
[0029]脹頭組件2軸向設(shè)于膨脹管3內(nèi)。脹頭組件2包括空心軸21、脹頭22和密封部23 ;空心軸21的上部與油管短節(jié)1連接且相互連通，空心軸21的下部的內(nèi)壁設(shè)有懸掛環(huán)24。脹頭22和密封部23分別套設(shè)在空心軸21上，脹頭22卡設(shè)于過渡段處，膨脹管3的下部的內(nèi)壁緊貼于密封部23的外壁。
[0030]錐閥組件6軸向設(shè)置于空心軸21內(nèi)，錐閥組件6包括錐閥61、拉桿62和懸掛頭63 ;懸掛頭63固定在拉桿62的上部；懸掛頭63與懸掛環(huán)24相配合,使得錐閥組件6能夠懸掛在空心軸21的下部。錐閥61固定在拉桿62的下部。
[0031]膨脹管3的下部套設(shè)在下接頭5的上部且通過密封組件7與下接頭5密封連接。下接頭5與膨脹管3之間通過銷釘11固定連接，下接頭5的上部的內(nèi)壁上設(shè)有與錐閥61相匹配的錐閥座。
[0032]其中，油管短節(jié)1由接箍和短油管構(gòu)成。接箍用于連接短油管和注入管(用于往懸掛器內(nèi)注入泥漿等)，短油管用于與空心軸21接通。
[0033]其中，膨脹管3的厚度與橡膠環(huán)4的厚度之和的兩倍、加上脹頭22的外徑等于上層套管的內(nèi)徑。
[0034]其中，下接頭5的下部與尾管連通。該錐閥座可以是環(huán)形凸起，該環(huán)形凸起的內(nèi)徑小于錐閥61頭部的外徑且大于錐閥61尾部的外徑。錐閥61與該環(huán)形凸起接觸密封。
[0035]其中，橡膠環(huán)4的外壁密封有金屬罩8。該金屬罩8可以把橡膠環(huán)4與井內(nèi)(上層套管內(nèi))的高溫流體隔開，使橡膠環(huán)4的耐高溫性能更好，密封壽命和承壓性能更長。在實際應(yīng)用中，在密封金屬罩8后，橡膠環(huán)4可以達到-10?180°C的耐溫指標(biāo)，可以滿足深井和超深井高溫地層段尾管懸掛的需求。
[0036]其中，橡膠環(huán)4的數(shù)量可以是6個以上。
[0037]其中，脹頭22呈球形。
[0038]其中，懸掛頭63包括兩個螺母，兩個螺母分別套設(shè)在拉桿62的上部，兩個螺母為對頂螺母。懸掛環(huán)24可以是環(huán)狀。
[0039]其中，該尾管懸掛器還包括倒扣接頭9。該倒扣接頭9安裝于油管短節(jié)1和空心軸21之間，并分別與油管短節(jié)1和空心軸21連通。倒扣接頭9與油管短節(jié)1螺紋連接。
[0040]在懸掛器打壓膨脹懸掛尾管的過程中，若發(fā)生脹頭22被卡死的事故，這時整個脹頭組件2也被被卡死，可以從倒扣接頭9處安全倒出脹頭組件2上面的管柱部分。
[0041]其中，空心軸21包括兩端開口的第一圓筒和第二圓筒，第一圓筒和第二圓筒的一端相互連接，第一圓筒的內(nèi)徑大于第二圓筒的內(nèi)徑，第一圓筒的內(nèi)壁與倒扣接頭9的外壁螺紋連接，脹頭22和密封部23分別套設(shè)在第二圓筒上。
[0042]其中，該尾管懸掛器還包括鎖環(huán)10。鎖環(huán)10包括環(huán)狀主體，環(huán)狀主體的內(nèi)邊緣嵌在倒扣接頭9和空心軸21的連接處。鎖環(huán)10還包括從環(huán)狀主體的外邊緣向倒扣接頭9延伸出的第一凸緣、以及從環(huán)狀主體的外邊緣向空心軸21延伸出的第二凸緣。第一凸緣箍緊倒扣接頭9，第二凸緣箍緊空心軸21。
[0043]在將懸掛器送入至上層套管安裝尾管的位置的過程中，鎖環(huán)10可以防止倒扣接頭9上面的管柱部分可能會因為震動等外部因素從倒扣接頭9處倒開。
[0044]其中，密封組件7包括金屬密封環(huán)71和擠壓螺母72。下接頭5的上部的外圓上設(shè)有軸臺，金屬密封環(huán)71和擠壓螺母72分別套設(shè)在軸臺上，擠壓螺母72位于金屬密封環(huán)71和下接頭5的下部之間。金屬密封環(huán)緊貼于膨脹管的內(nèi)壁和下接頭的外圓上。
[0045]在軸臺上，金屬密封環(huán)71依靠擠壓螺母72的擠壓產(chǎn)生變形，從而實現(xiàn)過盈密封。金屬密封環(huán)71具有耐高溫的特性，可實現(xiàn)下接頭5和膨脹管3之間的長久高溫密封。
[0046]其中，下接頭5、擠壓螺母72與膨脹管3之間通過銷釘11固定連接，膨脹管3上與銷釘11的連接處套設(shè)有保護套11a。該保護套11a用于，在將懸掛器送入至上層套管安裝尾管的位置的過程中，避免懸掛器產(chǎn)生震動時，銷釘11從膨脹管3上脫出。
[0047]其中，下接頭5與膨脹管3之間設(shè)有0型密封圈12，金屬密封環(huán)71位于0型密封圈12和擠壓螺母72之間。
[0048]下面簡單介紹一下采用本實施例提供的尾管懸掛器懸掛尾管的工作過程。
[0049]施工時，先將尾管安裝至尾管懸掛器上；在井口將尾管懸掛器及尾管等施工管柱通過鉆機或修井機的大鉤懸掛，并利用注入管(油管或鉆桿)連通油管短節(jié)1，將尾管懸掛器及尾管從上層套管內(nèi)下入至尾管需要懸掛的位置。
[0050]其次，將注入管的注入部分連接水泥車或液壓泵，通過注入管、油管短節(jié)1的內(nèi)孔和空心軸21的連通空間向密封部23和錐閥61之間的膨脹管3內(nèi)孔內(nèi)注入泥漿或壓井液。錐閥61在壓力作用下將壓緊下接頭5，對膨脹管3上部的內(nèi)腔進行密封。當(dāng)壓力達到一定值時，膨脹管3在液壓力和尾管重量的作用下沿脹頭22下行，膨脹管3位于脹頭22以上的管體在下行過程中被脹頭22脹大，套在膨脹管3外面的橡膠環(huán)4開始經(jīng)過脹頭22并被脹頭22脹大，緊貼在上層套管內(nèi)壁上。當(dāng)越來越多的橡膠環(huán)4緊貼在上層套管內(nèi)壁上后，摩擦力增大。當(dāng)液壓力和尾管重量之和不足以克服一部分橡膠環(huán)4與上層套管之間的摩擦力時，膨脹管3停止下行，液壓力轉(zhuǎn)而克服上部管柱重量和膨脹管3對脹頭22的阻力推動脹頭組件2上行，脹大膨脹管3和管外的另一部分橡膠環(huán)4并使之緊貼在上層套管內(nèi)壁上，脹頭組件2在液壓力作用下不斷上行，最終完成整個膨脹管3的膨脹，并從膨脹管3上部出口處被壓出，壓力突然泄掉。
[0051]最后，停止往注入管注入泥漿或壓井液，并上提注入管。注入管帶動油管短節(jié)1、倒扣接頭9、鎖環(huán)10和脹頭組件2上行一段距離后，空心軸21下部的懸掛環(huán)24將掛住拉桿62上部的懸掛頭63，空心軸21開始帶動拉桿62及錐閥61，將拉桿62和錐閥61 —起提出膨脹管3。最終隨注入管等管柱一起起出井口，完成了尾管的懸掛。
[0052]本實用新型實施例通過油管短節(jié)向膨脹管內(nèi)注入高壓液體，液壓力推動脹頭與膨脹管發(fā)生相對移動，使膨脹管內(nèi)徑與外徑被脹頭脹大，同時使膨脹管外包裹的橡膠環(huán)被脹大并貼緊在上層套管內(nèi)壁上，依靠橡膠環(huán)與上層套管之間的摩擦力提供尾管的懸掛力，懸掛力大于普通的卡瓦式懸掛器，且能夠承受上壓和下壓，懸掛的穩(wěn)定性高；同時，膨脹管、橡膠環(huán)和脹頭不會在懸掛器下井過程中出現(xiàn)卡住的情形，降低了施工難度。
[0053]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種尾管懸掛器，適用于在上層套管內(nèi)懸掛尾管，其特征在于，所述尾管懸掛器包括:油管短節(jié)(I)、脹頭組件(2)、膨脹管(3)、下接頭(5)和錐閥組件(6)； 所述膨脹管(3)包括上部、下部以及連接所述上部和所述下部的過渡段，所述上部的內(nèi)徑小于所述下部的內(nèi)徑，所述上部外套設(shè)有若干沿所述膨脹管(3)的長度方向間隔布置的橡膠環(huán)⑷； 所述脹頭組件⑵軸向設(shè)于所述膨脹管⑶內(nèi)，所述脹頭組件⑵包括空心軸(21)、脹頭(22)和密封部(23)，所述空心軸(21)的上部與所述油管短節(jié)(I)連接且相互連通，所述空心軸(21)的下部的內(nèi)壁設(shè)有懸掛環(huán)(24)，所述脹頭(22)和所述密封部(23)分別套設(shè)在所述空心軸(21)上，所述脹頭(22)卡設(shè)于所述過渡段處，所述膨脹管(3)的下部的內(nèi)壁緊貼于所述密封部(23)的外壁； 所述錐閥組件(6)軸向設(shè)置于所述空心軸(21)內(nèi)，所述錐閥組件(6)包括錐閥(61)、拉桿￠2)和懸掛頭(63)，所述懸掛頭￠3)固定在所述拉桿￠2)的上部，所述懸掛頭(63)與所述懸掛環(huán)(24)相配合，使得所述錐閥組件(6)能夠懸掛在所述空心軸(21)的下部，所述錐閥(61)固定在所述拉桿(62)的下部； 所述膨脹管(3)的下部套設(shè)在所述下接頭(5)的上部且通過密封組件(7)與所述下接頭(5)密封連接，所述下接頭(5)與所述膨脹管(3)之間通過銷釘(11)固定連接，所述下接頭(5)的上部的內(nèi)壁上設(shè)有與所述錐閥(61)相匹配的錐閥座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述橡膠環(huán)(4)的外壁密封有金屬罩⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述尾管懸掛器還包括倒扣接頭(9)，所述倒扣接頭(9)安裝于所述油管短節(jié)(I)和所述空心軸(21)之間，并分別與所述油管短節(jié)(I)和所述空心軸(21)連通，所述倒扣接頭(9)與所述油管短節(jié)(I)螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述空心軸(21)包括兩端開口的第一圓筒和第二圓筒，所述第一圓筒和所述第二圓筒的一端相互連接，所述第一圓筒的內(nèi)徑大于所述第二圓筒的內(nèi)徑，所述第一圓筒的內(nèi)壁與所述倒扣接頭(9)的外壁螺紋連接，所述脹頭(22)和所述密封部(23)分別套設(shè)在所述第二圓筒上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述尾管懸掛器還包括鎖環(huán)(10)，所述鎖環(huán)(10)包括環(huán)狀主體，所述環(huán)狀主體的內(nèi)邊緣嵌在所述倒扣接頭(9)和所述空心軸(21)的連接處，所述鎖環(huán)(10)還包括從所述環(huán)狀主體的外邊緣向所述倒扣接頭(9)延伸出的第一凸緣、以及從所述環(huán)狀主體的外邊緣向所述空心軸(21)延伸出的第二凸緣，所述第一凸緣箍緊所述倒扣接頭(9)，所述第二凸緣箍緊所述空心軸(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述密封組件(7)包括金屬密封環(huán)(71)和擠壓螺母(72)，所述下接頭(5)的上部的外圓上設(shè)有軸臺，所述金屬密封環(huán)(71)和所述擠壓螺母(72)分別套設(shè)在所述軸臺上，所述擠壓螺母(72)位于所述金屬密封環(huán)(71)和所述下接頭(5)的下部之間，所述金屬密封環(huán)(71)緊貼于所述膨脹管(3)的內(nèi)壁和所述下接頭(5)的外圓上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述膨脹管(3)上與所述銷釘(11)的連接處套設(shè)有保護套(11a)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述懸掛頭￠3)包括兩個螺母，兩個所述螺母分別套設(shè)在所述拉桿￠2)的上部，兩個所述螺母為對頂螺母。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述橡膠環(huán)(4)的數(shù)量是6個以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的尾管懸掛器，其特征在于，所述下接頭(5)與所述膨脹管(3)之間設(shè)有0型密封圈(12)。
【文檔編號】E21B23/00GK204040963SQ201420388812
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】張昊, 王海全, 肖國華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司