專利名稱：石油套管尾管外臺(tái)肩懸掛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油勘探與開發(fā)井內(nèi)套管尾管的一種新型懸掛裝置。使用尾管懸掛器，可將下層套管懸掛在上層套管的尾端，然后固井。
目前，國(guó)外生產(chǎn)的石油套管尾管懸掛器，根據(jù)套管懸掛器在套管內(nèi)坐定的原理和結(jié)構(gòu)，只有三種類型；第一類提轉(zhuǎn)坐定，如附


圖1所示。上提中心管2(中心管下部聯(lián)結(jié)尾管)，正轉(zhuǎn)，下放，坐定。其具體原理如下在板簧扶正器3的彈力作用下，上有卡瓦的外殼4，緊貼在上層套管內(nèi)壁上，因而與中心管產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，J型槽機(jī)構(gòu)中的銷軸1，脫離J型槽，正轉(zhuǎn)后中心管上的錐體5下移，將卡瓦6擠出，咬緊在套管內(nèi)壁上，完成懸掛。例如，美國(guó)BAKER HUGHES生產(chǎn)的CMC型，TEXAS公司生產(chǎn)的RRP型即是。第二類水力坐定，如附圖2所示。液壓通過中心管2上的孔眼，進(jìn)入環(huán)型活塞缸1，推動(dòng)柱塞2，使卡瓦沿錐座3產(chǎn)生徑向位移，咬緊套管內(nèi)壁，完居懸掛。例如，美國(guó)SENTRY公司生產(chǎn)的JB-MAX型，SOLOM公司生產(chǎn)的SLK-22型，TEXAS公司生產(chǎn)的RP-RRP即是。第三類旋轉(zhuǎn)坐定，如附圖3所示。通過強(qiáng)彈性扶正器1，與套管內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦力，正轉(zhuǎn)中心管2，方牙螺紋3推進(jìn)錐座4，擠出卡瓦5，完成懸掛。例如，美國(guó)SOLUM公司生產(chǎn)的SLJ-70型即是。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠只生產(chǎn)提轉(zhuǎn)坐定和水力坐定兩種懸掛器，但結(jié)構(gòu)上基本是以仿制為主，沒有新的特色。上述三種套管尾管縣掛器存在以下問題1、都是在下井后讓錐座與卡瓦產(chǎn)生相對(duì)位移，擠出卡瓦，依靠卡瓦產(chǎn)生的徑向壓力，使卡瓦上的牙齒咬在上層套管壁上，完成懸掛。因此，懸掛尾管的重量有限，超重懸掛，將咬傷套管，并使套管的周向應(yīng)力過大，引起套管破裂。2、卡瓦坐定后，在注水泥過程中再不允許上下活動(dòng)尾管，而活動(dòng)尾管是提高頂替效率和固井質(zhì)量的重要技術(shù)措施之一。3、對(duì)于目前國(guó)內(nèi)大量采用的提轉(zhuǎn)坐定的尾管懸掛器，還有另一嚴(yán)重缺點(diǎn)，即在下井過程中，上下活動(dòng)不得超過1.5m，否則容易發(fā)生中途坐定，因而無法處理遇阻、遇卡等問題。4、卡瓦縣掛方式，現(xiàn)場(chǎng)使用證明，可靠性差，很難保證一次坐定的成功率，給尾管懸掛作業(yè)增加了很大風(fēng)險(xiǎn)。
本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)目前套管尾管懸掛器所存在的上述弱點(diǎn)，而提出的一種新的坐定方式和結(jié)構(gòu)形式的石油套管尾管外臺(tái)肩懸掛裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由特殊懸掛接頭和懸掛器組成，其特殊懸掛接頭被預(yù)先將其安裝在上層套管所設(shè)計(jì)的懸掛位置上，特殊懸掛接頭內(nèi)部設(shè)有向外的凹槽；在尾管懸掛器的懸掛中心管上裝有6-8個(gè)懸掛塊，懸掛塊內(nèi)設(shè)有兩組壓縮彈簧，懸掛塊下部為平面，上部為錐度面，其錐度之大小與特殊懸掛接頭錐體相同；懸掛塊的外表面為圓弧面，其半徑與凹槽半徑一致。槽的底部為平臺(tái)肩，槽的上部有15°±5°的錐體。
首先，在預(yù)定懸掛尾管的井深位置上，在下入上層套管時(shí)安裝一個(gè)帶有凹槽向外的特殊懸掛接頭。在完成上層套管固井作業(yè)后，繼續(xù)鉆井至尾管懸掛下入深度。然后進(jìn)行尾管懸掛作業(yè)。尾管懸掛器的中心管上裝有多個(gè)懸掛塊，每一懸掛塊內(nèi)部安裝有一組彈性較大的壓縮彈簧。在下井時(shí)懸掛塊被壓縮，并始終與上層套管內(nèi)壁緊貼，當(dāng)懸掛器通過特殊懸掛接頭時(shí)，懸掛塊彈入凹槽內(nèi)，完成懸掛。
本實(shí)用新型與目前國(guó)內(nèi)外各類套和尾管懸掛器相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型由于采用懸掛塊坐定在特殊懸掛接頭凹槽臺(tái)肩上進(jìn)行懸掛，完全消除了用卡瓦懸掛時(shí)在套管上壁產(chǎn)生很大周向應(yīng)力，因而，可避免在大懸掛載荷下，損壞套管壁的現(xiàn)象發(fā)生。例如，φ244.47(9/in)177.8(7in)尾管。采用卡瓦懸掛，載荷不允許超過50t，而采用外臺(tái)肩懸掛，尾管重量可達(dá)120t，這是目前任何其他類型的套管尾管縣掛器無法達(dá)到的。2.本實(shí)用新型由于懸掛接頭凹槽上部有一導(dǎo)向錐體，而懸掛塊上部均有斜面，即使懸掛器已坐定在槽內(nèi)，仍然可向上提出凹槽，從而完成在注水泥過程中，上下活動(dòng)尾管，以提高固井質(zhì)量的技術(shù)要求。這也是目前其他類型尾管懸掛器無法完成的。3.本實(shí)用新型能在下尾管過程中，可上下自由活動(dòng)，從而可避免發(fā)生井下卡死套管的惡性事故的發(fā)生。4.由于本實(shí)用新型的坐定方式，不需要依靠扶正器產(chǎn)生摩擦力，提升懸掛器中心管，進(jìn)行右轉(zhuǎn)，或加液壓，或者轉(zhuǎn)動(dòng)管柱等坐定操作，只要懸掛器下放到特殊懸掛接頭處，即可坐定。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述附圖4是石油套管外懸掛裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-上層套管；2-特殊懸掛接頭；3-尾管；4-懸掛塊；5-壓縮彈簧；6-懸掛中心管；7-下送尾管的鉆具；8-鉆具接頭；9-左旋粗牙倒扣螺母；10-倒扣承載管。
鉆具7，通過接頭8和倒扣螺母9與懸掛中心管相聯(lián)。懸掛中心管的下部聯(lián)接著尾管。當(dāng)鉆具7，帶著懸掛中心管及尾管入井時(shí)，懸掛塊4在彈簧5的作用下，緊貼上層套管1內(nèi)壁，下行至特殊懸掛接頭處，懸掛塊4在彈簧5的作用下，彈入特殊接頭向外的凹槽內(nèi)完成尾管懸掛。由于懸掛接頭的凹槽上部加工有15°錐角，而懸掛塊上部也有15°坡角，因此在注水泥過程中，可以提出凹槽，進(jìn)行鉆具活動(dòng)，以提高固井技師。注完水泥后將尾管重新懸掛在特殊接頭上。正轉(zhuǎn)鉆具即可將懸掛中心管內(nèi)的左旋粗牙倒扣螺母脫開，起出倒扣承載管10和鉆具7，完成全部作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種石油套管尾管外臺(tái)肩懸掛裝置，由特殊懸掛接頭和懸掛器組成，其特征在于上層套管上的懸掛位置上設(shè)有計(jì)特殊懸掛接頭，特殊懸掛接頭內(nèi)部設(shè)有向外的凹槽；在尾管懸掛器的懸掛中心管上裝有6-8個(gè)懸掛塊，懸掛塊內(nèi)設(shè)有兩組壓縮彈簧，懸掛塊下部為平面，上部為錐度面，其錐度之大小與特殊懸掛接頭錐體相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油套管尾管外臺(tái)肩懸掛裝置，其特征在于凹槽的底部為平臺(tái)肩，槽的上部有15°±5°的錐體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油套管尾管外臺(tái)肩懸掛裝置，其特征在于懸掛塊的外表面為圓弧面，其半徑與凹槽半徑一致。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于石油開發(fā)與勘探井內(nèi)的石油套管尾管外臺(tái)肩懸掛裝置，由特殊懸掛接頭和懸掛器組成，上層套管的懸掛位置上設(shè)有特殊懸掛接頭，特殊懸掛接頭內(nèi)設(shè)有向外的凹槽；在尾管懸掛器的懸掛中心管上裝有多個(gè)懸掛塊，懸掛塊內(nèi)設(shè)有兩組壓縮彈簧，懸掛塊下部為平面，上部為錐度面，其錐度大小與懸掛接頭錐體相同。由于不用卡瓦來進(jìn)行尾管懸掛，改善了上層套管的受力狀態(tài)，可在注水泥的過程中活運(yùn)尾管，以提高尾管固井質(zhì)量。
文檔編號(hào)E21B40/00GK2237717SQ95212929
公開日1996年10月16日 申請(qǐng)日期1995年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月13日
發(fā)明者龔偉安, 陳尚禮 申請(qǐng)人:長(zhǎng)慶石油勘探局鉆采工藝研究院