专利名称：一种尾管悬挂装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油、地矿钻井完井用尾管悬挂装置。
背景技术：
近年来，随着油田开发的不断深入，深井超深井越来越多，大斜度井、水平井、分支井、小井眼小间隙井等特殊结构井也不断增多，为节约大量的套管和水泥，降低完井成本，减少固井作业风险，尾管固井技术在石油、地矿等特殊结构井完井中得到了广泛的应用。尾管悬挂器是实施尾管完井固井的关健装置，可大大降低在井下高温、高压钻井水力条件下钻机和钻具的负荷，每口井可节省资金几十万元甚至上百万元，但其风险也是可见的，它直接影响整个固井作业的成功率，尾管悬挂器应用的主要要求是“挂得住、憋得住、倒得开、提得出”。在深井中对悬挂器的可靠性要求更高。深井固井作业的特点是井眼深、井壁不规则、相应尾管段长、悬挂载荷大、井底温度高、循环压力大等。这些因素容易引起悬挂器提前坐挂或坐挂失败；送入工具与悬挂器脱不开、提不出；水泥浆循环阻力大、泵压高、造成提出套管或坐井底固井，甚至发生憋泵造成套管内留塞等多种复杂事故。综合分析各种深井、侧钻井等特殊结构井尾管固井失败的原因，环空面积小、循环压力高，坐挂不牢，倒扣倒不开是与尾管悬挂器相关的三个主要原因。
现有技术中有一种专利号为ZL03271910.8的差动液压尾管悬挂器，包括悬挂器本体，悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦，卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体，所述锥体与悬挂器本体连为一体，卡瓦下方设有卡瓦支撑杆，支撑杆连接一活塞，所述活塞设置在液压缸内，活塞与液压缸之间设有剪切销钉，活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧，液压缸设置在悬挂器本体上，悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道；工作时，卡瓦设置在套管中，悬挂器本体上端与送入工具相连接，其下端与固井套管串相连接，当送入工具将该悬挂器送入到悬挂位置时，在井口向管柱内投球蹩压，当压力达到一定值时，剪切销钉被剪断，活塞推动卡瓦上行，卡瓦外侧与套管接触，内侧与锥体相接触，卡瓦与套管和锥体可靠挤紧，卡瓦与锥体的外锥面实现自锁。由于套管上下等径，使卡瓦容易滑脱，坐挂可靠性差。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种尾管悬挂装置，使尾管能可靠坐挂，以确保尾管固井成功。
本实用新型的目的是这样实现的一种尾管悬挂装置，包括悬挂器本体，悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦，卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体，卡瓦下方设有卡瓦支撑杆，支撑杆连接一活塞，所述活塞设置在液压缸内，活塞与液压缸之间设有剪切销钉，活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧，液压缸设置在悬挂器本体上，悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道，所述卡瓦外套接有悬挂接头，所述悬挂接头的内表面自上而下分别为大圆柱面、圆锥面、小圆柱面，圆锥面大端起向下开设有若干凹槽，所述凹槽从圆锥面大端起向下延伸至小圆柱面的上端面；卡瓦的外表面与悬挂接头上的圆锥面相适配。
本实用新型中，悬挂接头上下与井中钻井套管可采用标准API螺纹相连接，悬挂器本体上端与送入工具相连接，其下端与尾管串相连接；锥体及卡瓦可在悬挂接头内部的圆锥面或圆柱面内实现坐挂，操作如下预先将悬挂接头随套管下入井筒内的设计悬挂位置，完井施工时，悬挂器总成由送入工具下入到悬挂接头的位置，下入位置确定后，开始实施悬挂作业；钻井液进入液压缸后，在一定的压力下，销钉剪断，活塞沿着悬挂器本体压缩弹簧并推动卡瓦支撑杆和卡瓦向上运行，卡瓦沿着锥体的外锥面及悬挂接头的内锥面向上挤入，直到卡瓦与悬挂接头的内锥面可靠切入并挤紧，卡瓦与锥体的内外锥面实现自锁；然后下压整个悬挂器一定重量，由于悬挂接头悬挂处以下直径越来越小，使卡瓦与悬挂接头越挤越紧，且不易滑脱，悬挂可靠性增加，实现可靠坐挂，送入工具可倒扣提出；本实用新型结构简单，易于实现，大大提高了悬挂器坐挂可靠性及坐挂能力，由于增加了过流断面，可大大减少固井施工的风险。本实用新型悬挂可靠性高，施工过流面积大，尤其适合应用于深井、超深井等特殊结构井中，可提高尾管固井的成功率。
所述悬挂接头上的圆锥面锥度为1∶6-1∶60。该技术方案可使卡瓦和悬挂接头锁紧更加可靠。
悬挂接头中所述凹槽沿圆锥面从上向下，其深度一定，可从凹槽处通过一定量的钻井液，为使各凹槽过流均匀，所述凹槽在圆周方向上均布有8-16个，保证了卡瓦坐挂处增加了一定过流面积，使得施工时循环泵压低，进一步增大了尾管固井的成功率。
图1为本实用新型结构示意图；图2为悬挂接头结构示意图；图3为图1的A-A断面图；图4为图3的B-B断面图；其中，1支撑杆，2悬挂接头，2a大圆柱面，2b圆锥面，2c小圆柱面，3弹簧，4剪切销钉，5活塞，6液压缸，7悬挂器本体，8固井套管串，9凹槽，10卡瓦，11锥体，12送入工具。
具体实施方式
如图，为尾管悬挂装置，包括悬挂器本体7，悬挂器本体7外设有内表面成锥形的卡瓦10，卡瓦10与悬挂器本体7之间设有锥体11，卡瓦10下方设有卡瓦支撑杆1，支撑杆1连接一活塞5，活塞5设置在液压缸6内，活塞5与液压缸6之间设有剪切销钉4，活塞5上端设有固定端抵触在悬挂器本体7上的弹簧3，液压缸6设置在悬挂器本体7上，悬挂器本体7上设有接通液压缸6内的径向通道，悬挂接头2套接在在卡瓦10外，悬挂接头2的内表面自上而下依次为大圆柱面2a、圆锥面2b、小圆柱面2c，圆锥面2b锥度为1∶6-1∶60；圆锥面2b大端起向下开设有8-16个底径一致的凹槽9，凹槽9在圆周方向上均匀分布，凹槽9从圆锥面2b大端起向下延伸至小圆柱面2c的上端面；卡瓦10的外表面与悬挂接头上的圆锥面2b相适配。
使用时，悬挂接头2与井中套管采用标准套管螺纹串接，上端为内螺纹，下端为外螺纹，其外径与井下套管串接箍外径一致，其最小内径与套管串内径一致；悬挂器本体7上端与送入工具12相连接，其下端与尾管串8相连接；实施悬挂作业前，预先将悬挂接头2随套管下入井筒设计悬挂位置，完井施工时，悬挂器总成由送入工具12准确下入到悬挂接头2的位置，保证锥体11在圆锥面2b上端左右，下入位置确定后，开始实施悬挂作业；钻井液进入液缸9后，在一定的压力下，剪切销钉4剪断，活塞5沿着悬挂器本体7压缩弹簧3推动卡瓦支撑杆1和卡瓦10向上运行，卡瓦10沿着锥体11的外锥面及悬挂接头2的内锥面向上挤入，直到卡瓦10与悬挂接头2的内锥面可靠切入并挤紧，卡瓦10与锥体11的外锥面实现自锁；然后下压整个悬挂器一定重量，由于悬挂接头2悬挂处2b及2c直径逐渐减小，卡瓦10与悬挂接头2则越压越紧，且不易滑脱，悬挂可靠性增加，实现可靠坐挂；再者悬挂接头2的圆锥面2b处直径均大于套管内径，且有8-16个凹槽9，大大增加了卡瓦坐挂处的过流断面，井筒内钻井液循环阻力降低，施工安全性增加，卡瓦坐挂处的径向摩擦力增加，送入工具12倒扣提出更加容易。
权利要求1.一种尾管悬挂装置，包括悬挂器本体，悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦，卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体，卡瓦下方设有卡瓦支撑杆，支撑杆连接一活塞，所述活塞设置在液压缸内，活塞与液压缸之间设有剪切销钉，活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧，液压缸设置在悬挂器本体上，悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道，其特征在于所述卡瓦外套接有悬挂接头，所述悬挂接头的内表面自上而下分别为大圆柱面、圆锥面、小圆柱面，圆锥面大端起向下开设有若干凹槽，所述凹槽从圆锥面大端起向下延伸至小圆柱面的上端面；卡瓦的外表面与悬挂接头上的圆锥面相适配。
2.根据权利要求1所述的一种尾管悬挂装置，其特征在于所述悬挂接头上的圆锥面锥度为1∶6-1∶60。
3.根据权利要求1所述的一种尾管悬挂装置，其特征在于所述凹槽在圆周方向上均布有8-16个，凹槽底径一致。
专利摘要本实用新型公开了钻井完井用的一种尾管悬挂装置，包括悬挂器本体，悬挂器本体外设有内表面成锥形的卡瓦，卡瓦与悬挂器本体之间设有锥体，卡瓦下方设有卡瓦支撑杆，支撑杆连接一设置在液压缸内的活塞，活塞与液压缸之间设有剪切销钉，活塞上端设有固定端抵触在悬挂器本体上的弹簧，液压缸设置在悬挂器本体上，悬挂器本体上设有接通液压缸内的径向通道，卡瓦外套接有悬挂接头，悬挂接头的内表面自上而下分别为大圆柱面、圆锥面、小圆柱面，圆锥面大端起向下开设有若干向下延伸至小圆柱面的上端面的凹槽；卡瓦外表面与悬挂接头上的圆锥面相适配。本实用新型悬挂可靠性高，施工过流面积大，适用于深井、超深井等井中，可提高尾管固井的成功率。
文档编号E21B33/13GK2809196SQ20052007168
公开日2006年8月23日 申请日期2005年5月13日 优先权日2005年5月13日
发明者刘亚, 邱小锋, 苏德胜, 刘金余, 马开良 申请人:中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司石油工程技术研究院