专利名称：热采水平井膨胀管悬挂器及其使用方法
技术领域：
本发明涉及油井尾管悬挂器领域，特别涉及一种热采水平井膨胀管悬挂器及其使用方法。
背景技术：
在石油钻井和特殊井型施工中要下入多层套管，同一规格套管之间多以螺纹方式连接；而不同直径的套管则以悬挂方式连接，这种悬挂装置称为悬挂器。目前普遍使用的是一种机械轨道式悬挂器，这种悬挂器由于受连接空间限制和结构设计欠缺影响，使用时常表现出悬挂力不足，悬挂牙爪经常断裂脱落，导致被悬挂尾管落井，造成事故；而且这种悬挂器连接空间所限，其内径大幅度缩小，所能悬挂的管径也相应大幅度减少；还有一个致命的弱点，机械轨道式悬挂器只能起悬挂作用，连接重复段要依靠薄水泥环密封，据资料统计这种悬挂器90%以上达不到密封要求，直接影响油井寿命。另外，膨胀管技术兴起后，采用 膨胀管悬挂器，解决了现有悬挂器悬挂力不足和密封泄漏的问题，但结构复杂，注浆固井操作难度高，且悬挂完成需再次钻铣基底，有时对下部尾管易产生影响，操作不当会钻铣到下部尾管，尤其在热采水平井中无法进行钻铣作业。同时，在膨胀管膨胀施工过程中，因上部筒壁敞开，有时会因为掉入杂物或泥沙等防碍膨胀过程或在钻铣时无法钻通。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术如注浆固井，钻铣基底操作困难，且易掉入杂物的缺陷，提供了一种热采水平井膨胀管悬挂器及其使用方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种热采水平井膨胀管悬挂器，包括一钻杆、一防落物帽、一由膨胀管、悬挂牙凸、悬挂胶环组成的膨胀悬挂体和一膨胀发射室，其特点在于，所述膨胀发射室由一膨胀锥、一推进活塞、一承载螺帽和一封堵与所述膨胀管围设而成，所述封堵下方连接有一密封连接付用于和所述钻杆、所述膨胀发射室形成密闭腔，所述钻杆下方连接有一提拉连接付用于提拉所述密封连接付，所述膨胀管下方连接有一尾管接箍，所述密封连接付包括一密封连接管和一投球座，所述密封连接管上端与所述封堵连接，下端与所述投球座连接，所述提拉连接付包括一提拉锥和一位于所述密封连接管内的中心杆，所述中心杆上端与所述钻杆通过接箍连接，下端与所述提拉锥连接。较佳的，所述膨胀管上方设置有一防落物帽，可以有效防止杂物坠入。较佳的，所述封堵由带有O型密封圈的钢件或铝件组成，所述封堵内部与所述密封连接付连接。较佳的，所述钻杆上部设有母扣用于和一钻具的公扣连接。较佳的，所述尾管接箍通过焊接固定在所述膨胀管上，所述尾管接箍下端设有一母扣用于和标准尾部套管连接。较佳的，所述悬挂牙凸和所述悬挂胶环设置在所述膨胀管外侧，所述悬挂牙凸的形状为具有三角形截面的凸棱，所述悬挂胶环是由牢固压合在所述膨胀管外表面的环形胶圈及金属复合组成。较佳的，所述膨胀锥为渐开线椭圆形，所述推进活塞为多个橡胶复合件，形状为伞形。本发明还包括一种热采水平井膨胀管悬挂器的使用方法，其特点在于，其采用以上所述的热采水平井膨胀管悬挂器实现，包括以下步骤
步骤S1、在所述尾管接箍下方连接尾管，并把所述热采水平井膨胀管悬挂器送入井内并下降至预定井深；步骤S2、连接所述钻杆至井口，洗井，投球使其落入所述密封连接付的投球座，并密封所述密封连接付系统；步骤S3、注水蹩压推动所述膨胀锥及所述推进活塞上移至所述膨胀管上端，使所述膨胀管扩径，从而压挤所述悬挂牙凸咬入井内套管内壁，所述悬挂胶环压紧于套管内壁；步骤S4、上提所述钻杆，带动下部连接的所述提拉副上行并提拉所述密封连接付直至提出井口。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明的积极进步效果在于通过本发明的运用，简化了操作，降低了作业难度，减少了尾管的损坏，同时避免了落入杂物。
图I为本发明较佳实施例的结构图。图2为本发明较佳实施例的剖视图。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。如图所示，一种热采水平井膨胀管悬挂器，包括一钻杆I、一防落物帽2、一由膨胀管9、悬挂牙凸3、悬挂胶环4组成的膨胀悬挂体和一膨胀发射室，所述膨胀发射室由一膨胀锥6、一推进活塞7、一承载螺帽8和一封堵10与所述膨胀管9围设而成，所述封堵10下方连接有一密封连接付用于和所述钻杆I、所述膨胀发射室形成密闭腔，钻杆I下方连接有一提拉连接付用于提拉所述密封连接付，所述膨胀管9下方连接有一尾管接箍11。所述密封连接付包括一密封连接管12和一投球座15，密封连接管12上端与封堵10连接，下端与投球座15连接。所述提拉连接付包括一提拉锥14和一位于密封连接管12内的中心杆13，中心杆13上端与钻杆I通过接箍连接，下端与提拉锥14连接。当提拉锥14上行至封堵10时，可以带动所述提拉连接付及所述密封连接付提拉出膨胀管9外。膨胀管9上方设置有一防落物帽2，可以有效防止杂物坠入。封堵10由带有O型密封圈的钢件或铝件组成，封堵10内部与密封连接付连接。钻杆I上部设有母扣用于和上部钻具的公扣连接。尾管接箍11通过旋拧并焊接固定在膨胀管9上，尾管接箍11下端设有一母扣用于和尾管连接。悬挂牙凸3和悬挂胶环4设置在膨胀管9外侧，悬挂牙凸3的形状为具有三角形截面的凸棱，悬挂胶环4是通过硫化工艺牢固压合在所述膨胀管外表面的环形耐高温胶圈及金属复合而成。
膨胀锥6为渐开线椭圆形，推进活塞7为多个橡胶复合件，形状为伞形，旋入钻杆I上膨胀锥6的后部；承载螺帽8用于锁紧膨胀锥6及推进活塞7。热采水平井膨胀管悬挂器的使用方法如下101、在尾管接箍11下方连接尾管，并把所述热采水平井膨胀管悬挂器伸入井内套管5并下降至预定井深；102、连接所述钻杆I至井口，洗井，投球使其落入所述密封连接付的投球座，并密封所述密封连接付系统；103、注水蹩压推动膨胀锥6及所述推进活塞7上移至所述膨胀管9上端，使所述膨胀管9扩径，从而压挤所述悬挂牙凸3咬入套管5内壁，所述悬挂胶环4压紧于套管5内壁；104、上提所述钻杆1，带动下部连接的所述提拉副上行并提拉所述密封副直至提出井口。具体应用中，比如某井，9-5/8"套管，其外径为Φ 244. 48mm，壁厚为10. 03mm，井深为350m的高温热采井，日产油6T，经勘探发现420-460米有一新油层。考虑钻水平井悬挂防砂管，应用热采井膨胀悬挂器。钻铣通道后，下入100米长的Φ 178mm尾管至设计井深后，通过尾管接箍11连接热采井膨胀悬挂器；循环洗井，投球进入投球座15封闭密封连接付12，从而封闭系统；注水蹩压使膨胀管9膨胀，地面开泵，压力升序为5MPa、10MPa、15MPa，当压力升至15MPa以后，突然压力降至零，悬挂成功结束；上提钻具直至提出提拉连接付、密封连接付。试压15MPa，30Min压降小于O. 5MPa，说明已悬挂牢固并且密封良好。
权利要求
1.一种热米水平井膨胀管悬挂器，包括一钻杆、一防落物帽、一由膨胀管、悬挂牙凸、悬挂胶环组成的膨胀悬挂体和一膨胀发射室，其特征在于，所述膨胀发射室由一膨胀锥、一推进活塞、一承载螺帽和一封堵与所述膨胀管围设而成，所述封堵下方连接有一密封连接付用于和所述钻杆、所述膨胀发射室形成密闭腔，所述钻杆下方连接有一提拉连接付用于提拉所述密封连接付，所述膨胀管下方连接有一尾管接箍，所述密封连接付包括一密封连接管和一投球座，所述密封连接管上端与所述封堵连接，下端与所述投球座连接，所述提拉连接付包括一提拉锥和一位于所述密封连接管内的中心杆，所述中心杆上端与所述钻杆通过接箍连接，下端与所述提拉锥连接。
2.如权利要求I所述的热采水平井膨胀管悬挂器，其特征在于，所述封堵由带有O型密封圈的钢件或铝件组成，所述封堵内部与所述密封连接付连接。
3.如权利要求I所述的热采水平井膨胀管悬挂器，其特征在于，所述尾管接箍通过旋扭并焊接固定在所述膨胀管上，所述尾管接箍下端设有一母扣用于和标准尾部套管连接。
4.如权利要求I所述的热采水平井膨胀管悬挂器，其特征在于，所述悬挂牙凸和所述悬挂胶环设置在所述膨胀管外侧，所述悬挂牙凸的形状为具有三角形截面的凸棱。
5.如权利要求I所述的热采水平井膨胀管悬挂器，其特征在于，所述膨胀锥为渐开线椭圆形，所述推进活塞为多个橡胶复合件，形状为伞形。
6.一种热采水平井膨胀管悬挂器的使用方法，其特征在于，其采用如权利要求I所述的热采水平井膨胀管悬挂器实现，包括以下步骤 步骤S1、在所述尾管接箍下方连接一尾管，并把所述热采水平井膨胀管悬挂器送入井内，并下降至预定井深； 步骤S2、连接所述钻杆至井口，洗井，投球使其落入所述密封连接付的投球座，并密封所述密封连接付系统； 步骤S3、注水蹩压推动所述膨胀锥及所述推进活塞上移至所述膨胀管上端，使所述膨胀管扩径，从而压挤所述悬挂牙凸咬入井内的套管内壁，所述悬挂胶环压紧于套管内壁； 步骤S4、上提所述钻杆，带动下部连接的所述提拉副上行并提拉所述密封连接付直至提出井口。
全文摘要
本发明公开了一种热采水平井膨胀管悬挂器，包括一钻杆、一防落物帽、一由膨胀管、悬挂牙凸、悬挂胶环组成的膨胀悬挂体和一膨胀发射室，所述膨胀发射室由一膨胀锥、一推进活塞、一承载螺帽和一封堵与所述膨胀管围设而成，所述封堵下方连接有一密封连接付用于和所述钻杆、所述膨胀发射室形成密闭腔，所述钻杆下方连接有一提拉连接付用于提拉所述密封连接付，所述膨胀管下方连接有一尾管接箍。本发明还公开了一种热采水平井膨胀管悬挂器使用方法。通过本发明的运用，简化了操作，减少了尾管的损坏，同时避免了落入杂物。
文档编号E21B23/01GK102889063SQ20121032604
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月5日 优先权日2012年9月5日
发明者刘洁, 陈士义, 梅华, 陈玉如 申请人:上海管力卜石油设备有限公司