专利名称：水平井测井悬挂解锁装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及油田测井技术领域，特别涉及水平井杆管输送测井过程中所采用的挺杆悬挂解锁装置。
背景技术：
目前，华北油田采油工艺研究院研发了一种采用杆管联合仪器输送工艺，在输送工艺中，如何将挺杆柱和测试仪器悬挂在油管柱上，同时，还可以在仪器到达测试位置后进行悬挂的解锁，使测试仪器可以上提，完成连续测试，是决定杆管 输送成败的关键。中国专利公告号CN201024941，公开了一种“筛管悬挂器”。用于钻井过程中，悬挂尾管、筛管等完井工具，适用于直井、斜井、大位移井、水平井完井工艺，特别是适用于水平井水平段筛管完井工艺。筛管悬挂器由丢手装置、封隔油套环空的密封机构、倒齿马牙锁紧机构、控制锁机构、锚定机构和解封机构构成。通过钻柱可实现正或反替泥浆、替油层保护液、酸洗油层等工艺，而后钻柱内憋压完成筛管悬挂器坐封，锚定达到悬挂筛管、封隔油套环空及丢手的目的，实现丢手后，即可完井投产。若需要打捞时，下入与套管匹配的捞矛，捞住悬挂器内壁，上提钻柱，剪断解封剪环，即可解封，提出筛管悬挂器。由于在打捞过程中，需要捞矛，无法为测试电缆留下测试通道，无法满足水平井测井的需要。中国专利号ZL 201020513922，公开了一种盘根盒压盖悬挂器，应用于油田采油技术领域。主要由钳口、钳把、轴销和尾钩组成，钳口与钳把中间有轴销。钳口为两个圆弧形钢板，钳把呈弓形，在钳把的尾端分别有尾钩，两个钳口相对后钳口的内圆直径在27 33毫米之间。效果是能将盘根盒压盖临时固定在光杆上，使用简单，携带方便，大大降低了采油工的劳动强度，提高了劳动效率，减少了安全事故。该悬挂器只能悬挂较轻的重量，无法达到悬挂测试挺杆柱7吨重量的要求。中国专利公告号CN200946472,公开了一种“卡式芯轴油管悬挂器”。该油管悬挂器主要由油管悬挂器本体、开口弹簧卡圈、金属密封圈组成，油管悬挂器本体的上端内孔设油管螺纹，在油管悬挂器本体的外圆上加工一环形槽，开口弹簧卡圈安装在环形槽内，金属密封圈安装在油管悬挂器本体的上端，通过开口弹簧卡圈将油管悬挂器本体固定在油管头本体上，通过金属密封圈密封油管头本体、上法兰配合面，结构简单，操作方便，密封效果持久。该悬挂器结构在井下无法完成上提解锁的要求，无法满足水平井测井的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种水平井测井悬挂解锁装置，能使杆管输送水平井测试仪器到达水平井井底并保证测井成功。本发明采用的技术方案是水平井测井悬挂解锁装置，由悬挂防顶外壳和悬挂器组成，悬挂器通过悬挂卡瓦环悬挂在悬挂防顶外壳内悬挂体的悬挂台阶上；悬挂防顶外壳由接箍、防顶体和悬挂体组成，接箍为圆筒体形并且两端有油管内螺纹，接箍下端通过油管内螺纹与防顶体上端连接；防顶体为圆筒形，防顶体中心孔的上端有导引通道，导引通道是在防顶体中心孔上端的圆锥面；防顶体中心孔为上对接通道；在防顶体上对接通道下端有环形台阶，防顶体上对接通道下端的环形台阶是防顶台阶；防顶体的下端有内螺纹，在防顶体下端螺纹连接悬挂体；悬挂体为圆筒形，悬挂体下端有中心孔是下对接通道；悬挂体的下对接通道上端有环形台阶，悬挂体的下对接通道上端的环形台阶是悬挂台阶；在防顶体的防顶台阶与悬挂体的悬挂台阶之间为圆柱形的的悬挂腔，悬挂腔的直径比上对接通道和下对接通道的直径大6 12mm ;上对接通道和下对接通道的直径大小相同；
悬挂器主要由上锥体、防顶卡环、顶丝、悬挂卡瓦环、复位弹簧和锥体连接头组成；上锥体的上端为圆柱体，上锥体的中部为圆锥体，上锥体的下端为圆柱体；上锥体纵向上有一个直径为5 IOmm的中心孔，上锥体中心孔的两端有倒角；上锥体的上端有内螺纹，使用时能连接在水平井测井防顶器的下端；上锥体下端有外螺纹，上锥体下端螺纹连接锥体连接头；锥体连接头的下端有内螺纹，与水平井测井挺杆的上端连接；在上锥体上端圆柱体的底端，并在上锥体中部圆锥体的上部有一个环形的凹槽；在环形的凹槽内有一个防顶卡环；防顶卡环为两个半圆环结构，半圆环的侧面边缘开有螺纹孔，通过顶丝将两个半圆环固定在一起成为一个圆环；在上锥体中部为锥形，上宽下窄，斜角度为15 30° ;在上锥体中部锥体上套有悬挂卡瓦环；悬挂卡瓦环是一个采用弹簧钢制作的圆环，外部为圆柱形，内部上宽下窄，倾斜角度为15 30° ;悬挂卡瓦环侧面有一个缝隙；上锥体上套有复位弹簧；复位弹簧为锥形的压缩弹簧，上宽下窄，倾斜角度为15 30° ;复位弹簧在悬挂卡瓦环与锥体连接头之间；锥体连接头为圆筒体，上部有内螺纹与上锥体相连，下部有内螺纹与挺杆相连，锥体连接头内部贯通。在上锥体与锥体连接头之间有密封圈。现场使用方法是I、当挺杆柱下入完成后，将悬挂器的锥体连接头与挺杆柱连接；悬挂器上端的上锥体与水平井测井防顶器连接，防顶器上部连接电缆捕捞接头；2、用修井作业机将悬挂防顶外壳吊起后缓慢下放；3、将悬挂器导导引进入进入悬挂防顶外壳的下对接通道，然后将悬挂器导导引进入进入悬挂防顶外壳的悬挂腔，完成悬挂；4、悬挂防顶外壳上部的接箍与油管连接，通过下入多根油管，将挺杆和测试仪器输送到水平井水平段的预定位置；5、需要解锁时，利用电缆连接电缆捕捞器，从油管下入井下，电缆捕捞器与井下电缆捕捞接头完成对接，上提电缆，即能完成悬挂解锁。简述水平井测井悬挂解锁装置的组装、工作原理和工作过程参阅图I。依次连接接箍101、防顶体102和悬挂体103，完成悬挂防顶外壳I的组装。参阅图2。将防顶卡环202通过顶丝203安装在上锥体201的凹槽内；上锥体201下端穿过悬挂卡瓦环204和复位弹簧205，上锥体201下端与锥体连接头206连接，完成悬挂器2的组装。参阅图3。将悬挂防顶外壳I吊起下放；悬挂器2的上锥体201及上锥体201上端内螺纹连接水平井测井防顶器等全部导入悬挂防顶外壳I的下对接通道F，直至进入悬挂腔D ;悬挂卡瓦环204悬挂在悬挂体103的悬挂台阶E上，完成水平井测井悬挂解锁装置的组装。参阅图3。在现场应用时，用修井作业机将悬挂防顶外壳I吊起下放；悬挂器2的上锥体201及上锥体201上端内螺纹连接水平井测井防顶器等全部导入悬挂防顶外壳I的下对接通道F ;悬挂卡瓦环204在下对接通道F的入口处在外力的作用下沿上锥体201的斜面下行，悬挂卡瓦环204的外径变小，进入下对接通道F ;当悬挂器2进入悬挂防顶外壳I的悬挂腔D后，上提悬挂防顶外壳1，悬挂卡瓦环204在复位弹簧205力量的作用下沿上锥体201圆锥体的斜面上行，悬挂卡瓦环204的外径变大，悬挂在悬挂体103的悬挂台阶E上。需要解锁时，上提悬挂器2的上锥体201，悬挂卡瓦环204与悬挂防顶外壳I的防顶台阶C接触，继续上提悬挂器2的上锥体201，悬挂卡瓦环204在外力的作用下沿上锥体201 的锥体斜面下行，悬挂卡瓦环204的外径变小，悬挂卡瓦环204进入上对接通道B，直至将悬挂器2提出悬挂防顶外壳1，完成解锁。本发明的有益效果本发明水平井测井悬挂解锁装置，悬挂挺杆可靠，能悬挂7吨的挺杆，还能解锁顺利。
图I是水平井测井悬挂解锁装置的悬挂防顶外壳I的示意图。图2是水平井测井悬挂解锁装置的悬挂器2的示意图。图3是本发明水平井测井悬挂解锁装置示意图，是悬挂器2悬挂在悬挂防顶外壳I内的示意图。图中，I-悬挂防顶外壳；101-接箍；102-防顶体；103-悬挂体；2_悬挂器；201_上锥体；202_防顶卡环；203_顶丝；204_悬挂卡瓦环；205_复位弹簧；206_锥体连接头。A-导引通道；B-上对接通道；C-防顶台阶；D-悬挂腔；E-悬挂台阶；F-下对接通道。
具体实施例方式实施例I :以一个水平井测井悬挂解锁装置为例，对本发明作进一步详细说明。参阅图I。水平井测井悬挂解锁装置，由悬挂防顶外壳I和悬挂器2组成。悬挂器2通过悬挂卡瓦环204悬挂在悬挂防顶外壳I内防顶体102的悬挂台阶E上。悬挂防顶外壳I由接箍101、防顶体102和悬挂体103组成，接箍101为圆筒形，接箍101的外径为89毫米。接箍101两端带有27/8"油管内螺纹，接箍101下端通过油管内螺纹与防顶体102上端连接，接箍101上端通过油管内螺纹可与油管连接。防顶体102为圆筒形，防顶体102外径为73毫米；防顶体102上部中心孔的内径为42mm，长度200mm，其内部空间为上对接通道B ;防顶体102的上对接通道B的上部为导引通道A ;导引通道A上宽下窄，有30°锥面倒角。在防顶体102上对接通道B下端有环形台阶，防顶体102上对接通道B下端的环形台阶是防顶台阶C ;防顶体102的下端有内螺纹，在防顶体102下端螺纹连接悬挂体103。
悬挂体103为圆筒形，外径73mm ;悬挂体103下部中心孔是下对接通道F，下对接通道F的内径为42毫米，长300毫米。悬挂体103下对接道F上端有环形台阶，悬挂体103下对接通道F上端的环形台阶是悬挂台阶E ;悬挂体103上部有外螺纹与防顶体102连接。在防顶体102的防顶台阶C与悬挂体103的悬挂台阶E之间有圆柱体形的悬挂腔D，悬挂腔D的内径比上对接通道B和下对接通道F的内径大11mm，长1500毫米。参阅图2。悬挂器2主要由上锥体201、防顶卡环202、顶丝203、悬挂卡瓦环204、复位弹簧205和锥体连接头206组成。上锥体201的上部为直径38毫米的圆柱体，上锥体201的上端有M28的内螺纹，使用时能连接在水平井测井防顶器的下端；上锥体201下部为直径20毫米的圆柱体，有外螺纹与锥体连接头206连接，连接处有密封圈；上锥体201的中间为上大下小的锥形，有30°的圆锥倒角；在上锥体201直径为38毫米圆柱体的底端，即在30°锥体的上部，外壁上有一个宽度为20毫米的环形凹槽，环形凹槽的内径为20毫米。上锥体201内部有直径为5 毫米的中心孔，中心孔的两端有45°倒角。防顶卡环202为外径38. 5毫米、内径20毫米、高度15毫米的两个半圆环，两个半圆环相对组装成为一个圆环形，两个半圆环的边缘分别有M5的螺钉孔。将两个半圆环通过顶丝203固定在上锥体201的环形凹槽内。顶丝203规格为M5。悬挂卡瓦环204是米用弹簧钢制作的圆筒,外径36mm,高度25mm ;悬挂卡瓦环204内部上宽下窄，有带有30°的锥面；悬挂卡瓦环204侧壁有I. 5mm宽的轴向的缝隙，悬挂卡瓦环204套在上锥体201中间的锥体上；悬挂卡瓦环204能沿上锥体201的圆锥体滑动，使悬挂卡瓦环204的外径增大或缩小。在悬挂卡瓦环204的下部有一个复位弹簧205，复位弹簧205套在上锥体201的下部；复位弹簧205为锥形压缩弹簧，复位弹簧205的上部最大内径28毫米，下部最小内径20毫米；在上锥体201的下端螺纹连接有一个锥体连接头206 ;复位弹簧205的下端面顶在锥体连接头206的上部。锥体连接头206外径为38毫米，长度300毫米，锥体连接头206上部有M20的内螺纹，锥体连接头206下端有M28的内螺纹，与水平井测井挺杆的上端连接。上锥体201的下部穿过悬挂卡瓦环204、复位弹簧205，通过M20的螺纹与锥体连接头206连接。在上锥体201与锥体连接头206之间有一道密封圈。其使用方法如下当挺杆柱下入完成后，将悬挂器2的锥体连接头206与挺杆柱连接；悬挂器2上端的上锥体201与水平井测井防顶器连接，防顶器上部连接电缆捕捞接头；用修井作业机将悬挂防顶外壳I吊起后缓慢下放；将悬挂器导2导引进入进入悬挂防顶外壳I的下对接通道F，然后将悬挂器导2导引进入进入悬挂防顶外壳I的悬挂腔D，完成悬挂；悬挂防顶外壳I上部的接箍101与油管连接，通过下入多根油管，将挺杆和测试仪器输送到水平井水平段的预定位置；需要解锁时，利用电缆连接电缆捕捞器，从油管下入井下，电缆捕捞器与井下电缆捕捞接头完成对接，上提电缆，即能完成悬挂解锁。简述水平井测井悬挂解锁装置的工作原理，对本发明作进一步详细说明。参阅图3。在现场应用时，用修井作业机将悬挂防顶外壳I吊起缓慢下放。悬挂器2的上锥体201导入悬挂防顶外壳I的下对接通道F ;悬挂卡瓦环204顶在悬挂防顶外壳I的悬挂体103的最下端，悬挂卡瓦环204在外力的作用下沿上锥体201的斜面下行，悬挂卡瓦204的外径变小，进入下悬挂防顶外壳I的下对接通道F;当悬挂器2进入悬挂防顶外壳I的悬挂腔D后，悬挂器2的悬挂卡瓦环204在复位弹簧203力量的作用下沿上锥体201的斜面上行，悬挂卡瓦204的外径变大，悬挂卡瓦204紧贴在悬挂防顶外壳I的悬挂腔D的内壁上；上提悬挂防顶外壳1，悬挂卡瓦环204在复位弹簧203力量的作用下 沿上锥体201的斜面上行，悬挂卡瓦204即可悬挂在悬挂体103的悬挂台阶E上；需要解锁时，上提悬挂器2的上锥体201，悬挂卡瓦环204上行与悬挂防顶外壳I的防顶台阶C接触，继续上提悬挂器的上锥体201，悬挂卡瓦环204在外力的作用下沿上锥体201的斜面下行，悬挂卡瓦204的外径变小，进入上对接通道B及导引通道A，直至提出悬挂防顶外壳1，完成解锁。
权利要求
1.一种水平井测井悬挂解锁装置，由悬挂防顶外壳(I)和悬挂器(2)组成，其特征在于悬挂器(2)通过悬挂卡瓦环(204)悬挂在悬挂防顶外壳(I)内悬挂体(103)的悬挂台阶⑶上； 悬挂防顶外壳⑴由接箍(101)、防顶体(102)和悬挂体(103)组成，接箍(101)为圆筒体形并且两端有油管内螺纹，接箍(101)下端通过油管内螺纹与防顶体(102)上端连接；防顶体(102)为圆筒形，防顶体(102)中心孔的上端有导引通道(A)，导引通道(A)是在防顶体(102)中心孔上端的圆锥面；防顶体(102)中心孔为上对接通道(B);在防顶体(102)上对接通道(B)下端有环形台阶，防顶体(102)上对接通道(B)下端的环形台阶是防顶台阶(C);防顶体(102)的下端有内螺纹，在防顶体(102)下端螺纹连接悬挂体(103);悬挂体(103)为圆筒形，悬挂体(103)下端有中心孔是下对接通道(F);悬挂体(103)的下对接通道(F)上端有环形台阶，悬挂体(103)的下对接通道(F)上端的环形台阶是悬挂台阶(E)；在防顶体(102)的防顶台阶(C)与悬挂体(103)的悬挂台阶(E)之间为圆柱形的的悬挂腔(D)，悬挂腔⑶的直径比上对接通道⑶和下对接通道(F)的直径大6 12mm ;上对接通道(B)和下对接通道(F)的直径大小相同； 悬挂器(2)主要由上锥体(201)、防顶卡环(202)、顶丝(203)、悬挂卡瓦环(204)、复位弹簧(205)和锥体连接头(206)组成；上锥体(201)的上端为圆柱体，上锥体(201)的中部为圆锥体，上锥体(201)的下端为圆柱体；上锥体(201)上有一个直径为5 IOmm的中心孔，上锥体(201)中心孔的两端有倒角；上锥体(201)的上端有内螺纹，使用时能连接在水平井测井防顶器的下端； 上锥体(201)下端有外螺纹，上锥体(201)下端螺纹连接锥体连接头(206);锥体连接头(206)的下端有内螺纹，与水平井测井挺杆的上端连接； 在上锥体(201)上端圆柱体的底端，并在上锥体(201)中部圆锥体的上部有一个环形的凹槽；在环形的凹槽内有一个防顶卡环(202);防顶卡环(202)为两个半圆环结构，半圆环的侧面边缘开有螺纹孔，通过顶丝(203)将两个半圆环固定在一起成为一个圆环； 在上锥体(201)中部为锥形，上宽下窄，斜角度为15 30° ;在上锥体(201)中部锥体上套有悬挂卡瓦环(204);悬挂卡瓦环(204)是一个采用弹簧钢制作的圆环，外部为圆柱形，内部上宽下窄，倾斜角度为15 30° ;悬挂卡瓦环(204)侧面有一个缝隙；上锥体(201)上套有复位弹簧(205);复位弹簧(205)为锥形的压缩弹簧，上宽下窄，倾斜角度为15 30° ;复位弹簧(205)在悬挂卡瓦环(204)与锥体连接头(206)之间； 锥体连接头(206)为圆筒体，上部有内螺纹与上锥体(201)相连，下部有内螺纹与挺杆相连，锥体连接头(206)内部贯通。
2.如权利要求I所述的水平井测井悬挂解锁装置，其特征在于在上锥体(201)与锥体连接头(206)之间有密封圈。
3.如权利要求I所述的水平井测井悬挂解锁装置，其特征在于所述的复位弹簧(205)为压缩弹簧。
4.如权利要求I所述的水平井测井悬挂解锁装置，其特征在于水平井测井悬挂解锁装置在现场使用时，其使用方法如下 当挺杆柱下入完成后，将悬挂器(2)的锥体连接头(206)与挺杆柱连接；悬挂器(2)上端的上锥体(201)与水平井测井防顶器连接，防顶器上部连接电缆捕捞接头；用修井作业机将悬挂防顶外壳(I)吊起后缓慢下放； 将悬挂器导(2)导引进入进入悬挂防顶外壳(I)的下对接通道(F)，然后将悬挂器导(2)导引进入进入悬挂防顶外壳(I)的悬挂腔(D)，完成悬挂； 悬挂防顶外壳(I)上部的接箍(101)与油管连接，通过下入多根油管，将挺杆和测试仪器输送到水平井水平段的预定位置； 需要解锁时，利用电缆连接电缆捕捞器，从油管下入井下，电缆捕捞器与井下电缆捕捞接头完成对接，上提电缆，即能完成悬挂解锁。
全文摘要
水平井测井悬挂解锁装置，应用于水平井测井。特征是悬挂器通过悬挂卡瓦环悬挂在悬挂防顶外壳内悬挂体的悬挂台阶上；接箍下端通过油管内螺纹与防顶体上端连接；在防顶体下端螺纹连接悬挂体；上锥体上有中心孔；在上锥体上端圆柱体的底端有一个环形的凹槽；在环形的凹槽内有一个防顶卡环；在上锥体中部的圆锥体上套有悬挂卡瓦环；上锥体上套有复位弹簧，复位弹簧为压缩弹簧；复位弹簧在悬挂卡瓦环与锥体连接头之间；效果是悬挂可靠，可以悬挂7吨的挺杆柱，解锁顺利。
文档编号E21B33/04GK102953702SQ201210461779
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者张宝辉, 杨永祥, 章沙莉, 王凤清, 李向齐, 胡书宝, 王一鸣, 郭吉民 申请人:中国石油天然气股份有限公司