一种尾管悬挂器的制作方法

1.本实用新型涉及固井工具技术领域，具体涉及一种尾管悬挂器。


背景技术：

2.为了加固井壁，保证继续钻进，向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业称为固井，工艺过程包括下套管和注水泥。尾管悬挂器是悬挂在上层管柱的井下工具，是套管附件之一，通过尾管悬挂器实现尾管固井，减少深井一次下井的套管重量，改善下套管时钻机提升系统负荷，降低注入水泥浆流动阻力，有利于安全施工；通过尾管回接，可以解决因上层套管磨损而影响钻井作业的问题；使用尾管悬挂固井技术，还可减少套管用量，节约钻井成本。
3.目前常见的尾管悬挂器多为卡瓦式尾管悬挂器等，其结构复杂，安装要求高，造价成本高，不适用于施工难度小、施工要求低的固井工程。另外，在继续钻进的过程中，再次进行固井工程时，钻井液和水泥浆料需要流通通道以封堵尾管管柱与下部井眼之间的环形空间，由此需要设置配合组成过流通道的额外结构，例如通过设置多个长度和直径不同的短接套管套接，使得多个短接套管之间形成的间隙组成钻井液和水泥浆料的过流通道，结构冗杂，导致了安装不便、设备成本高等问题。
4.因此，急需一种适用于施工难度小的固井工程，并且结构简单、安装方便的尾管悬挂器。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中阐述的技术问题，本技术的目的在于提出一种尾管悬挂器，其用于连接上层管柱与尾管管柱，包括用于悬挂尾管管柱的悬挂部，和与上层管柱连接的定位部，悬挂部能够坐挂在定位部，且形成能够供钻井液和水泥流通的通道，不必依靠其它结构构建通道。本技术能够牢固地将尾管与上层管柱连接在一起，整体连接结构简单可靠，没有多余结构，用料少，成本低，适用于施工难度小的固井工程。
6.为了达到上述目的，本技术采取了如下所述的技术方案：
7.本技术提出一种尾管悬挂器，用于连接上层管柱与尾管管柱，其包括悬挂部和定位部，所述悬挂部包括第一套管、第二套管和承载环，所述定位部包括第三套管，所述悬挂部坐挂于所述定位部，其中：所述第一套管的一端伸入所述第二套管内，与所述第二套管的一端旋转连接；所述第二套管的另一端与所述尾管管柱连接；所述承载环套设于所述第二套管外部，所述承载环沿轴向方向开有通流槽；所述第三套管与所述上层管柱连接，所述承载环坐挂于所述第三套管内。
8.为了便于理解，对本技术所提出的一种尾管悬挂器进行举例说明：
9.当井眼钻出后，在上层管柱设计悬挂的位置预先下入定位部，将第三套管置于上层管柱内，进行第一次固井工程，在井眼和上层管柱之间的环形空间内注入水泥；第一次固井工程结束后，钻除上层管柱内的固井附件，如大小胶塞等附件，继续钻出下部井眼；之后
将悬挂部中的第一套管、第二套管和承载环彼此连接，并使得第一套管与送入工具连接，送入工具与钻柱连接，第二套管与尾管管柱连接，将悬挂部与固井工程的其它部件连接好后，沿上层管柱送入井中，在下入过程中，悬挂部在设计悬挂的位置坐挂于定位部，即承载环坐挂于第三套管内，由此，上层管柱与尾管管柱通过悬挂器连接在一起；随后由送入工具注入钻井液进行洗井，具体的，钻井液依次经过送入工具、第一套管、尾管管柱、尾管管柱与下部井眼之间的环形空间、承载环的通流槽、送入工具与上层管柱之间的环形空间，由此钻井液能够洗出钻下部井眼时产生的杂土等杂质，并将杂质携带到地面，以维持钻井、固井操作正常进行；洗井结束后，将第一套管正转倒扣完成丢手动作，并试提送入工具，确定第一套管与第二套管分离，然后将送入工具下放，使第一套管重新回到原来的位置，随后注入水泥进行第二次固井工程，使得水泥能够充满尾管管柱与下部井眼之间的环形空间；在第二次固井工程的水泥注入时，留在井中的洗井液部分受压被挤出，随后排出仍残留在井内的洗井液，上提钻柱，将第一套管提出第二套管，第二套管、承载环和第三套管留在井中继续悬挂尾管管柱，随后进行大排量洗井，并起出钻柱；最后下入钻赛管柱，钻除尾管管柱内的固井附件；若需要更深的井，则继续向下钻出更深的井眼，循环上述过程。
10.由上，本技术通过第一套管、第二套管、承载环和第三套管的彼此连接，将尾管管柱与上层管柱连接，并且通过在承载环上开设通流槽构件钻井液和水泥的流通通道，结构简单精致，连接紧凑可靠，适用于施工难度小的固井工程，弥补了现有技术的缺陷。
11.进一步的，所述通流槽设有多个，沿所述承载环的周向均匀排布。
12.进一步的，所述第二套管外壁设有第一抵接部，所述承载环设有与所述第一抵接部对应抵接的第一限位部。
13.进一步的，所述第二套管设有第一外壁和第二外壁，所述第一外壁位于所述第二套管的端部，所述承载环套设于所述第一外壁，所述第二外壁的直径大于所述第一外壁，所述第一外壁与所述第二外壁之间的过渡台阶为所述第一抵接部。
14.进一步的，所述承载环外壁设有第二抵接部，所述第三套管设有与所述第二抵接部对应抵接的第二限位部。
15.进一步的，所述第二抵接部为倒角结构。
16.进一步的，所述第一套管和所述第二套管之间设有密封件。
17.进一步的，所述密封件设有多个，沿所述第一套管和所述第二套管的轴向方向排布。
18.进一步的，所述第一套管设有密封槽，多个所述密封件一一对应的设于所述密封槽内。
19.进一步的，所述密封件为密封卡环。
20.本技术的有益效果为：
21.1.本技术通过第一套管、第二套管、承载环和第三套管的彼此连接，将尾管管柱与上层管柱连接，并且通过在承载环上开设通流槽构件钻井液和水泥的流通通道，结构简单精致，连接紧凑可靠，适用于施工难度小的固井工程，弥补了现有技术的缺陷；
22.2.承载环具有两个作用，第一个作用是坐挂于第三套管内，承受尾管管柱的悬挂重量，第二个作用是为钻井液和水泥提供流通通道，使结构简单精致，避免出现多余结构，减少安装步骤，节约材料成本；
23.3.第一套管和第二套管之间的密封性对于第一套管的正转、上提、起出等动作尤为重要，因此设置多个密封件，且将多个密封件沿第一套管和第二套管的轴向方向排布，加大密封区域，能够进一步的保证第一套管和第二套管之间的密封性。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1为本技术的一种实施例的悬挂部的半剖结构示意图；
26.图2为图1中a处结构的放大示意图；
27.图3为本技术的一种实施例的定位部的半剖结构示意图。
28.1.悬挂部；11.第一套管；111.密封槽；12.第二套管；121.第一抵接部；122.第一外壁；123.第二外壁；13.承载环；131.通流槽；132.第一限位部；133.第二抵接部；
29.2.定位部；21.第三套管；211.第二限位部；
30.3.密封件。
具体实施方式
31.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
32.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
33.正如背景技术，现有的尾管悬挂器通常结构复杂，安装要求高，造价成本高，不适用于施工难度小、施工要求低的固井工程。
34.因此，本技术提出一种尾管悬挂器，用于连接上层管柱与尾管管柱，其包括悬挂部1和定位部2，悬挂部1包括第一套管11、第二套管12和承载环13，定位部2包括第三套管21，悬挂部1坐挂于定位部2，其中：第一套管11的一端伸入第二套管12内，与第二套管12的一端旋转连接；第二套管12的另一端与尾管管柱连接；承载环13套设于第二套管12外部，承载环13沿轴向方向开有通流槽131；第三套管21与上层管柱连接，承载环13坐挂于第三套管21内。
35.本技术所述技术领域的技术人员能够理解，第一套管11的外径不超过第二套管12的内径，第二套管12的外径不超过承载环13的内径，即第一套管11、第二套管12、承载环13能够由内向外依次套接；承载环13的外径不超过第三套管21的内径，即承载环13能够坐挂于第三套管21内。
36.为了便于理解，对本技术所提出的一种尾管悬挂器进行举例说明：
37.当井眼钻出后，在上层管柱设计悬挂的位置预先下入定位部2，将第三套管21置于上层管柱内，进行第一次固井工程，在井眼和上层管柱之间的环形空间内注入水泥；第一次固井工程结束后，钻除上层管柱内的固井附件，如大小胶塞等附件，继续钻出下部井眼；之
后将悬挂部1中的第一套管11、第二套管12和承载环13彼此连接，并使得第一套管11与送入工具连接，送入工具与钻柱连接，第二套管12与尾管管柱连接，将悬挂部1与固井工程的其它部件连接好后，沿上层管柱送入井中，在下入过程中，悬挂部1在设计悬挂的位置坐挂于定位部2，即承载环13坐挂于第三套管21内，由此，上层管柱与尾管管柱通过悬挂器连接在一起；随后由送入工具注入钻井液进行洗井，具体的，钻井液依次经过送入工具、第一套管11、尾管管柱、尾管管柱与下部井眼之间的环形空间、承载环13的通流槽131、送入工具与上层管柱之间的环形空间，由此钻井液能够洗出钻下部井眼时产生的杂土等杂质，并将杂质携带到地面，以维持钻井、固井操作正常进行；洗井结束后，将第一套管11正转倒扣完成丢手动作，并试提送入工具，确定第一套管11与第二套管12分离，然后将送入工具下放，使第一套管11重新回到原来的位置，随后注入水泥进行第二次固井工程，使得水泥能够充满尾管管柱与下部井眼之间的环形空间；在第二次固井工程的水泥注入时，留在井中的洗井液部分受压被挤出，随后排出仍残留在井内的洗井液，上提钻柱，将第一套管11提出第二套管12，第二套管12、承载环13和第三套管21留在井中继续悬挂尾管管柱，随后进行大排量洗井，并起出钻柱；最后下入钻赛管柱，钻除尾管管柱内的固井附件；若需要更深的井，则继续向下钻出更深的井眼，循环上述过程。
38.由上，本技术通过第一套管11、第二套管12、承载环13和第三套管21的彼此连接，将尾管管柱与上层管柱连接，并且通过在承载环13上开设通流槽131构件钻井液和水泥的流通通道，结构简单精致，连接紧凑可靠，适用于施工难度小的固井工程，弥补了现有技术的缺陷。
39.示例性的，通流槽131设有多个，沿承载环13的周向均匀排布。
40.由上述可知，承载环13具有两个作用，第一个作用是坐挂于第三套管21内，承受尾管管柱的悬挂重量，第二个作用是为钻井液和水泥提供流通通道，使结构简单精致，避免出现多余结构，减少安装步骤，节约材料成本。因此，通流槽131的开设不能影响承载环13的承载能力，若通流槽131开设的不均匀，则可能会带来承载环13的受力分布不均匀，从而导致承载环13的承载强度减弱，甚至承载失效而导致固井失败，固井工程是一次性工程，一旦发生意外，会带来巨大的经济损失和安全隐患。由此，将通流槽131设置为多个，并沿承载环13的轴向均匀排布，能够使承载环13的受力均衡，使得承载环13的两个作用互不影响。
41.示例性的，第二套管12外壁设有第一抵接部121，承载环13设有与第一抵接部121对应抵接的第一限位部132。
42.承载环13套设于第二套管12的外部，彼此连接，当承载环13坐挂于第三套管21内，洗井结束后，将第一套管11正转倒扣时，第一套管11与第二套管12发生相对旋转，此时第二套管12具有旋转的趋势，由此第二套管12与承载环13之间可能会有发生相对旋转的趋势，具有造成第二套管12与承载环13分离的风险，因此将第二套管12外壁设置第一抵接部121，在承载环13内部设置与第一抵接部121对应抵接的第一限位部132，可以通过第一抵接部121与第一限位部132的抵接，有效地阻止第二套管12脱与承载环13脱离，加强第二套管12与承载环13之间连接的可靠性。
43.示例性的，第二套管12设有第一外壁122和第二外壁123，第一外壁122位于第二套管12的端部，承载环13套设于第一外壁122，第二外壁123的直径大于第一外壁122，第一外壁122与第二外壁123之间的过渡台阶为第一抵接部121。
44.由此，加强了第一抵接部121所承受的力可以分散到第二外壁123上，加强了第一抵接部121的承载能力，进一步加强了承载环13与第二套管12的连接性，且结构简单可靠。
45.示例性的，承载环13外壁设有第二抵接部133，第三套管21设有与第二抵接部133对应抵接的第二限位部211。
46.本技术所述技术领域的技术人员能够理解，当尾管管柱与第二套管12连接后，第二套管12受到向下的拉力，从而带动承载环13具有向下的运动趋势，因此若承载环13与第三套管21之间的连接不可靠，有可能会出现承载环13脱离第三套管21的现象，即悬挂部1脱离定位部2，由此将承载环13外壁设置第二抵接部133，第三套管21设置与第二抵接部133对应抵接的第二限位部211，有效地阻止承载环13脱离第三套管21，加强承载环13与第三套管21之间连接的可靠性。
47.示例性的，第二抵接部133为倒角结构。
48.由此，增加了第二抵接部133与第二限位部211的接触面积，能够进一步加强承载环13与第三套管21之间连接的可靠性。
49.示例性的，第一套管11和第二套管12之间设有密封件3。
50.本技术所述技术领域的技术人员能够理解，第二套管12套设于第一套管11的外部，在进行洗井和固井时，钻井液和水泥会经第一套管11流向第二套管12，此时若第一套管11和第二套管12之间的连接间隙没有良好的密封性，钻井液和水泥会进入第一套管11和第二套管12之间的环形间隙，会影响第一套管11正传倒扣，还会影响起出钻柱时第一套管11与第二套管12的分离，也会影响钻井液和水泥的流向，导致因第一套管11与第二套管12粘连，或因第一套管11和第二套管12之间的环形间隙进入杂质，而影响钻柱的上提和起出的动作，也会对洗井、固井时钻井液和水泥的流通方向造成一定影响。因此，将第一套管11和第二套管12之间设置密封件3，能够有效的保证第一套管11和第二套管12之间的密封性。
51.示例性的，密封件3设有多个，沿第一套管11和第二套管12的轴向方向排布。
52.本技术所述技术领域的技术人员能够理解，第一套管11和第二套管12之间的密封性对于第一套管11的正转、上提、起出等动作尤为重要，因此设置多个密封件3，且将多个密封件3沿第一套管11和第二套管12的轴向方向排布，加大密封区域，能够进一步的保证第一套管11和第二套管12之间的密封性。
53.示例性的，第一套管11设有密封槽111，多个密封件3一一对应的设于密封槽111内。
54.本技术所述技术领域的技术人员能够理解，第一套管11需要正转、上提、起出等动作，因此在第一套管11开设密封槽111，能够时刻保持第一套管11与第二套管12之间具有环向间隙时，第一套管11与第二套管12之间的密封性能，结构简单，密封性能好。
55.示例性的，密封件3为密封卡环。
56.本技术所述技术领域的技术人员能够理解，密封卡环能够实现全周向的密封，密封结构简单且密封性能好。
57.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
58.以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。