专利名称：一种回插式液压尾管悬挂器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油、天然气钻井固井用的尾管悬挂器，尤指一种回插式液压尾管悬挂器。
背景技术：
尾管悬挂器是将尾管悬挂在上层套管上的一种固井工具，目前，习用的尾管悬挂器主要有机械式、液压式、机械-液压双作用式三种结构形式。因为采用尾管悬挂器后，可大大改善井下钻井水力条件，降低钻机和钻具的负荷，同时可节省大量的石油套管及油井水泥，从而大大降低钻井、固井费用。所以，近年来各厂家纷纷推出新型尾管悬挂器。然而，习用的尾管悬挂器均只能提供先投球、蹩压、座挂，后注水泥这一种尾管固井施工工艺，这已远远不能满足不同井深、不同井下情况、不同井下作业的施工要求，给固井作业带来困难，并影响固井质量。另外，在大尺寸的套管结构中环空较大的条件下，习用尾管悬挂器是能保证固井质量的，但是在套管结构中环空较小的条件下，习用尾管悬挂器就很难保证固井质量。再者，对于习用尾管悬挂器来说，若出现回压阀失灵的情况，就容易出现水泥浆混浆、倒流等问题。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种在保留现有尾管悬挂器先座挂后注水泥的传统工艺的同时，还可提供回插(先注水泥后座挂)、活动回插(先注水泥同时活动套管后座挂)、碰压同时座挂(先注水泥、碰压式座挂)三种施工工艺而且又能使环空中水泥浆分布更加均匀的回插式液压尾管悬挂器。
为达到上述目的，本实用新型的解决方案为一种回插式液压尾管悬挂器，包括送入工具总成、悬挂器主体总成、专用附件总成三部分；送入工具总成包括上接头、上滑动铜套、下滑动铜套、轴承挡圈及倒扣系统和中心管装置，其中，倒扣系统由反扣螺套、花键轴组成，上接头的下端与花键轴上端螺纹连接，上滑动铜套、下滑动铜套、轴承挡圈从上到下依序连接在花键轴外壁上，轴承挡圈一端与反扣螺套连接，反扣螺套套接在花键轴外壁上，花键轴下端与中心管装置的上端螺纹连接；悬挂器主体总成由回接筒、反扣接头及座挂系统、液压密封系统、密封自锁系统组成，其中，座挂系统包括锥体、卡瓦、推杆，密封自锁系统包括钻杆胶塞、复合胶塞、复合胶塞座挂短接；回接筒的下端与反扣接头的上端螺纹连接，反扣接头下端与锥体上端螺纹连接，卡瓦通过推杆与锥体连接，锥体下端顶置在液压密封装置上，推杆与液压密封装置连接，液压密封装置下端内壁与复合胶塞上端外壁螺纹连接，液压密封装置下端外壁与复合胶塞座挂短接上端内壁螺纹连接；专用附件总成由套管座封短节、浮箍、引鞋组成，专用附件总成由若干根套管螺纹连接在复合胶塞座挂短接下端，复合胶塞置于复合胶塞座挂短接空腔内，送入工具总成伸入悬挂器主体总成空腔内，其中中心管装置由中心管和中心管活塞两部分组成，中心管下端与中心管活塞上端螺纹连接；液压密封系统由液缸内套、活塞、液缸外套组成，液缸内套、活塞、液缸外套由里向外依次套接，中心管活塞下端外壁与液缸外套下端内壁螺纹连接。
所述液缸内套外侧设有两个剪销，该两剪销下端顶置在所述活塞的上端面。
所述活塞上设有定位凸台，该定位凸台下侧顶置在所述液缸外套的上端面。
所述液缸外套内侧设有两个环状定位凸台，液缸内套、活塞的下端面分别顶置在该定位凸台上。
采用上述结构后，由于本实用新型的液压密封系统包括液缸内套、活塞、液缸外套三部分，液缸内套、活塞、液缸外套由里向外依次套接，而且，中心管装置由中心管和中心管活塞两部分组成，从而实现在保留现有尾管悬挂器先座挂后注水泥的传统工艺的同时，还可提供回插(先注水泥后座挂)、活动回插(先注水泥同时活动套管后座挂)、碰压同时座挂(先注水泥、碰压式座挂)三种施工方式，从而大大丰富了尾管固井施工工艺，可满足不同井深、不同井下情况、不同井下作业的施工要求，在套管结构中环空较小的条件下，还能使环空中水泥浆分布更加均匀，从而提高固井质量。而且，由于钻杆胶塞、复合胶塞形成了密封自锁系统，所以在出现回压阀失灵的情况下，可以避免出现水泥浆混浆、倒流等问题。
图1是本实用新型的总装剖面图；图2是本实用新型的中心管剖面图；图3是本实用新型的中心管活塞剖面图；图4是本实用新型的液缸内套剖面图；图5是本实用新型的活塞剖面图；图6是本实用新型的液缸外套剖面图。
具体实施方式
本实用新型的最佳实施例参照图1所示，主要包括送入工具总成、悬挂器主体总成、专用附件总成三部分。
送入工具总成包括上接头1、上滑动铜套3、下滑动铜套4、轴承挡圈5及倒扣系统和中心管装置9，倒扣系统由反扣螺套7、花键轴8组成，中心管装置9由中心管91和中心管活塞92组成。上接头1的下端与花键轴8上端螺纹连接，上滑动铜套3、下滑动铜套4、轴承挡圈5从上到下依序连接在花键轴8外壁上，反扣螺套7套接在花键轴8外壁上，轴承挡圈5一端与反扣螺套7连接，花键轴8下端与中心管9的上端螺纹连接。其中，中心管91下端外壁上设有公螺纹911，如图2所示，中心管活塞92上端内壁上设有母螺纹921，如图3所示。中心管91以其下端外壁上的公螺纹911上与中心管活塞92上端内壁的母螺纹921螺纹连接。
悬挂器主体总成由回接筒2、反扣接头6及座挂系统、液压密封系统、密封自锁系统组成，其中，座挂系统包括锥体10、卡瓦11、推杆12，液压密封系统包括液缸内套13、活塞14、液缸外套16，密封自锁系统包括钻杆胶塞17、复合胶塞18、复合胶塞座挂短接19。其中，如图4所示，液缸内套13外侧设有两个剪销131，如图5所示，活塞14上设有环状定位凸台141。回接筒2下端与反扣接头6上端螺纹连接，反扣接头6下端与锥体10上端螺纹连接，卡瓦11通过推杆12与锥体10连接，锥体10下端顶置在液缸内套13上的剪销131上端面上，液缸内套13外侧套接有活塞14，并且该剪销131下端面顶置在活塞14上端面，活塞14外侧套接有液缸外套16，如图6所示，活塞14的定位凸台141下侧顶置在液缸外套16的上端面161上，并且液缸内套13、活塞14的下端面分别顶置在液缸外套16内侧沿轴向上下分布的两个环状定位凸台162、163上，活塞14和液缸外套16之间还装有密封环。推杆12一侧与液缸内套13上的剪销131外壁连接，同时推杆12里侧与活塞14螺纹连接，并且推杆12下端顶置在活塞14的定位凸台141上端面，液缸外套16下端内壁与复合胶塞18上端外壁螺纹连接，液缸外套16下端外壁与复合胶塞座挂短接19上端内壁螺纹连接，复合胶塞18放至于复合胶塞座挂短接19空腔内。
中心管91、中心管活塞92、液缸内套13、活塞14、液缸外套16由里向外依次套接，中心管活塞92下端外壁与液缸外套16下端内壁螺纹连接，即送入工具总成伸入悬挂器主体总成空腔内。
专用附件总成包括套管座封短节、浮箍、引鞋，专用附件总成由若干根套管螺纹连接在复合胶塞座挂短接19下端。
本实用新型的具体工作过程如下方式一、将接有尾管的回插式液压尾管悬挂器送入预定位置后，中心管91不动开始注入水泥，水泥浆只能通过尾管下部的通道进入环空里，水泥注入完毕后，将钻杆胶塞17投入中心管91及中心管活塞92的空腔内，则钻杆胶塞17与复合胶塞18形成密封自锁系统，中心管腔内的液体被密封，这时可通过液压系统加压，将管柱内水泥浆压入管柱外环空中预定位置，放回压没有，则固井作业成功。上提管柱回插，使环空中水泥浆分布均匀后，再转动中心管91，使中心管腔内的液体通过空隙进入液缸内套，然后上提管柱到预定悬挂位置后，蹩压，当液缸内套中的液体压力大到剪断液缸剪销131时，活塞14上移，推动推杆12使卡瓦11上移胀大，使尾管挂接在上层套管内壁上，从而实现先注水泥后座挂。
方式二、将接有尾管的回插式液压尾管悬挂器送入预定位置后，中心管91不动开始注入水泥，水泥浆只能通过尾管下部的通道进入环空里，在注入水泥的同时上下活动套管，使环空中水泥浆分布均匀后，将钻杆胶塞17投入中心管91及中心管活塞92的空腔内，则钻杆胶塞17与复合胶塞18形成密封自锁系统，中心管腔内的液体被密封，这时可通过液压系统加压，将管柱内水泥浆压入管柱外环空中预定位置，放回压没有，则固井作业成功。然后转动中心管91使中心管腔内的液体通过空隙进入液缸内套，然后上提管柱到预定悬挂位置后，蹩压，当液缸内套中的液体压力大到剪断液缸剪销131时，活塞14上移，推动推杆12使卡瓦11上移胀大，使尾管挂接在上层套管内壁上，从而实现注水泥同时活动套管后座挂。
方式三、将接有尾管的回插式液压尾管悬挂器送入预定位置后，再转动中心管91到预定位置后，就不再活动管柱，注完水泥后，将钻杆胶塞17投入中心管91及中心管活塞92的空腔内，则钻杆胶塞17与复合胶塞18形成密封自锁系统，中心管腔内的液体被密封，这时可通过液压系统加压，将管柱内水泥浆压入管柱外环空中预定位置使，同时液缸内套中的液体压力也升高，当液缸内套中的液体压力大到剪断液缸剪销131时，活塞14上移，推动推杆12使卡瓦11上移胀大，使尾管挂接在上层套管内壁上，从而实现碰压同时座挂。
方式四、将接有尾管的回插式液压尾管悬挂器送入预定位置后，利用加压装置给被封闭的中心管腔内的泥浆加压，当泥浆产生的压力大到剪断液缸剪销131时，活塞14上移，推动推杆12使卡瓦11上移胀大，使尾管挂接在上层套管上，从而实现习用的先座挂后注入水泥的尾管固井作业。
权利要求1.一种回插式液压尾管悬挂器，包括送入工具总成、悬挂器主体总成、专用附件总成三部分；送入工具总成包括上接头、上滑动铜套、下滑动铜套、轴承挡圈及倒扣系统和中心管装置，其中，倒扣系统由反扣螺套、花键轴组成，上接头的下端与花键轴上端螺纹连接，上滑动铜套、下滑动铜套、轴承挡圈从上到下依序连接在花键轴外壁上，轴承挡图一端与反扣螺套连接，反扣螺套套接在花键轴外壁上，花键轴下端与中心管装置的上端螺纹连接；悬挂器主体总成由回接筒、反扣接头及座挂系统、液压密封系统、密封自锁系统组成，其中，座挂系统包括锥体、卡瓦、推杆，密封自锁系统包括钻杆胶塞、复合胶塞、复合胶塞座挂短接；回接筒的下端与反扣接头的上端螺纹连接，反扣接头下端与锥体上端螺纹连接，卡瓦通过推杆与锥体连接，锥体下端顶置在液压密封装置上，推杆与液压密封装置连接，液压密封装置下端内壁与复合胶塞上端外壁螺纹连接，液压密封装置下端外壁与复合胶塞座挂短接上端内壁螺纹连接；专用附件总成由套管座封短节、浮箍、引鞋组成，专用附件总成由若干根套管螺纹连接在复合胶塞座挂短接下端，复合胶塞置于复合胶塞座挂短接空腔内，送入工具总成伸入悬挂器主体总成空腔内，其特征在于中心管装置由中心管和中心管活塞两部分组成，中心管下端与中心管活塞上端螺纹连接；液压密封系统由液缸内套、活塞、液缸外套组成，液缸内套、活塞、液缸外套由里向外依次套接，中心管活塞下端外壁与液缸外套下端内壁螺纹连接。
2.如权利要求1所述的一种回插式液压尾管悬挂器，其特征在于所述液缸内套外侧设有两个剪销，该两剪销下端顶置在所述活塞的上端面。
3.如权利要求1所述的一种回插式液压尾管悬挂器，其特征在于所述活塞上设有定位凸台，该定位凸台下侧顶置在所述液缸外套的上端面。
4.如权利要求1所述的一种回插式液压尾管悬挂器，其特征在于所述液缸外套内侧设有两个环状定位凸台，液缸内套、活塞的下端面分别顶置在该定位凸台上。
专利摘要一种回插式液压尾管悬挂器，包括送入工具总成、悬挂器主体总成、专用附件总成三部分；送入工具总成由上接头、上滑动铜套、下滑动铜套、轴承挡圈及倒扣系统和中心管装置组成；悬挂器主体总成由回接筒、反扣接头、座挂系统、液压密封系统、密封自锁系统组成，送入工具总成伸入悬挂器主体总成空腔内，专用附件总成由若干根套管螺纹连接在复合胶塞座挂短接下端，其中，中心管装置由中心管和中心管活塞组成，液压密封系统由液缸内套、活塞、液缸外套组成，液缸内套、活塞、液缸外套由里向外依次套接。采用上述结构后，可实现在保留传统工艺的同时，还可提供回插、活动回插、碰压同时座挂三种施工工艺，而且，能使环空中水泥浆分布更加均匀。
文档编号E21B19/00GK2688871SQ200420047620
公开日2005年3月30日 申请日期2004年4月6日 优先权日2004年4月6日
发明者陈岚, 郭黎, 陈怡 , 王虹 申请人:陈岚