专利名称：锁定式膨胀尾管悬挂器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于侧钻井尾管完井的尾管悬挂器，特别是一种锁定式膨胀尾管悬挂器。
背景技术：
目前，尾管悬挂技术能减少固井套管重叠，节约套管，降低注水泥的压力，简化井深结构，解决深井，复杂井的固井难题。常规尾管悬挂技术有机械式和液压式两种，基本上都采用卡瓦方式进行悬挂，一般不具备密封功能，且内径较小，已成为尾管完井管柱中的薄弱环节。尤其针对侧钻井完井，受到井眼尺寸的限制，更加制约了常规尾管悬挂器的使用，同时随着深井、超深井、水平井等特殊井的不断增多，井况更加复杂，在这种恶劣井况下，常规尾管悬挂器时常出现坐挂、坐封失效等情况，严重影响最终的完井成本和效率。中国实用新型专利公开说明书CN2159452公开了一种随位自动尾管悬挂装置，是一种典型的卡瓦式随位自动脱挂尾管悬挂器，其采用卡瓦与套管内壁进行悬挂。该尾管悬挂器坐挂后，尾管内部的通径小，不利于后续作业，并且在下入尾管悬挂器和注水泥的过程中尾管不能旋转，固井质量不好。现有膨胀式尾管悬挂器结构复杂，其利用液压式胀开膨胀管，是膨胀管与套管进行悬挂。US7225880B2和CN200710178299. X是两种膨胀式尾管悬挂器，前者采用自上向下胀开膨胀管方式，结构复杂。后者虽自下向上胀开膨胀管，但内部管柱与尾管是依靠螺纹连接，需要旋转管柱才可以提出中心管，工艺复杂，操作困难。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种锁定式膨胀尾管悬挂器，克服膨胀式尾管悬挂器从上向下胀开膨胀管方式；克服膨胀式尾管悬挂器与尾管采用螺纹连接方式和膨胀管上端与钻具采用螺纹连接方式，作业完成后需旋转两次管柱才能提出管柱，工艺复杂的不足。为解决上述技术问题，本实用新型锁定式膨胀尾管悬挂器，由上接头1、中心管2、防砂帽3、膨胀管4、膨胀锥5、隔环6、密封皮碗7、联接套8、锁块9、剪钉10、尾管胶塞11、下接头12、下联接管13、悬挂橡胶14和环形凸起15组成，其中，上述上接头I下端与中心管2上端螺纹连接，中心管2下端与联接套8上端左旋螺纹连接，下接头12上端套在联接套8下端外表面，尾管胶塞11上端置于联接套8下端的内孔，联接套8和尾管胶塞11用剪钉10固定，下接头12上端与膨胀管4下端螺纹连接，膨胀管4上端喇叭口处安装有防砂帽3，联接套8与下接头12用锁块9锁定，下接头12下端与下联接管13上端螺纹连接，中心管2外表面套有膨胀锥5、隔环6和密封皮碗7，膨胀管4外壁硫化有悬挂橡胶14和装有环形凸起15。上述下接头12表面、联接套8内外壁和尾管胶塞11上端外壁均设置密封胶圈。[0009]上述环形凸起15纵截面为梯形。上述环形凸起15为钢材。上述膨胀锥5、密封皮碗7分别与膨胀管4内壁过盈配合密封。上述膨胀锥5、隔环6、密封皮碗7与中心管2动密封配合。上述剪钉10周向均布四个。上述锁块9周向均布四个。上述上接头I上端设置内螺纹。上述下联接管13下端设置外螺纹。与现在技术方案相比，本实用新型锁定式膨胀尾管悬挂器，利用液压胀开膨胀管与套管内壁紧密接触进行悬挂尾管，通过锁块的锁定功能将中心管与下端尾管相联接；利用钻杆胶塞推动尾管胶塞使锁块掉落，液压通过锁块孔直接作用在膨胀锥上，推动膨胀锥自下向上胀开膨胀管；当管柱下入过程出现遇卡而不能上提下放时，通过中心管与联接套的左旋螺纹连接结构，便可将管柱倒开提出；本悬挂器结构简单、工艺简便、易操作、悬挂成功率高、密封性能好；悬挂后，可获得较大的管柱内通径，便于后期的生产措施作业。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细说明。
图1为本实用新型锁定式膨胀尾管悬挂器的结构示意图；图2为
图1的局部结构示意图。
具体实施方式
如
图1和图2所示，本实用新型锁定式膨胀尾管悬挂器，上接头I上端装有钻杆螺纹接头，能连接钻柱；中心管2内径与上部钻杆内径相同；膨胀管4外径表面有三组悬挂橡胶14和四组环形凸起15，悬挂橡胶14外径大于环形凸起15外径，膨胀锥5采用锥形带圆弧面设计，剪钉剪断压力为16. 5MPa ;利用锁块9将联接套8下接头12锁定，下接头12与下联接管13螺纹连接，下联接管13连接尾管，尾管串接有接塞篮，其作用为阻挡尾管胶塞11下行，使尾管胶塞11停留并起到密封作用。先将设计好的水泥按设计注入裸眼后，将本实用新型连着尾管串下入到预定位置，投入钻杆胶塞泵入完井液，完井液推动钻杆胶塞沿着中心管2内壁下行至尾管胶塞11上部碰压，尾管胶塞11在压力的作用下剪断剪钉10，钻杆胶塞和尾管胶塞11组成的复合胶塞在完井液压力的作用下沿下联接管13内壁继续下行。下行至接塞篮位置时，尾管胶塞11头部与接塞篮内锥孔过盈配合，形成密封；继续泵入完井液使压力升高，完井液从锁块孔直接作用在密封皮碗7上，压力从密封皮碗7传递到隔环6再传递到膨胀锥5上，三者共同向上滑动，胀开膨胀管4，使膨胀管4上面的悬挂橡胶14与环形凸起15挤压在套管内壁上，形成坚固而又可靠的密封，实现尾管坐挂；在进行膨胀时，膨胀锥5、隔环6、密封皮碗7装在中心管2上并在膨胀时起到密封作用，这种密封作用是由膨胀管4本体发生塑性变形而形成的。膨胀完成后，上提管柱，锁块9脱落，解除联接套8和下接头13的锁定，中心管2连带着联接套8被提出的过程中，，膨胀锥5、隔环6、密封皮碗7和防砂帽3也一并被提出，不会留在井底任何附件，可直接进行后期措施作业。如果在尾管下入过程遇阻遇卡而不能上提下放时，利用中心管2与联接套8的左旋螺纹连接结构设计，逆时针旋转管柱，倒开螺纹，便可提出管柱，进行下步补救措施。
权利要求1.一种锁定式膨胀尾管悬挂器，由上接头(I)、中心管(2)、防砂帽(3)、膨胀管(4)、膨胀锥(5)、隔环(6)、密封皮碗(7)、联接套(8)、锁块(9)、剪钉(10)、尾管胶塞(11)、下接头 (12)、下联接管(13)、悬挂橡胶(14)和环形凸起(15)组成，其特征是所述上接头(I)下端与中心管(2)上端螺纹连接，中心管(2)下端与联接套(8)上端左旋螺纹连接，下接头(12) 上端套在联接套(8)下端外表面，尾管胶塞(11)上端置于联接套(8)下端的内孔，联接套 (8)和尾管胶塞(11)用剪钉(10)固定，下接头(12)上端与膨胀管(4)下端螺纹连接，膨胀管(4)上端喇叭口处安装有防砂帽(3 )，联接套(8 )与下接头(12 )用锁块(9 )锁定，下接头 (12)下端与下联接管(13)上端螺纹连接，中心管(2)外表面套有膨胀锥(5)、隔环(6)和密封皮碗(7 )，膨胀管(4 )外壁硫化有悬挂橡胶(14 )和装有环形凸起(15 )。
2.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述下接头(12)表面、联接套(8 )内外壁和尾管胶塞(11)上端外壁均设置密封胶圈。
3.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述环形凸起(15)纵截面为梯形。
4.根据权利要求1或3所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述环形凸起(15) 为钢材。
5.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述膨胀锥(5)、密封皮碗(7)分别与膨胀管(4)内壁过盈配合密封。
6.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述膨胀锥(5)、隔环 (6)、密封皮碗(7)与中心管(2)动密封配合。
7.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述剪钉(10)周向均布四个。
8.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述锁块(9)周向均布四个。
9.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述上接头(I)上端设置内螺纹。
10.根据权利要求1所述的锁定式膨胀尾管悬挂器，其特征是所述下联接管(13)下端设置外螺纹。
专利摘要本实用新型涉及一种锁定式膨胀尾管悬挂器，由上接头、中心管、防砂帽、膨胀管、膨胀锥、隔环和密封皮碗等组成，其中，上接头与中心管螺纹连接，中心管与联接套螺纹连接，下接头上端套在联接套下端外表面，尾管胶塞上端置于联接套下端的内孔，联接套和尾管胶塞固定连接，下接头与膨胀管螺纹连接，膨胀管喇叭口处有防砂帽，联接套与下接头锁定，下接头与下联接管螺纹连接，中心管外表面套有膨胀锥、隔环和密封皮碗，膨胀管外壁有悬挂橡胶和环形凸起。本实用新型锁定式膨胀尾管悬挂器应用于老井侧钻井尾管悬挂工艺中，可实现坐挂、密封一体，悬挂后尾管通径大，可保证其他后期管内作业的通畅。
文档编号E21B23/00GK202832323SQ201220421280
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者齐月魁, 宋开宏, 张飙, 黄满良, 秦飞翔, 刘长军, 时耀亭 申请人:中国石油天然气股份有限公司