一种地热井尾管悬挂连接工具的制作方法

本实用新型涉非油气领域钻井用的配套设备，具体地说是一种地热井尾管悬挂连接工具。

背景技术：

在非油气领域钻井越来越多，特别是现在的新型清洁能源—地热能。要使用地热能就需要打地热井。但由于地热井受到成井后价值低，要求施工造价低，工程投入得不到满足等诸多因素限制；居高不下的钻井高成本成了突出问题，一直是制约地热井勘探和开发的瓶颈。目前所施工的三开基岩地热井下尾管过程中，都会使用尾管悬挂器，一口井下两次尾管，分别为9-5/8”技术套管和7”花管，常用尾管悬挂器分机械式和液压式两种，单个悬挂器的价格约6～10万价格不等。而且在使用的过程中会出现不能丢手、中心管不能密封等情况，造成井下复杂，甚至能造成井眼报废等事故。再者，地热井的投资相对较低，使用目前市面上的悬挂器价格高，钻井成本增加。如果不使用悬挂器，直接利用钻杆将尾管送至井底，在丢手过程中套管可能跟随钻具一起旋转，造成丢手困难或者不能丢手。另外，固井施工完起出送入工具接头后，由于尾管比上层套管内径小，会在尾管顶部形成台阶，每次下钻都会有影响。

使用本实用新型地热井尾管悬挂连接工具，可以一定程度上解决上述的各项问题，在投资较低的地热井市场有广泛的使用前景。

申请号：201721509211.3提供石油套管尾管外台肩悬挂装置，包括套管，尾管进口，尾管出口，调节螺栓，挂板，挂孔，固定板结构，固定块，调节紧固块结构和放置盒结构，所述的尾管进口开设在套管的内侧上部；所述的尾管出口开设在套管的内侧下部；所述的调节螺栓螺纹连接在挂板的下部；所述的挂孔分别开设在挂板内部的上下两侧；所述的固定板结构螺钉连接在挂板的左侧。本实用新型挂板和挂孔的设置，有利于更好的固定住悬挂装置，同时解决悬挂装置固定不方便的问题；安装块，抱箍片，防护垫和锁紧螺栓的设置，有利于根据尾管的粗细不同进行调节，同时解决悬挂装置不方便调节的问题。

申请号：201110243477.9提供了一种膨胀式可旋转尾管悬挂器，属于油气井固井领域。本发明包括悬挂器本体和送入工具接头系统，所述悬挂器本体采用可膨胀金属管材，在其膨胀段外表面上设计有一组三角状环形凸起，并在相邻两个三角状环形凸起之间硫化有环状橡胶段，所述环状橡胶段的直径大于所述三角状环形凸起的顶部外径。本发明可实现尾管旋转，提高尾管的下入能力和水泥浆顶替效率，并通过液压膨胀悬挂器本体的方式实现悬挂器的坐挂、封隔功能。利用本发明可以满足油气井尾管固井施工要求，并解决卡瓦式尾管悬挂器存在的结构复杂、施工安全隐患多、固井质量难保证等技术难题。本发明简化了操作工艺，提高了尾管固井质量，降低了风险，节约了成本。

申请号：201520900050.5涉及一种尾管悬挂组合钻塞工具，包括管状的内磨鞋体和外磨鞋体，内磨鞋体中部外侧壁上至少均布有两个卡槽，外磨鞋体中部设置有与卡槽相对应的销孔，销孔内穿有销钉，销钉穿过销孔后卡在卡槽内，内磨鞋体下端部设有外台肩，外台肩的外径大于外磨鞋体的内径，外台肩的外径小于外磨鞋体的外径。本实用新型的内磨鞋体和外磨鞋体通过销钉固定连接，其结构简单，制作成本低，钻塞作业时，内磨鞋体与外磨鞋体同时作用钻掉尾管顶部悬挂器以上套管内的水泥塞，当内磨鞋体下端部的外台肩进入悬挂器内孔时，加足钻压剪断销钉，外磨鞋体与内磨鞋体分离，内磨鞋体则穿过外磨鞋体内腔钻掉悬挂器与尾管内的水泥塞，起钻时内磨鞋体下端部的外台肩带出外磨鞋体，从而一趟钻完成上层套管、悬挂器与尾管内的钻水泥塞工作，有效提高生产效率，减轻劳动强度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种地热井尾管悬挂连接工具，送入工具接头的作用是使钻具与悬挂连接器本体相连，利用钻具将尾管送至井底，中间有水眼，作为钻井液循环通道，上接头中间处有密封胶圈，用于密封上接头与悬挂连接器本体，循环钻井液时不刺漏。悬挂连接器本体上部通过反螺旋丝扣与送入工具接头相连，下部连接尾管，其本体上设计有循环导水槽，在下尾管中途或者到底循环时可以循环钻井液，本体上部外径最大尺寸基本接近上层套管内径，本体上端外圆周壁采用楔形设计，在两层套管的重合部分不会出现台阶面，不影响后续起下钻、下尾管作业等；引鞋放在尾管的最底部，在引鞋的底部设置有防旋转的金属焊接楔形块，一方面可以在尾管接触井底后，与井底紧密接触，增大旋转时的摩阻，丢手时防止下部尾管跟着一起旋转，造成丢手困；另一方面底部金属楔形块具有一定厚度，可以使尾管最底部循环水眼不接触井底，形成循环通道；引鞋内部设置有单流阀，与浮箍配合使用，防止固井后水泥回流至尾管内。

为了达成上述目的，本实用新型采用了如下技术方案，一种地热井尾管悬挂连接工具，包括送入工具接头、悬挂连接器本体，所述送入工具接头下端丝扣式连接悬挂连接器本体上端，悬挂连接器本体下端丝扣式连接尾管串上端，所述悬挂连接器本体上端口内壁采用楔形设计，或者说是开设锥面；所述悬挂连接器本体上端外圆周壁采用楔形设计，也就是说悬挂连接器本体外圆周壁变径连接处采用锥面过渡。

所述悬挂连接器本体上端口开设纵向的循环导水槽。

所述送入工具接头下端和悬挂工具上端开设的螺纹均为反螺旋偏梯扣螺纹，即所述送入工具接头下端和悬挂工具上端通过各自相对应开设的反螺旋偏梯扣螺纹连接；所述送入工具接头上安装密封胶圈，密封胶圈使送入工具接头外壁与悬挂工具内壁处于密封状态，密封胶圈位于送入工具接头开设的丝扣上方，所述送入工具接头与悬挂连接器本体上端口内壁之间形成环空，该环空上端位于循环导水槽下方，该环空下端位于所述密封胶圈上方。

所述环空内充填丝扣密封脂与机油混合的糊状混合物。

所述送入工具接头上端开设有用来与钻杆相连接的上接头丝扣螺纹。

所述尾管串下端丝扣式连接引鞋。

所述引鞋开设中心通道，引鞋中心通道中安装单流阀。

所述引鞋下端面焊接防转楔形外凸肋板。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型悬挂连接工具分为三部分：送入工具接头、悬挂连接器本体和引鞋。送入工具接头的作用是使钻具与悬挂连接器本体相连，利用钻具将尾管送至井底，中间有水眼，作为钻井液循环通道，上接头中间处有密封胶圈，用于密封上接头与悬挂连接器本体，循环钻井液时不刺漏。悬挂连接器本体上部通过反螺旋丝扣与送入工具接头相连，下部连接尾管，其本体上设计有循环导水槽，在下尾管中途或者到底循环时可以循环钻井液，本体上部最大尺寸基本接近上层套管内径，本体最顶部采用楔形设计，在两层套管的重合部分不会出现台阶面，不影响后续起下钻、下尾管作业等；引鞋放在尾管的最底部，在引鞋的底部设置有防旋转的金属焊接楔形块，一方面可以在尾管接触井底后，与井底紧密接触，增大旋转时的摩阻，丢手时防止下部尾管跟着一起旋转，造成丢手困；另一方面底部金属楔形块具有一定厚度，可以使尾管最底部循环水眼不接触井底，形成循环通道；引鞋内部设置有单流阀，与浮箍配合使用，防止固井后水泥回流至尾管内使用本地热井尾管悬挂连接工具，可以代替三开基岩地热井中使用的尾管悬挂器，并且本连接工具制造加工简单，价格低廉，可以最大程度的减少钻井成本，与使用尾管悬挂器相比，单井成本约能节约10万以上。而且本连接工具结构接单，下井后不容易出现问题，操作方便，不用专人服务，井队可自行使用。综上所述，本设计加工制造工艺简单，价格低，使用方便，在投资较低的地热井市场有广泛的使用前景。

本实用新型尾管悬挂连接工具是非油气领域钻井用的配套设备，是一种地热井尾管悬挂连接工具，特别适用于三开基岩地热井施工。通过现场测试结果看出该尾管悬挂连接工具适合现场使用，特别是在三开基岩地热井中使用能够节约更多的钻井成本。在某地区施工的丹**1井是一口三开基岩地热井，首次使用本悬挂连接工具，9-5/8”尾管下入过程非常顺利，丢手简单切都一次成功,固井、后续起下钻等都不受影响，本井7”花管也采用本设计小尺寸的悬挂连接工具，花管顺利下到位，丢手顺利。单井节约成本超过10万元，效果非常理想。后续在该地区施工的另外两口三开基岩地热井也使用本设计尾管悬挂连接工具，也大幅度的节约了钻井成本取得了良好的经济效益。同样，在另一地区施工的5口基岩地热井也是用了本设计的连接工具。目前本设计已经先后在8口井中得到应用，全部获得成功。

附图说明

图1为本实用新型的一种地热井尾管悬挂连接工具结构示意图；

图2为循环导水槽处的横截面图。

图中：单流阀1、引鞋2、送入工具接头3、悬挂连接器本体4、密封胶圈5、反螺旋偏梯扣螺纹6、上接头丝扣螺纹7、防转楔形外凸肋板8、反螺旋偏梯扣螺纹9、循环导水槽10、尾管串11、水眼12、上层套管13。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种地热井尾管悬挂连接工具，包括送入工具接头3、悬挂连接器本体4，所述送入工具接头下端丝扣式连接悬挂连接器本体上端，悬挂连接器本体下端丝扣式连接尾管上端，所述悬挂连接器本体上端外圆周壁采用楔形设计，也就是说悬挂连接器本体外圆周壁变径连接处采用圆锥面过渡。

所述悬挂连接器本体上端口开设纵向的循环导水槽10。

所述送入工具接头上安装密封胶圈5，密封胶圈使送入工具接头外壁与悬挂工具内壁处于密封状态，密封胶圈位于送入工具接头开设的丝扣上方，所述送入工具接头与悬挂连接器本体之间形成环空，该环空上端位于循环导水槽下方，该环空下端位于所述密封胶圈上方。

所述环空内倒入丝扣密封脂与机油混合的糊状混合物。

所述送入工具接头下端和悬挂工具上端开设的螺纹均为反螺旋偏梯扣螺纹，即所述送入工具接头下端和悬挂工具上端通过各自相对应开设的反螺旋偏梯扣螺纹连接。

所述送入工具接头3上端开设有用来与钻杆相连接的上接头丝扣螺纹7。

所述尾管下端丝扣式连接引鞋2。

所述引鞋开设中心通道，引鞋中心通道中安装单流阀1。

所述引鞋下端面焊接防转楔形外凸肋板8，引鞋底端开设贯通式水眼12，水眼与引鞋内的中心通道下端连通。

在下尾管过程中，首先引鞋2与第一根尾管相连，连接好后对单流阀进行功能测试，确保单流阀功能正常，测试完后下入井内，继续下尾管，中途下入浮箍等井下工具。引鞋和悬挂连接器本体之间连接有尾管串，下完最后一根尾管，灌满钻井液连接后，记录尾管悬重，然后连接悬挂连接器本体4，按规定扭矩上紧，在连接送入工具接头3，连接之前将反螺旋丝扣清洗干净并在丝扣和密封圈处均匀涂抹丝扣脂，用人工将送入工具接头3与悬挂连接器本体4连接到一起，确认旋转到底，并记录旋转圈数13-15圈，倒转2/1-1圈，连接完毕后，在送入工具接头3与悬挂连接器本体4之间的环空内倒入丝扣密封脂与机油混合的糊状混合物，保证在送尾管过程中不会有杂物落到丝扣上，造成丢手困难。送入工具接头3上设计的密封胶圈5可有效的密封送入工具接头3与悬挂连接器本体4使之在循环时不刺漏。在悬挂连接器本体4设计有循环导水槽10，在下尾管中途或者到底循环时可以循环钻井液，本体上部最大尺寸基本接近上层套管内径，悬挂连接器本体最顶部上端口内壁采用楔形设计，或者说是圆锥面，悬挂连接器本体上端圆周外壁采用楔形设计或者是过度斜面，但循环导水槽10不存在楔形设计或者过度斜面，因为要保持上下畅通。悬挂连接器本体最顶部上端口内壁和外壁所设计的楔形设计或者过度斜面保证在两层套管的重合部分不会出现台阶面，不影响后续起下钻、下尾管作业等。在送入工具接头3上部有与钻具连接的上接头丝扣，利用钻具将尾管送至井底，中间有水眼，作为钻井液循环通道。

尾管下完后开泵充分循环钻井液，准备固井前，将钻具上提至尾管悬重，再多提1-2吨，确认好后刹车悬持钻具，启动转盘正转，准备丢手，转动时注意扭矩变化、悬重变化、记录旋转圈数，确认旋转超过连接圈数后多旋转几圈，停转盘，上提钻具，注意悬重变化，确认丢手成功。再将钻具下放至原深度，下压钻具3-5吨，然后进行后续固井作业。固井施工完后起出钻具及送入工具接头3。

在本设计尾管悬挂连接工具的设计和制造加工过程中，可以通过改变悬挂连接器本体4尺寸以适应不同井眼的施工要求，或者根据特殊要求对引鞋2、送入工具接头3、悬挂连接器本体4等进行改进，以适应各种尾管作业施工。

本实用新型悬挂连接工具分为三部分：送入工具接头、悬挂连接器本体和引鞋。送入工具接头的作用是使钻具与悬挂连接器本体相连，利用钻具将尾管送至井底，中间有水眼，作为钻井液循环通道，上接头中间处有密封胶圈，用于密封上接头与悬挂连接器本体，循环钻井液时不刺漏。悬挂连接器本体上部通过反螺旋丝扣与送入工具接头相连，下部连接尾管，其本体上设计有循环导水槽，在下尾管中途或者到底循环时可以循环钻井液，本体上部最大尺寸基本接近上层套管内径，本体最顶部采用楔形设计，在两层套管的重合部分不会出现台阶面，不影响后续起下钻、下尾管作业等；引鞋放在尾管的最底部，在引鞋的底部设置有防旋转的金属焊接楔形块，一方面可以在尾管接触井底后，与井底紧密接触，增大旋转时的摩阻，丢手时防止下部尾管跟着一起旋转，造成丢手困；另一方面底部金属楔形块具有一定厚度，可以使尾管最底部循环水眼不接触井底，形成循环通道；引鞋内部设置有单流阀，与浮箍配合使用，防止固井后水泥回流至尾管内使用本地热井尾管悬挂连接工具，可以代替三开基岩地热井中使用的尾管悬挂器，并且本连接工具制造加工简单，价格低廉，可以最大程度的减少钻井成本，与使用尾管悬挂器相比，单井成本约能节约10万以上。而且本连接工具结构接单，下井后不容易出现问题，操作方便，不用专人服务，井队可自行使用。综上所述，本设计加工制造工艺简单，价格低，使用方便，在投资较低的地热井市场有广泛的使用前景。

本实用新型尾管悬挂连接工具是非油气领域钻井用的配套设备，是一种地热井尾管悬挂连接工具，特别适用于三开基岩地热井施工。通过现场测试结果看出该尾管悬挂连接工具适合现场使用，特别是在三开基岩地热井中使用能够节约更多的钻井成本。在某地区施工的丹**1井是一口三开基岩地热井，首次使用本悬挂连接工具，9-5/8”尾管下入过程非常顺利，丢手简单切都一次成功,固井、后续起下钻等都不受影响，本井7”花管也采用本设计小尺寸的悬挂连接工具，花管顺利下到位，丢手顺利。单井节约成本超过10万元，效果非常理想。后续在该地区施工的另外两口三开基岩地热井也使用本设计尾管悬挂连接工具，也大幅度的节约了钻井成本取得了良好的经济效益。同样，在另一地区施工的5口基岩地热井也是用了本设计的连接工具。目前本设计已经先后在8口井中得到应用，全部获得成功。

实施例2：

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案：一种地热井尾管悬挂连接工具，包括送入工具接头3、悬挂连接器本体4，所述送入工具接头下端丝扣式连接悬挂连接器本体上端，悬挂连接器本体下端丝扣式连接尾管上端，所述悬挂连接器本体上端外圆周壁采用楔形设计，也就是说悬挂连接器本体外圆周壁变径连接处采用圆锥面过渡。

所述送入工具接头上安装密封胶圈5，密封胶圈使送入工具接头外壁与悬挂工具内壁处于密封状态，密封胶圈位于送入工具接头开设的丝扣上方，所述送入工具接头与悬挂连接器本体之间形成环空，该环空上端位于循环导水槽下方，该环空下端位于所述密封胶圈上方。所述环空内倒入丝扣密封脂与机油混合的糊状混合物。

所述送入工具接头下端和悬挂工具上端开设的螺纹均为反螺旋偏梯扣螺纹，即所述送入工具接头下端和悬挂工具上端通过各自相对应开设的反螺旋偏梯扣螺纹连接。所述送入工具接头3上端开设有用来与钻杆相连接的上接头丝扣螺纹7。

所述尾管下端丝扣式连接引鞋2。所述引鞋开设中心通道，引鞋中心通道中安装单流阀1。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位指示或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。