一种钻井尾管悬挂装置的制作方法

文档序号:5388844阅读:248来源:国知局
专利名称:一种钻井尾管悬挂装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及钻井过程中用于固井的一种钻井尾管悬挂装置,属于钻井井下工具类。
使用尾管悬挂器固井是一种方便快捷的完井方法,具有较高的经济性。目前所采用的尾管悬挂装置主要有以下两种卡瓦式或微台阶式;在悬挂装置的座放及脱挂上主要有三种方式1.机械式2.液压式3.机械液压组合式;在密封方式上主要有注水泥及铅封方式。机构式尾管悬挂装置,主要采用长短轨道机构,在下入过程中卡瓦与卡瓦座位于短轨道,下到设计位置后,上提管柱使卡瓦座换向到长轨道,下到设计位置后,上提管柱,使卡瓦座换向到长轨道下放管柱,中心管下移,卡瓦座受磨擦块阻碍不动,锥体将卡瓦撑开锚定于套管壁上,实现尾管悬挂,完成悬挂,完成悬挂后一般采用旋转倒扣或水力加压的方式,将上部管柱倒开,密封上采用注水泥或铅封方式。目前这种悬挂装置在辽河油田的垂侧钻井中应用较多。
另外目前国内使用的《自动脱挂长芯尾管悬挂器》(申请号87216427)所提到的该装置是微台阶式悬挂器,在脱挂方式上,采用弹簧通过轴肖与悬挂体相连后,再通过加压的方法将弹簧释放。在液压式的尾管悬挂装置上一般均采用液缸压缩卡瓦或直接采用微台阶悬挂尾管,在脱挂方式上主要是靠液压使上部管柱与悬挂装置本体之间的弹簧机构释放或采用倒扣的方式,现用的液压式脱挂的机构也存在着设计脱挂压力高的缺点。
机构液压组合式的尾管悬挂器,(申请号87205516)是在机械式悬挂器的基础上增加液缸,球座短接,该悬挂器下到预定位置后,利用机械机构使卡瓦张开,当尾管被粘卡时不能采用提放悬挂时,可利用液压机构使卡瓦打开,完成悬挂作用。
采用机构式的悬挂器,悬挂卡不易找准,特别是在水平井眼中,提放作业不易实现,悬重不易掌握。
采用液压式悬挂器,对于斜井和水平井适应性较强,但是普通液压悬挂器在脱挂方面,一般采用弹簧爪和支撑环,工作压差不准,有时还会造成由于弹簧爪抱紧,脱挂困难的现象,采用二次投球的脱挂方式,会给施工带来较大的工作量。
现在常用悬挂器和密封一般都是分开使用的其工具较复杂,施工麻烦,密封件或水泥环耐高温性能差,长期注汽条件下易形成窜槽,另外,采用水泥固井的完井方式时,在水平井的水平段中,水泥不易均匀分布。
本实用新型的目的是为了克服上述的缺点而提供的一种适用于油田水平钻井完井及井内注入高温蒸汽的条件下密封较好的井下钻井尾管悬挂装置。
本实用新型实现方式叙述如下本实用新型的是由两部分组成
液缸和悬挂本体部分;液缸部分主要包括液缸1、活塞2、内管3、球座4、分瓣爪(分瓣螺纹)6、支撑环8、限位环9、剪断销钉19;悬挂本体主要包括推进套5、锁紧环7、密封件10、锥体11、卡瓦12、中心管13、卡瓦座14、内密封件15、解封环16、下接头17。
它是在该装置的上部位液缸内设有一内管3,液缸与内管之间有一个活塞2,用密封圈将液缸密封,内管3的里边装有球座4,内管一端用剪断销钉相连(图中未画)内管另一端通过丝扣与分瓣爪6连在一起,分瓣爪下端为一台阶式左旋单向丝扣,分瓣爪6的里面是一个锥形的支撑环8,用它将分瓣爪6支撑开后与悬挂本体内中心管13相连,支撑环8,球座4与限位环9用丝扣连接,球座4上的台阶与支撑环8的内台阶之间留有一定距离。
在限位环9以下部位为悬挂本体部分它是在中心管13的外部,装有推进套5、锁紧环7、密封体10、锥体11、卡瓦12及卡瓦座14、悬挂本体部分可以沿中心管滑动,其中锁紧环7位于推进套5里面,与推进套5之间不能相对移动,锁紧环是一个开口单向锯齿螺纹,只能向下移动,在中心管13上也有相对应的锯齿螺纹,密封件10为一个空心球环,用金属制造它与限位环9及推进套5连接在一起,卡瓦座14与下接头17由螺纹连接,中心管13与下接关17之间由分瓣螺纹连接,内装解封环16在中心管13与下接头17之间有内密封件15。
在悬挂装置的上端(液缸1)有丝扣与钻杆或油管相连,下端(下接头17)有丝扣与尾管相连。
本实用新型在下井时首先将悬挂装置下端接尾管,上端接钻杆(油管)由钻杆(油管)将其下入设计井深,向钻杆内投一钢球,座于球座4上,将通道堵死,地面上用泥浆泵加压,液压通过内管3上的水眼作用于活塞2使活塞2下移,推动推进套5、锁紧环7、密封件10、锥体11再将卡瓦12张开,锚定于套管壁上,继续加压使密封件10,向外扩张与套管和中心管密封,此时锁紧环锁紧,当压力继续提高到一定程度时销钉被剪断,使球座4下移,球座台阶将支撑环8推出,分瓣爪,分瓣爪从而失去支撑收回原位,此时液缸部分与悬挂本体分离,实现脱挂,脱挂后,液缸部分随钻杆起出地面。从而完成本实用新型所提出的任务。
本实用新型优点是由于采用了液压动作完成悬挂密封与脱挂,因此可大大地提高尾管的脱挂可靠性,另外在本实用新型的球座4外面和支撑环8内各设有一个台阶,这样可使球座在下移时不受支撑环8限制从而可保证在对尾管加压时剪断销钉不受影响,达到准确地控制球座压力目的,这样可使球座推力全部作用于支撑套上面,脱挂的准确性大为提高,另外由于本实用新型结构简单,加工容易造价低廉,使用中施工工序简化,并减少二次投球或旋转脱挂作业,实现了悬挂密封脱挂一体化,因此可广泛用于钻井固井作之中。
本实用新型由以下实施例给出
以下结合附图
予以说明附图一种钻井尾管悬挂装置结构示意图一种钻井尾管悬挂装置;是在液缸1内设有一内管3,液缸与内管3的之间有一个活塞2,其中内管通过丝扣与分瓣爪6连在一起,分瓣爪6支撑开后能与中心管13相连,支撑环8由球座4与限位环9固定,在限位环下面的中心管13外部装有一支推进套5及锁紧环7,锥体11卡瓦12及卡瓦座14。卡瓦座下端通过丝扣与下接头17连接;其特征在于所述内管3里边装有球座4,分瓣爪6里面是一个锥形支撑环8,支撑环8用一球座4与限位环9固定,球座4上的台阶与支撑环8的内台阶之间留有一定距离;密封件10为一个金属空芯球体在液缸1、与推进套5上各有一个“”形牙,在液缸动作之前相互咬合,不转动,在内管3上面有一个左旋丝扣,当活塞工作时,可将两个“”形牙相互脱开,此时可以通过旋转钻柱将所扣倒开实现尾管悬挂装置的脱挂。
权利要求1.一种钻井尾管悬挂装置;是在液缸(1)内设有内管(3),彼此之间有一个活塞(2)其中内管通过丝扣与分瓣爪(6)连在一起,分瓣爪(6)支撑开后能与中心管13相连,支撑环(8)与限位环(9)固定,在限位环下面的中心管14外部装有一支推进套(5)及锁紧环(7),锥体(11)和卡瓦座(14),卡瓦座下端通过丝扣与下接头(17)连接;其特征在于所述内管(3)里边装有球座(4),分瓣爪(6)里面是一个锥形支撑环(8)用一球座(4)与限位环(9)固定,球座(4)上的台阶与支撑环(8)的内台阶之间留有一定距离,在液缸(1)与推进套(5)上各有一个“”形牙,在液缸动作之前相互咬合,但不转动,在内管(3)上面有一个左旋丝扣,当活塞工作时,可将两个“”形牙相互脱开。
专利摘要一种用于固井的钻井尾管悬挂装置;由液缸内管和活塞、分瓣爪中心管、支撑环与限位环,推进套及锁紧环,锥体和卡瓦下接头组成,其特征是内管里边装有球座,分瓣爪里面是一个锥形支撑环,液缸与推进套上各有一个“
文档编号E21B19/00GK2320784SQ9723093
公开日1999年5月26日 申请日期1997年12月19日 优先权日1997年12月19日
发明者关仲, 王伯林 申请人:辽河石油勘探局钻采工艺研究院
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