鎖定式膨脹尾管懸掛器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種鎖定式膨脹尾管懸掛器，由上接頭、中心管、防砂帽、膨脹管、膨脹錐、隔環和密封皮碗等組成，其中，上接頭與中心管螺紋連接，中心管與聯接套螺紋連接，下接頭上端套在聯接套下端外表面，尾管膠塞上端置于聯接套下端的內孔，聯接套和尾管膠塞固定連接，下接頭與膨脹管螺紋連接，膨脹管喇叭口處有防砂帽，聯接套與下接頭鎖定，下接頭與下聯接管螺紋連接，中心管外表面套有膨脹錐、隔環和密封皮碗，膨脹管外壁有懸掛橡膠和環形凸起。本發明鎖定式膨脹尾管懸掛器應用于老井側鉆井尾管懸掛工藝中，可實現坐掛、密封一體，懸掛后尾管通徑大，可保證其他后期管內作業的通暢。
【專利說明】鎖定式膨脹尾管懸掛器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于側鉆井尾管完井的尾管懸掛器，特別是一種鎖定式膨脹尾管懸掛器。
【背景技術】
[0002]目前，尾管懸掛技術能減少固井套管重疊，節約套管，降低注水泥的壓力，簡化井深結構，解決深井，復雜井的固井難題。
[0003]常規尾管懸掛技術有機械式和液壓式兩種，基本上都采用卡瓦方式進行懸掛，一般不具備密封功能，且內徑較小，已成為尾管完井管柱中的薄弱環節。尤其針對側鉆井完井，受到井眼尺寸的限制，更加制約了常規尾管懸掛器的使用，同時隨著深井、超深井、水平井等特殊井的不斷增多，井況更加復雜，在這種惡劣井況下，常規尾管懸掛器時常出現坐掛、坐封失效等情況，嚴重影響最終的完井成本和效率。
[0004]中國實用新型專利公開說明書CN2159452公開了一種隨位自動尾管懸掛裝置，是一種典型的卡瓦式隨位自動脫掛尾管懸掛器，其采用卡瓦與套管內壁進行懸掛。該尾管懸掛器坐掛后，尾管內部的通徑小，不利于后續作業，并且在下入尾管懸掛器和注水泥的過程中尾管不能旋轉，固井質量不好。
[0005]現有膨脹式尾管懸掛器結構復雜，其利用液壓式脹開膨脹管，是膨脹管與套管進行懸掛。US7225880B2和CN200710178299.X是兩種膨脹式尾管懸掛器，前者采用自上向下脹開膨脹管方式，結構復雜。后者雖自下向上脹開膨脹管，但內部管柱與尾管是依靠螺紋連接，需要旋轉管柱才可以提出中心管，工藝復雜，操作困難。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種鎖定式膨脹尾管懸掛器，克服膨脹式尾管懸掛器從上向下脹開膨脹管方式；克服膨脹式尾管懸掛器與尾管采用螺紋連接方式和膨脹管上端與鉆具采用螺紋連接方式，作業完成后需旋轉兩次管柱才能提出管柱，工藝復雜的不足。
[0007]為解決上述技術問題，本發明鎖定式膨脹尾管懸掛器，由上接頭1、中心管2、防砂帽3、膨脹管4、膨脹錐5、隔環6、密封皮碗7、聯接套8、鎖塊9、剪釘10、尾管膠塞11、下接頭
12、下聯接管13、懸掛橡膠14和環形凸起15組成，其中，上述上接頭I下端與中心管2上端螺紋連接，中心管2下端與聯接套8上端左旋螺紋連接，下接頭12上端套在聯接套8下端外表面，尾管膠塞11上端置于聯接套8下端的內孔，聯接套8和尾管膠塞11用剪釘10固定，下接頭12上端與膨脹管4下端螺紋連接，膨脹管4上端喇叭口處安裝有防砂帽3，聯接套8與下接頭12用鎖塊9鎖定，下接頭12下端與下聯接管13上端螺紋連接，中心管2外表面套有膨脹錐5、隔環6和密封皮碗7，膨脹管4外壁硫化有懸掛橡膠14和裝有環形凸起15。
[0008]上述下接頭12表面、聯接套8內外壁和尾管膠塞11上端外壁均設置密封膠圈。[0009]上述環形凸起15縱截面為梯形。上述環形凸起15為鋼材。
[0010]上述膨脹錐5、密封皮碗7分別與膨脹管4內壁過盈配合密封。
[0011]上述膨脹錐5、隔環6、密封皮碗7與中心管2動密封配合。
[0012]上述剪釘10周向均布四個。上述鎖塊9周向均布四個。
[0013]上述上接頭I上端設置內螺紋。上述下聯接管13下端設置外螺紋。
[0014]與現在技術方案相比，本發明鎖定式膨脹尾管懸掛器，利用液壓脹開膨脹管與套管內壁緊密接觸進行懸掛尾管，通過鎖塊的鎖定功能將中心管與下端尾管相聯接；利用鉆桿膠塞推動尾管膠塞使鎖塊掉落，液壓通過鎖塊孔直接作用在膨脹錐上，推動膨脹錐自下向上脹開膨脹管；當管柱下入過程出現遇卡而不能上提下放時，通過中心管與聯接套的左旋螺紋連接結構，便可將管柱倒開提出；本懸掛器結構簡單、工藝簡便、易操作、懸掛成功率高、密封性能好；懸掛后，可獲得較大的管柱內通徑，便于后期的生產措施作業。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0016]圖1為本發明鎖定式膨脹尾管懸掛器的結構示意圖；
[0017]圖2為圖1的局部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1和圖2所示，本發明鎖定式膨脹尾管懸掛器，上接頭I上端裝有鉆桿螺紋接頭，能連接鉆柱；中心管2內徑與上部鉆桿內徑相同；膨脹管4外徑表面有三組懸掛橡膠14和四組環形凸起15，懸掛橡膠14外徑大于環形凸起15外徑，膨脹錐5采用錐形帶圓弧面設計，剪釘剪斷壓力為16.5MPa ;利用鎖塊9將聯接套8下接頭12鎖定，下接頭12與下聯接管13螺紋連接，下聯接管13連接尾管，尾管串接有接塞籃，其作用為阻擋尾管膠塞11下行，使尾管膠塞11停留并起到密封作用。
[0019]先將設計好的水泥按設計注入裸眼后，將本發明連著尾管串下入到預定位置，投入鉆桿膠塞泵入完井液，完井液推動鉆桿膠塞沿著中心管2內壁下行至尾管膠塞11上部碰壓，尾管膠塞11在壓力的作用下剪斷剪釘10，鉆桿膠塞和尾管膠塞11組成的復合膠塞在完井液壓力的作用下沿下聯接管13內壁繼續下行。下行至接塞籃位置時，尾管膠塞11頭部與接塞籃內錐孔過盈配合，形成密封；繼續泵入完井液使壓力升高，完井液從鎖塊孔直接作用在密封皮碗7上，壓力從密封皮碗7傳遞到隔環6再傳遞到膨脹錐5上，三者共同向上滑動，脹開膨脹管4，使膨脹管4上面的懸掛橡膠14與環形凸起15擠壓在套管內壁上，形成堅固而又可靠的密封，實現尾管坐掛；在進行膨脹時，膨脹錐5、隔環6、密封皮碗7裝在中心管2上并在膨脹時起到密封作用，這種密封作用是由膨脹管4本體發生塑性變形而形成的。膨脹完成后，上提管柱，鎖塊9脫落，解除聯接套8和下接頭13的鎖定，中心管2連帶著聯接套8被提出的過程中，，膨脹錐5、隔環6、密封皮碗7和防砂帽3也一并被提出，不會留在井底任何附件，可直接進行后期措施作業。
[0020]如果在尾管下入過程遇阻遇卡而不能上提下放時，利用中心管2與聯接套8的左旋螺紋連接結構設計，逆時針旋轉管柱，倒開螺紋，便可提出管柱，進行下步補救措施。
【權利要求】
1.一種鎖定式膨脹尾管懸掛器，由上接頭(I)、中心管(2)、防砂帽(3)、膨脹管(4)、膨脹錐(5)、隔環(6)、密封皮碗(7)、聯接套(8)、鎖塊(9)、剪釘(10)、尾管膠塞(11)、下接頭(12)、下聯接管(13)、懸掛橡膠(14)和環形凸起(15)組成，其特征是:所述上接頭(I)下端與中心管(2)上端螺紋連接，中心管(2)下端與聯接套(8)上端左旋螺紋連接，下接頭(12)上端套在聯接套(8)下端外表面，尾管膠塞(11)上端置于聯接套(8)下端的內孔，聯接套(8)和尾管膠塞(11)用剪釘(10)固定，下接頭(12)上端與膨脹管(4)下端螺紋連接，膨脹管(4)上端喇叭口處安裝有防砂帽(3 )，聯接套(8 )與下接頭(12 )用鎖塊(9 )鎖定，下接頭(12)下端與下聯接管(13)上端螺紋連接，中心管(2)外表面套有膨脹錐(5)、隔環(6)和密封皮碗(7 )，膨脹管(4 )外壁硫化有懸掛橡膠(14 )和裝有環形凸起(15 )。
2.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述下接頭(12)表面、聯接套(8 )內外壁和尾管膠塞(11)上端外壁均設置密封膠圈。
3.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述環形凸起(15)縱截面為梯形。
4.根據權利要求1或3所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述環形凸起(15)為鋼材。
5.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述膨脹錐(5)、密封皮碗(7)分別與膨脹管(4)內壁過盈配合密封。
6.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述膨脹錐(5)、隔環(6)、密封皮碗(7)與中心管(2)動密封配合。
7.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述剪釘(10)周向均布四個。
8.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述鎖塊(9)周向均布四個。
9.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述上接頭(I)上端設置內螺紋。
10.根據權利要求1所述的鎖定式膨脹尾管懸掛器，其特征是:所述下聯接管(13)下端設置外螺紋。
【文檔編號】E21B23/00GK103628834SQ201210301905
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優先權日:2012年8月23日
【發明者】齊月魁, 宋開宏, 張飆, 黃滿良, 秦飛翔, 劉長軍, 時耀亭 申請人:中國石油天然氣股份有限公司