[发明专利]用于油管悬挂器的可靠固位锁圈

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及矿物回收井，且特定而言涉及用于将井孔构件固持在外壳中的锁定圈。

背景技术

油管悬挂器坐放到井口中的肩部上。肩部防止油管悬挂器在井口中向下移动。油管悬挂器和从油管悬挂器悬挂的油管的重量可防止油管悬挂器在一些情形下向上移动。但当油管悬挂器经受高压时，需要锁定圈将油管悬挂器锁定就位。那些高压可造成油管悬挂器沿轴向向上移动。

可由激励圈来激励锁定圈。激励圈可具有锥形表面，锥形表面使得锁定圈沿径向向外扩展到锁定凹槽内。激励圈可通过密封圈自身沿轴向向下移动。在激励圈激励了锁定圈之后，激励圈停留在适当位置以维持锁定圈的径向位置。促动激励圈的密封圈可保留在适当位置以保持锁定圈就位。不利的是，密封件可需要不时地移除。例如，可需要替换密封件。当密封件已移除时，在井孔中的高压可造成油管悬挂器或激励圈向上移位。激励圈的性质和激励圈上的锥形表面意味着激励圈的任何向上移动可允许锁定圈沿径向向内移动，因此弱化该锁紧。持续压力和来自激励圈上的锁定圈的力可足以将锁定圈从设定位置移动到未设定位置。希望不管激励圈的竖直移动而将锁定圈固持在设定位置。

发明内容

所要求保护的本发明的实施例主要涉及油管悬挂器锁圈，该油管悬挂器锁圈可用于在设定油管悬挂器密封件之后可靠地固持。这可允许改变密封件，而不会有损油管悬挂器对井口的锁紧能力。即使在移除了密封件之后，锁圈可保持接合。

用于固持井孔构件的设备的实施例可包括井口外壳，井口外壳具有带轴线的孔和在孔的内径表面上的环形锁凹槽。实施例也可包括同心地位于井口外壳的孔内的井孔构件，井孔构件具有肩部和在肩部上方的密封件容槽(pocket)。密封件容槽可限定在井孔构件与井口外壳之间的环形空间。实施例还可包括位于环形空间中的环形锁圈，环形锁圈具有用于接合锁凹槽的外径轮廓并且从未设定位置沿径向扩展到设定位置，设定位置防止井孔构件相对于井口外壳的向上轴向移动。锁圈可具有面朝内并且面朝上的锥形表面和从锥形表面向下延伸的柱形表面。实施例可包括：位于锁圈上方的环形空间中的激励圈，激励圈可从上位置沿轴向移动到下位置，激励圈具有接合锁圈的锥形表面的面朝外和面朝下的下锥形表面以在激励圈向下移动时将锁圈向外推到设定位置。实施例还可包括在激励圈上的柱形表面，从下锥形表面向上延伸，并且当锁圈处于设定位置时，接合锁圈上的柱形表面，并且当激励圈处于设定位置时，激励圈可相对于锁圈移动预定轴向距离而不允许环形锁圈的任何径向移动。

在本设备的实施例中，当锁圈处于设定位置时，激励圈的下锥形表面在锁圈的锥形表面下方间隔开。在实施例中，当锁圈处于设定位置时，激励圈的下锥形表面不接合锁圈。在实施例中，激励圈还可包括上锥形表面，其向下和向外延伸并且从激励圈上的柱形表面向上延伸。当锁圈处于设定位置时，上锥形表面可接合锁圈上的锥形表面。上锥形表面和下锥形表面可相对于轴线以相同角度倾斜。在激励圈上的柱形表面可具有小于上锥形表面和下锥形表面中的每一个的轴向长度的轴向长度。

在本设备的实施例中，在激励圈上的柱形表面可被定位成使得当锁圈已完全接合锁凹槽时，在激励圈上的柱形表面的下端将接触在锁圈上的柱形表面的上端。在实施例中，当激励圈向下移动时，激励圈的下锥形表面可抵靠锁圈的锥形表面滑动，直到锁圈接合锁凹槽，在该点处，激励圈的柱形表面可接触锁圈的柱形表面，并且激励圈的持续向下移动可造成激励圈的柱形表面在锁圈的柱形表面上向下滑动。设备的实施例还可包括位于激励圈上方的环形密封件并且环形密封件相对于井口外壳的向下移动可造成激励圈相对于锁圈向下移动。

用于将井孔构件固定于井口外壳的孔中的方法的实施例可包括在井口外壳的孔的内径表面处设置环形锁凹槽的步骤。该方法还可包括将井孔构件同心地定位于井口外壳的孔内的步骤。井孔构件和井口外壳可在它们之间限定环形空间。该方法还可包括将环形锁圈定位于环形空间中的步骤，锁圈具有面朝内并且面朝上的表面和从锥形表面向下延伸的柱形表面。该方法还可包括将激励圈定位于锁圈上方的环形空间中的步骤，激励圈具有面朝外和面朝下的下锥形表面和从下锥形表面向上延伸的柱形表面。该方法还可包括以下步骤：使激励圈向下移动，使得面朝下的下锥形表面向外推锁圈以接合锁凹槽直到面朝下的下锥形表面在锁圈的面朝上的锥形表面的下方并且激励圈的柱形表面的至少一部分接合环形锁圈的柱形表面。