[实用新型]石油套管尾管外台肩悬挂装置

说明书

本实用新型属于石油勘探与开发井内套管尾管的一种新型悬挂装置。使用尾管悬挂器，可将下层套管悬挂在上层套管的尾端，然后固井。

目前，国外生产的石油套管尾管悬挂器，根据套管悬挂器在套管内坐定的原理和结构，只有三种类型；第一类：提转坐定，如附图1所示。上提中心管2(中心管下部联结尾管)，正转，下放，坐定。其具体原理如下：在板簧扶正器3的弹力作用下，上有卡瓦的外壳4，紧贴在上层套管内壁上，因而与中心管产生相对移动，J型槽机构中的销轴1，脱离J型槽，正转后中心管上的锥体5下移，将卡瓦6挤出，咬紧在套管内壁上，完成悬挂。例如，美国BAKER HUGHES生产的CMC型，TEXAS公司生产的RRP型即是。第二类：水力坐定，如附图2所示。液压通过中心管2上的孔眼，进入环型活塞缸1，推动柱塞2，使卡瓦沿锥座3产生径向位移，咬紧套管内壁，完居悬挂。例如，美国SENTRY公司生产的JB-MAX型，SOLOM公司生产的SLK-22型，TEXAS公司生产的RP-RRP即是。第三类：旋转坐定，如附图3所示。通过强弹性扶正器1，与套管内壁产生的摩擦力，正转中心管2，方牙螺纹3推进锥座4，挤出卡瓦5，完成悬挂。例如，美国SOLUM公司生产的SLJ-70型即是。国内生产厂只生产提转坐定和水力坐定两种悬挂器，但结构上基本是以仿制为主，没有新的特色。上述三种套管尾管县挂器存在以下问题：1、都是在下井后让锥座与卡瓦产生相对位移，挤出卡瓦，依靠卡瓦产生的径向压力，使卡瓦上的牙齿咬在上层套管壁上，完成悬挂。因此，悬挂尾管的重量有限，超重悬挂，将咬伤套管，并使套管的周向应力过大，引起套管破裂。2、卡瓦坐定后，在注水泥过程中再不允许上下活动尾管，而活动尾管是提高顶替效率和固井质量的重要技术措施之一。3、对于目前国内大量采用的提转坐定的尾管悬挂器，还有另一严重缺点，即在下井过程中，上下活动不得超过1.5m，否则容易发生中途坐定，因而无法处理遇阻、遇卡等问题。4、卡瓦县挂方式，现场使用证明，可靠性差，很难保证一次坐定的成功率，给尾管悬挂作业增加了很大风险。

本实用新型的目的正是针对目前套管尾管悬挂器所存在的上述弱点，而提出的一种新的坐定方式和结构形式的石油套管尾管外台肩悬挂装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型由特殊悬挂接头和悬挂器组成，其特殊悬挂接头被预先将其安装在上层套管所设计的悬挂位置上，特殊悬挂接头内部设有向外的凹槽；在尾管悬挂器的悬挂中心管上装有6-8个悬挂块，悬挂块内设有两组压缩弹簧，悬挂块下部为平面，上部为锥度面，其锥度之大小与特殊悬挂接头锥体相同；悬挂块的外表面为圆弧面，其半径与凹槽半径一致。槽的底部为平台肩，槽的上部有15°±5°的锥体。

首先，在预定悬挂尾管的井深位置上，在下入上层套管时安装一个带有凹槽向外的特殊悬挂接头。在完成上层套管固井作业后，继续钻井至尾管悬挂下入深度。然后进行尾管悬挂作业。尾管悬挂器的中心管上装有多个悬挂块，每一悬挂块内部安装有一组弹性较大的压缩弹簧。在下井时悬挂块被压缩，并始终与上层套管内壁紧贴，当悬挂器通过特殊悬挂接头时，悬挂块弹入凹槽内，完成悬挂。

本实用新型与目前国内外各类套和尾管悬挂器相比，具有下列优点：1.本实用新型由于采用悬挂块坐定在特殊悬挂接头凹槽台肩上进行悬挂，完全消除了用卡瓦悬挂时在套管上壁产生很大周向应力，因而，可避免在大悬挂载荷下，损坏套管壁的现象发生。例如，φ244.47(9/in)177.8(7in)尾管。采用卡瓦悬挂，载荷不允许超过50t，而采用外台肩悬挂，尾管重量可达120t，这是目前任何其他类型的套管尾管县挂器无法达到的。2.本实用新型由于悬挂接头凹槽上部有一导向锥体，而悬挂块上部均有斜面，即使悬挂器已坐定在槽内，仍然可向上提出凹槽，从而完成在注水泥过程中，上下活动尾管，以提高固井质量的技术要求。这也是目前其他类型尾管悬挂器无法完成的。3.本实用新型能在下尾管过程中，可上下自由活动，从而可避免发生井下卡死套管的恶性事故的发生。4.由于本实用新型的坐定方式，不需要依靠扶正器产生摩擦力，提升悬挂器中心管，进行右转，或加液压，或者转动管柱等坐定操作，只要悬挂器下放到特殊悬挂接头处，即可坐定。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

附图4是石油套管外悬挂装置结构示意图。

图中1-上层套管；2-特殊悬挂接头；3-尾管；4-悬挂块；5-压缩弹簧；6-悬挂中心管；7-下送尾管的钻具；8-钻具接头；9-左旋粗牙倒扣螺母；10-倒扣承载管。

钻具7，通过接头8和倒扣螺母9与悬挂中心管相联。悬挂中心管的下部联接着尾管。当钻具7，带着悬挂中心管及尾管入井时，悬挂块4在弹簧5的作用下，紧贴上层套管1内壁，下行至特殊悬挂接头处，悬挂块4在弹簧5的作用下，弹入特殊接头向外的凹槽内完成尾管悬挂。由于悬挂接头的凹槽上部加工有15°锥角，而悬挂块上部也有15°坡角，因此在注水泥过程中，可以提出凹槽，进行钻具活动，以提高固井技师。注完水泥后将尾管重新悬挂在特殊接头上。正转钻具即可将悬挂中心管内的左旋粗牙倒扣螺母脱开，起出倒扣承载管10和钻具7，完成全部作业。