[发明专利]石油膨胀管悬挂器及施工工艺

说明书

技术领域

本发明属于管道之间的连接，尤其是涉及在井下通过套管扩径和膨胀的方 式，使两种不同直径石油套管悬挂连接装置。

背景技术

在石油钻井和特殊井型施工中要下入多层套管，同一规格套管之间多以螺 纹方式连接；而不同直径的套管则以悬挂方式连接，这种悬挂装置称为悬挂器。

目前普遍使用的是一种机械轨道式悬挂器，这种悬挂器由于受连接空间限 制和结构设计欠缺影响，使用时常显示悬挂力不足，悬挂牙爪经常断裂脱落， 导致被悬挂尾管落井，造成事故；另外还有一个致命的弱点，机械轨道式悬挂 器只能起悬挂作用，连接重复段要依靠薄水泥环密封，据资料统计这种悬挂器 90％以上达不到密封要求，直接影响油井寿命。另外，膨胀管技术兴起后，采用 单一压缩胶圈悬挂，这种悬挂器受介质腐蚀易老化，有时发生失效。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提出一种新型石油膨胀管悬挂器，这种悬挂器 解决了现有悬挂器悬挂力不足和密封泄漏的问题，并且钻井液循环、注入泥浆 和悬挂连接工艺一次完成。这种新型膨胀管悬挂器结构简单、密封稳定、悬挂 可靠，操作方便灵活。

本发明涉及一种石油膨胀管悬挂器，包括：钻杆柱、膨胀悬挂体、调长旋 套组、膨胀发射室和尾管连接付，其特征在于：所说的钻杆柱由调节扶正短节、 过渡钻杆、推拉中心管和承载螺帽组成，调节扶正短节上部母扣与上部钻具公 扣连接，其下部公扣与过渡钻杆母扣连接，通过螺纹调节与调长旋套组的相对 位置；所说的膨胀管悬挂体由套管、悬挂管、悬挂牙凸和悬挂胶环组成。悬挂 牙凸是悬挂管外表面的具有三角形截面的凸棱；悬挂胶环是通过硫化工艺牢固 压合到悬挂管外表面的环形胶圈。通过膨胀悬挂管，使悬挂管扩径并压挤外壁 的悬挂牙凸及悬挂胶环咬合于套管内壁，形成轴向悬挂力；所说的调长旋套组 由调长旋套与压紧螺帽组成，调长旋套上部的母扣与调节扶正短节表面公扣相 配合，调长旋套下部有锥形导向鞋，锥形导向鞋插入悬挂管上端喇叭口之内， 由压紧螺帽锁紧；所说的膨胀发射室由牵引帽、推进活塞、膨胀头、上膨胀管 腔体和下膨胀管腔体、钢球、发射座、O型密封圈、孔用弹性档圈组成。推进活 塞上部为钢护罩，其形状为伞形；下部为喇叭形且内含钢骨架的橡胶复合件， 通过牵引帽与推拉中心管形成相对定位；膨胀头为渐开线椭圆形，旋入推拉中 心管上；承载螺帽用于锁紧膨胀头；上膨胀管腔体由二部分组成，上部为原悬 挂管尺寸、长度占4/5，下部通过机械扩径可装入膨胀头及承载螺帽，称为上膨 胀管腔体；下膨胀管腔体由二部分组成：上部通过机械扩径，与上膨胀管的腔 体直径相同并焊合连接，下部长度占1/3，投入钢球落于带中孔的发射座上，发 射座由孔用弹性档圈、O型密封圈固定于下膨胀管的内腔。下膨胀管的公扣与尾 管接箍的母扣连接；所说的尾管连接付由下膨胀管、尾管接箍和尾管组成，尾 管接箍连接下膨胀管及尾管，形成尾管连接付。膨胀悬挂器的工艺是指连接尾 管的膨胀悬挂器下至预定井深后，注入水泥浆，依次通过钻杆、调节扶正短节、 过渡钻杆、推拉中心管中孔及发射座孔，并返至套管外设计井深。投球封闭系 统，注水蹩压推动推进活塞，膨胀头上移使膨胀悬挂管扩径，压挤环状悬挂牙 凸咬入套管内壁，悬挂胶环压紧内壁。当膨胀头到达悬挂管上端时，膨胀结束。 此时将钻杆柱、调长旋套和压紧螺帽连同膨胀头和承载螺帽一起提出。最后钻 铣发射座，清理通道，完成膨胀悬挂工序。本发明的优点是采用了液压前拉、 润滑膨胀头和软硬组合悬挂模式，结构简单，密封性可靠，悬挂力强；钻井液 循环、注入水泥浆和悬挂连接一次施工即可完成，操作方便，应用灵活，寿命 长。

附图说明

附图为本发明的结构示意图，

具体实施方式