[实用新型]海洋深水钻井用套管挂和密封下放工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋石油深水钻采技术领域。具体就是一种适用于海洋深水钻井使用的水下井口头套管挂和密封下放工具，能够进行套管挂和密封的下放，并完成密封总成在套管挂中的密封。

背景技术

目前，世界各国对能源的需求日益增加，陆地油气资源在大规模开发后日益枯竭远不能满足国家对能源的需求，石油勘探开发向海洋尤其是深海进军。水下井口头系统是深海钻井作业的基础，下放工具是海洋钻井中不可或缺的关键钻井设备，而水下井口头系统下放工具作为核心设备，其技术资料基本上处于保密状态，目前国内尚无自主研发的深水水下井口头下放工具。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种适用于海洋深水钻井用套管挂和密封下放工具，能够在下入时完成密封总成在套管挂中的密封，实现下入过程安全、高效、低作业成本。

本实用新型采用的技术方案是：海洋深水钻井用套管挂和密封下放工具主要由心轴、下部工具体和上部工具体组成。

心轴上端通过螺纹连接上部工具体上体部件和下体部件，心轴下部的Z型槽与下部工具本体通过销钉连接，销钉沿Z型槽滑动可实现三种配合位置，通过配合位置的改变可使心轴上下移动，心轴下端通过螺纹与钻杆相连，心轴内部有液体流通通道。

下部工具体位于心轴末端，主要由下部工具本体、销钉和锁块组成，通过锁块来锁紧和释放套管挂，锁块的锁紧和释放通过销钉和Z型槽的配合来控制。

上部工具体由上体部件、下体部件、变通道活塞、液压辅助下放活塞、下压套筒、悬挂套筒和外部套简组成。上部工具体上端通过螺纹与钻杆相连。

下体部件和悬挂套筒通过长连接螺钉连接在一起，悬挂套筒中有锁定销用来携带密封总成。

液压辅助下放活塞和下压套筒用短连接螺钉连接，下压套筒随液压辅助活塞一起下行，下压套筒底端与锁紧套筒上端接触。当液压辅助下放活塞下行时，下压套筒下压密封总成的锁紧套筒使密封总成的内锁环锁紧到套管挂中。

本实用新型采用销钉和Z型槽的配合来控制心轴的下放，更加简易，实现高效控制，另外，水下井口头和套管挂通常应用在高温、高压的环境中，现在多采用金属密封，但要求完成金属密封的力比较大，本实用新型用液压辅助下放活塞来提供所需的坐封力，能更好的满足要求。

附图说明

图1是密封前的结构示意图，此时，销钉相对于心轴的Z型槽处于Z型槽第一位置，锁块向外伸出将套管挂锁在下部工具体上。

图2是初始密封时的结构示意图，销钉相对于心轴的Z型槽处于Z型槽第二位置，密封为初始密封状态。

图3是密封后的结构示意图，此时，销钉相对于心轴的Z型槽处于Z型槽第三位置，密封总成的锁紧套筒将密封总成的内锁环锁紧到套管挂中，完成坐封。

图4为Z型槽的结构示意图。

图5为图2中A部分的局部放大图

附图序号说明：1-钻柱，2-下部工具本体，3-锁块，4-销钉，5-Z型槽，6-凹槽，7-套管挂，8-井口头，9-心轴，10-液体流通通道，11-变通道活塞，12-悬挂套筒，13-液体向下流通通道，14-外部套筒，15-液压辅助下放活塞，16-下压套筒，17-锁紧套筒，18-剪切销钉，19-锁定销，20-内锁环，21-金属对金属密封，22-上体部件，23-下体部件，24-Z型槽第一位置，25-Z型槽第二位置，26-Z型槽第三位置，27-密封总成，28-孔通道，29-长连接螺钉，30-短连接螺钉

具体实施方式

以下结合实施例以及附图对本实用新型作进一步的描述。

参阅图1和图4。下部工具体主要由下部工具本体2、销钉4和锁块3组成。下部工具本体2的下部径向向外伸出并携带多个锁块3，心轴9下端凸缘推着锁块3径向伸出与套管挂7内部的凹槽6配合，锁紧套管挂7。销钉4与心轴9外径上的Z型槽5配合，通过销钉4与Z型槽5可以使心轴9相对于下部工具体到达三种不同的位置。图1是心轴9相对于下部工具体处于最上端即销钉4处于Z型槽第一位置24时的状态。

参阅图2和图4。上提心轴9沿槽5的方向旋转使销钉4处于Z型槽第二位置25，此时心轴9相对于下部工具体2到达第二相对位置，即密封总成的初始密封位置。