[发明专利]高性能单次起下作业锁定衬套和用于操作其的方法

权利要求书

1.一种井口组件，包括：

具有孔眼的井口，所述孔眼具有多个锯齿；

一个或多个套管悬挂器，其在所述多个锯齿下方坐放在所述孔眼中；

环形锁定衬套，其共轴地插入所述孔眼中；

锁环，其坐封在所述锁定衬套与所述多个锯齿之间的环形空间中并可选择性地从与所述多个锯齿向内径向地隔开的下送位置移动到与所述多个锯齿接触的坐封位置，所述锁环具有外径表面，所述外径表面在下送位置时不具有沟槽但在坐封位置时具有由所述多个锯齿的尖端嵌入到所述外径表面中形成的变形；以及

赋能环，其具有环形部分，所述环形部分在所述锁环位于所述下送位置时与超过50%的所述锁环面对所述锁定衬套的表面接触，并在所述坐封位置时与至少80%的所述锁环面对所述锁定衬套的表面接触。

2.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述锁环的内径表面和外径表面在其从所述下送位置到所述坐封位置时径向向外扩张。

3.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述井口组件还包括挡圈，所述挡圈联接到所述锁定衬套上，并在所述锁环位于所述下送位置时向外径向地突出到所述赋能环的内表面中的凹槽的下部部分中，且在所述锁环位于所述坐封位置时突出到所述凹槽的上部部分中，在所述锁环被从所述下送位置移动到所述坐封位置时，所述赋能环相对于所述挡圈为可向下移动的。

4.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述赋能环与所述锁环接触，以限定与所述井口组件的轴线偏离四度的配合的锥形表面。

5.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述赋能环移动高达所述锁环的三分之一高度的距离，以使所述锁环从所述下送位置移动到所述坐封位置。

6.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述锁环的内径表面具有环形的锁环凸轮表面，所述赋能环具有下部部分，所述下部部分具有赋能环凸轮表面，所述锁环凸轮表面和赋能环凸轮表面具有形成在每一个凸轮表面的下端上的配合止动件，所述止动件适于在所述锁环凸轮表面和所述赋能环凸轮表面完全接合时接合，以将所述赋能环和所述锁环固连在所述坐封位置。

7.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述锁环包括从所述锁环的上部边沿延伸到所述锁环的下部边沿的槽以形成开口环。

8.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述锁环包括从所述锁环的上部边沿或下部边沿延伸的一个或多个槽，所述槽绕所述锁环周向地隔开。

9.根据权利要求1所述的井口组件，其特征在于，所述锁环包括从所述锁环的上部边沿和下部边沿延伸的多个槽，所述槽绕所述锁环周向地隔开。

10.一种海底井口组件，包括：

具有孔眼的井口，所述孔眼具有轴线；

形成在所述孔眼中的一组锯齿；

套管悬挂器，其坐放在所述孔眼中；

锁定衬套，其具有管状本体，所述管状本体具有适于坐放在套管悬挂器上的下端和位于所述管状本体的外径部分上的面朝上的台肩；

定位在所述面朝上的台肩上并包围所述锁定衬套的锁环，所述锁环具有带环形锁环凸轮表面的内径和不具有沟槽的外径表面；以及

赋能环，其包围所述管状本体并适于使所述锁环与所述一组锯齿接合，所述赋能环包括在未坐封位置被插置在所述管状本体与所述锁环之间的下部部分，所述下部部分具有赋能环凸轮表面，所述赋能环凸轮表面沿与所述井口组件的轴线偏离高达7度的界面与所述环形锁环凸轮表面滑动接触，使得当所述赋能环向下轴向地移动高达所述锁环的三分之一高度的距离时，所述赋能环的赋能环凸轮表面接合所述环形锁环凸轮表面，以使所述锁环移动成与所述井口的内径接合而到达提高锁定性能的坐封位置；

其中在所述坐封位置中，所述一组锯齿的尖端嵌入到所述锁环的外径表面并使所述外径表面变形。

11.根据权利要求10所述的海底井口组件，其特征在于，所述海底井口组件还包括被插置在所述赋能环与所述管状本体的上部部分之间的挡圈，所述挡圈适于接合形成在所述赋能环的上部部分中的凹槽的面朝上的台肩和面朝下的台肩，以限制所述赋能环的轴向移动。

12.根据权利要求10所述的海底井口组件，其特征在于，交界的所述赋能环凸轮表面和所述环形锁环凸轮表面与所述轴线偏离4度。