[发明专利]一种膨胀悬挂器及其坐挂方法

说明书

本发明涉及一种膨胀悬挂器及其坐挂方法，其包括：外壳组件；位于所述外壳组件的内腔并与构成所述内腔的内周壁相贴合的膨胀球座组件，所述膨胀球座组件的进入端设置为内收的薄壁筒状结构。所述膨胀悬挂器具有即使在胶塞憋压失效时，通过投入坐挂球体，使得该坐挂球体落在膨胀球座组件中仍可实现膨胀悬挂器坐挂的优点以及还具有该膨胀球座组件中的坐挂球体保证完成坐挂后能够准确地落入到下部管串中，有效地避免了在提出送入管串的过程中，由于坐挂球体堵塞而在膨胀球座组件处发生喷浆的现象，避免造成安全隐患的优点。

技术领域

本发明涉及油气田固井施工技术领域，尤其涉及一种膨胀悬挂器及其坐挂方法。

背景技术

膨胀悬挂器是一种先进的尾管作业工具，其与传统的悬挂器相比具有外露部件少、适合复杂井下入以及同时集坐挂与封隔功能等的优点。目前国内外膨胀悬挂器主要包括套管、封隔器、胶塞、锥套、卡瓦、液缸以及膨胀本体等。膨胀悬挂器的现场施工工艺是首选注入水泥固井，随后将坐挂球体投送到钻具内，并等待该球体下落到钻具的球座上。当该球体下落到该钻具的球座上后，开始憋压，进行膨胀坐挂作业。

上述膨胀悬挂器在固井的过程中，存在位于膨胀悬挂器中的胶塞由于各种原无法进行憋压，从而无法进行后续的膨胀坐挂的问题。

发明内容

针对上述问题，根据本发明的第一个主题，提出了一种膨胀悬挂器，其包括：外壳组件；位于所述外壳组件的内腔并与构成所述内腔的内周壁相贴合的膨胀球座组件，所述膨胀球座组件的进入端设置为内收的薄壁筒状结构。向所述外壳组件与所述膨胀球座组件共有的内腔中注入水泥浆。注入完毕后，向所述内腔中投入坐挂球体，所述坐挂球体的外壁与所述膨胀球座本体的内表面相贴合后形成密封，且密封性越来越好，向所述腔体中注入钻井液以增大对所述坐挂球体沿所述外壳组件轴线向下方向的压力，进行憋。继续增大所述坐挂球体沿轴线向下方向的压力，直到该压力大于所述定位件的剪切力，将该定位件剪短，使得所述膨胀球座组件通过所述弹性紧固件固定在所述定位空中。膨胀悬挂器的膨胀作业完成后，再继续增大所述坐挂球体沿轴线向下方向的压力，直到所述坐挂球体被挤入到与所述膨胀悬挂器的下端相连接的管串中，完成所述膨胀悬挂器的坐挂。

较佳的，所述膨胀球座组件包括膨胀球座本体和与所述膨胀球座本体相连接的弹性机构。

较佳的，所述膨胀球座本体的进入端设置为内收的薄壁筒状结构，所述膨胀球座本体的提出端设置为外周壁设置有外螺纹的第一连接部。

较佳的，所述弹性机构包括内周壁设置有内螺纹并与所述第一连接部为螺纹连接的第二连接部。通过第二连接部与第一连接部之间的螺纹连接，很好地实现了膨胀球座本体与弹性机构之前的连接，使得该球座本体与弹性机构组合为一个整体。另外，将该第二连接部与第一连接部之间采用螺纹连接的方式固定在一起，不仅使得该膨胀球座本体与弹性机构之间连接可靠，并且也便于二者之间的安装及拆卸，大大地节省了人力和物力，提高了工作效率。

较佳的，所述弹性机构还包括与所述第二连接部相连接的钩爪部，所述钩爪部的内表面与所述薄壁筒状结构的外表面相贴合。这样，该钩爪部起到了支撑该薄壁筒状结构的作用，即对该薄壁筒状结构施加与沿外壳组件轴线竖直向上的支撑力，从而增强了该薄壁筒状结构的结构强度，避免发生形变。

较佳的，所述第二连接部的外周壁上依次设置有限位孔和安装槽，所述安装槽中安装有一端具有开口的弹性紧固件。弹性紧固件需要具有较好的弹性和韧性，因此，能够在压缩被解除的条件下恢复到原来的形状，即处于张开的的状态。当前述定位槽与安装槽相对应后形成组合安装槽后，该弹性紧固件将扩张至定位槽中。这样，在该弹性紧固件的自身弹性力的作用下，有效地限制了膨胀球座组件沿外壳组件的轴向进行滑动，从而，有效地控制了该膨胀球座组件相对外壳组件的内腔中的位置，使得该膨胀球座组件在外壳组件的内腔中定位牢固。

较佳的，所述外壳组件的周壁上设置有与所述限位孔相配合以限制所述膨胀球座组件沿所述外壳组件的轴向进行滑动的定位孔。