[发明专利]单球式液压尾管悬挂器

说明书

本发明公开了一种单球式液压尾管悬挂器，包括外套管，设置在外套管外壁上的至少两个坐挂机构和封隔机构，分别设置在每个坐挂机构下方以及封隔机构上方和下方的多个液压传动机构，以及设置在外套管内侧的第一投球憋压机构和第二投球憋压机构；在外套管的侧壁上开设有多个分别与每个液压传动机构的液压缸内腔连通的传压孔组，使坐挂机构和封隔机构在液压作用下坐挂或封隔于井壁上；第一投球憋压机构设置在位于坐挂机构和封隔机构之间的外套管内壁上，第二投球憋压机构设置在位于封隔机构下方的外套管内壁上；该装置能够分别利用两个投球憋压机构避免坐挂和封隔不及时或时机不当问题的出现，有效提升坐挂效果和保证坐挂的成功率和有效封隔。

技术领域

本发明涉及油气井尾管悬挂固井技术领域，特别涉及一种单球式液压尾管悬挂器。

背景技术

在油气井深井、定向井、水平井等尾管悬挂固井作业中，为节约大量的套管和水泥，固井作业多采用尾管固井的方法。目前在尾管悬挂固井作业过程中经常会遇到如尾管悬挂器下入到坐封位置后坐挂不上或不能实现有效坐挂的问题；或者是在悬挂器下入过程中由于磕碰或操作不当使卡瓦受损伤，影响坐挂的问题，进而导致作业不成功。因此，有必要对现有的尾管悬器的结构进行改进，解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高坐挂效果和成功率的单球式液压尾管悬挂器。

为此，本发明技术方案如下：

一种单球式液压尾管悬挂器，包括外套管1、至少两个坐挂机构、封隔机构、多个液压传动机构、以及设置在外套管1内侧的第一投球憋压机构和第二投球憋压机构；其中，坐挂机构设置在外套管1上部外壁处，且在每个坐挂机构的下方设置有一个液压传动机构；封隔机构设置在外套管1下部外壁处，且在封隔机构的上方和下方各设置有一个液压传动机构；在外套管1的侧壁上自上而下开设有多个分别与每个液压传动机构的液压缸内腔连通的传压孔组，使坐挂机构和封隔机构在液压传动机构的作用下坐挂或封隔于井筒内壁上；第一投球憋压机构设置在位于坐挂机构和封隔机构之间的外套管内壁上，第二投球憋压机构设置在位于封隔机构下方的外套管内壁上；

进一步地，坐挂机构包括锥套和卡瓦；其中，锥套套装并通过沿圆周方向设置的多个紧钉螺钉固定在外套管1上在外套管1外壁上；锥套下部为外径自上而下逐渐减小的锥形部，且在锥形部的锥面外壁上开设有多条沿周向间隔设置的滑道；卡瓦为筒体结构，其内壁呈内径自上而下逐渐增大的锥面，且在锥面上设有多条沿周向间隔设置的凸条，凸条与滑道相互配合，使卡瓦能够沿锥形部的锥面外壁上下滑动。

进一步地，封隔机构包括自上而下依次套装在外套管1外侧的上胶筒座、多个胶筒和下胶筒座，相邻两个胶筒之间还设有一个隔环。

进一步地，液压传动机构包括对称设置并固定在外套管外壁上的两个液压缸和两个分别设置在每个液压缸内工字形活塞；工字形活塞由设置在液压缸腔体内部的第一横杆、设置液压缸腔体外部的第二横杆和两端分别固定在第一横杆和第二横杆中部的竖杆构成；第一横杆与液压缸腔体内径相适应；第二横杆直接固定在胶筒座上或通过推杆固定在卡瓦的底面上。

进一步地，在第一横杆外侧设置有一道密封圈，使横杆与液压缸内壁之间形成密封；在工字形活塞的竖杆穿出液压缸的通孔孔壁上设置有一道密封圈，使竖杆与通孔孔壁之间形成密封；在位于每个传压孔组的上方和下方的外套管外壁上各设置有至少一道密封圈，使外套管1与液压缸的连通通道两侧形成密封。

进一步地，第一投球憋压机构和第二投球憋压机构均包括坐封筒、球座和坐封球；其中，坐封筒通过沿圆周方向设置的多个剪切销钉固定在外套管1上；球座经轴向切割分为多瓣且均铰接连接在坐封筒的底端，在位于球座下方的外套管1的内壁上开设有一与球座尺寸相适应的环形凹槽，使球座随坐封筒下行至环形凹槽处时能够向外侧扩张增大内径；坐封球的外径大于球座的内径，且小于坐封筒和扩张后的球座内径。