[发明专利]尾管悬挂器组件及其顶部机械膨胀式封隔器

说明书

本发明提供了一种尾管悬挂器组件及其顶部机械膨胀式封隔器，所述机械膨胀式封隔器包括受剪切力可断裂连接件、下接头、中心管以及从上到下依次套装在所述中心管上的座封推筒、止退环、调节螺套、第一胀环、第一密封锥环、胶筒、第二密封锥环和第二胀环。所述第一胀环和第二胀环能够径向膨胀扩张，胶筒能够在挤压作用下爬升至第一密封锥环和/或第二密封锥环的外圆周上用其径向尺寸填满环空间隙以实现密封。在油气田钻井工程技术及装备井下作业工具领域，本发明的尾管悬挂器组件及其顶部机械膨胀式封隔器，改变了传统压缩封隔器的覆盖原理，实现了薄壁胶筒机械封隔较大环空间隙，能实现较大排量固井施工，有利于提高固井质量和固井防窜效果。

技术领域

本发明涉及油气田钻井工程技术及装备井下作业工具领域，具体来讲，涉及一种用于油气田尾管固井施工的尾管悬挂器组件及其顶部机械膨胀式封隔器。

背景技术

在油气井的尾管固井施工中，常常使用封隔器或带顶部封隔器的尾管悬挂器，防止油、气、水等窜槽，有效实现环空永久机械封隔，提高固井质量。目前，在油气井尾管固井施工中使用的传统封隔器结构，主要有压缩式、扩张式和膨胀式等结构。

中国专利号“CN209430154U”公开了一种封隔式尾管悬挂器顶部封隔组件，包括中心管，中心管外壁上自上而下依次设置有传力套、扶正环、上隔环、上承环、胶筒、下承环和下隔环，该实用新型对密封胶筒保护较好，环空封隔能力有所提高，但其主要针对7寸以下尾管尺寸设计研发，属于小尺寸顶部封隔组件。中国专利号“CN103437734A”公开了一种封隔器结构，包括中心管、座封筒、胶筒座和胶筒，所述胶筒座包括上胶筒座和下胶筒座，所述座封筒、上胶筒座、胶筒和下胶筒座从上至下依次套装在中心管上，所述座封筒与上胶筒座之间设置有自锁机构，胶筒两端分别依次设置有端环和胀环，该发明径向尺寸小，能封隔相对较大的环空间隙，该较大的环空间隙是相对于径向尺寸小来说的。

以上两个专利比较适用于封隔较小的环空间隙，但不能提高尾管悬挂器的环空过流面积，当环空间隙进一步增大时，封隔压力显著下降，环空永久机械封隔将失效，不利于提高固井质量。

中国专利号“CN101173601”公开了一种可旋转液压膨胀式尾管悬挂器，实现了尾管悬挂器座挂、封隔器座封、尾管丢手结构一体化，这就造成其其座挂、座封和丢手需要在注水泥浆顶替到位后才能一次性完成，而此时水泥浆在稠化中，一旦丢手出现复杂情况，不能迅速丢手，将造成恶性事故。中国专利号“CN200620010274.X”公开的一种补偿扩张式注水封隔器，该专利就是通过向胶皮筒内注入流体，使胶皮筒径向扩张，填充环空间隙，实现封隔，该封隔器胶筒较薄，能封隔的环空间隙较大，但该封隔器结构较复杂，生产制造成本高昂。

综上，现有技术中的压缩式封隔器存在径向设计空间大、环空封隔间隙小，不能明显增加环空过流面积缺点；扩张式封隔器存在结构复杂、成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。