[发明专利]一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节及其使用方法

权利要求书

1.一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节，其特征在于：包括套管挂延伸筒、滑动密封筒、连接密封环、剪切销和套管延伸筒，

所述套管挂延伸筒的下部外壁与所述滑动密封筒的上部内壁螺纹连接，在所述滑动密封筒的中部设置所述连接密封环，所述套管延伸筒伸入在所述滑动密封筒的下部，且所述滑动密封筒的下部套接在所述套管延伸筒的上部外侧，所述套管延伸筒的首端外壁形成一套管延伸筒扩径段，所述套管延伸筒扩径段的下方形成一套管延伸筒缩径段，所述套管延伸筒缩径段延伸至所述套管延伸筒的尾端，在所述套管延伸筒缩径段和所述滑动密封筒的下部外壁上分别开设有剪切销钉孔，所述剪切销穿过所述剪切销钉孔将滑动密封筒和套管延伸筒相连，通过配合使用补偿短节服务工具，利用补偿短节服务工具的旋转将滑动密封筒与套管挂延伸筒之间的螺纹连接旋松、并剪断连接密封环、同时剪断连接滑动密封筒和套管延伸筒的剪切销，以达到使套管挂延伸筒、滑动密封筒、连接密封环三者能够在竖直方向自由滑动，进而起到阻断套管上移，解决复杂情况下套管挂安装不到位问题的目的，所述套管延伸筒缩径段、所述连接密封环与所述滑动密封筒的内壁下部形成一缓冲密封区域，即当套管内部出现异常高压后，压力能够通过滑动密封筒和套管延伸筒之间的传压孔，串至滑动密封筒、连接密封环、套管延伸筒缩径段形成的缓冲密封区域内，起到缓冲压力、保护井筒完整的作用。

2.根据权利要求1所述的一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节，其特征在于：在所述滑动密封筒的内壁上设置有压力破裂盘，所述压力破裂盘位于套管延伸筒扩径段下方和连接密封环上方的所述滑动密封筒的内壁处，当套管内部出现异常高压后，压力破裂盘破裂，压力能够通过滑动密封筒和套管延伸筒之间的传压孔，串至滑动密封筒、连接密封环、套管延伸筒缩径段形成的缓冲密封区域内，起到缓冲压力、保护井筒完整的作用。

3.根据权利要求1所述的一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节，其特征在于：在所述滑动密封筒的内壁上开设有滑动密封筒密封槽，在所述滑动密封筒密封槽内设置有滑动密封筒密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节，其特征在于：在所述连接密封环的内壁上开设有连接密封环密封槽，在所述连接密封环密封槽内设置有连接密封环密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节，其特征在于：在所述套管延伸筒扩径段上开设有套管延伸筒密封槽，在所述套管延伸筒密封槽内设置有套管延伸筒密封圈。

6.根据权利要求1所述的一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节，其特征在于：所述套管挂延伸筒通过螺纹连接在套管挂的尾端。

7.如权利要求1-6任一所述的一种套管挂纵向补偿环空压力管理短节的使用方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

正常工况下：

步骤1：钻台连接下入套管串及套管挂

按照作业指令钻台连接下入套管串及套管挂，使用卡瓦将套管串悬挂在转盘上；

步骤2：钻台连接下入服务工具串

向套管串内依次连接下入固井水泥塞、配长短节、补偿短节服务工具、套管挂送入工具；

步骤3：锁紧套管挂送入工具与套管挂

下放工具使套管挂送入工具进入套管挂，旋转钻杆，锁紧套管挂送入工具与套管挂；

步骤4：钻杆送套管挂到位

连接下入钻杆，送套管挂到套管挂坐挂位置；

步骤5：固井

开泵、循环，按照固井指令进行固井作业；

步骤6：套管挂送入工具与套管挂解锁，标记点K1

旋转钻杆使套管挂送入工具与套管挂解锁，在钻具及潮差绳上做标记K1；

步骤7：弹簧键嵌入旋转键槽，标记点K2

缓慢上提钻具约1米，缓慢旋转钻杆直至扭矩突然增大，使补偿短节服务工具的弹簧键嵌入滑动密封筒的旋转键槽，在钻具及潮差绳上做标记K2；

步骤8：旋转分离套管挂延伸筒与滑动密封筒

缓慢旋转钻杆，使补偿短节服务工具带动滑动密封筒旋转，剪断连接密封环、套管延伸筒的剪切销，使套管挂延伸筒、滑动密封筒、连接密封环能够在竖直方向自由滑动；

步骤9：投金属球激发活塞推杆，标记点K3

缓慢上提钻具约0.5米，投金属球，钻杆憋压使活塞推杆推出，在钻具及潮差绳上做标记K3；

步骤10：下压滑动密封筒，标记点K4

保持压力不释放，下放钻杆，用活塞推杆下压滑动密封筒，直至钻杆下行约1米，泄压，在钻具及潮差绳上做标记K4；

步骤11：回收套管挂送入工具

起钻，将套管挂送入工具回收到钻台，拆甩工具串；

套管串遇阻，且套管挂距离坐挂位置小于1米的情况下：

步骤1：钻台连接下入套管串及套管挂

按照作业指令钻台连接下入套管串及套管挂，使用卡瓦将套管串悬挂在转盘上；

步骤2：钻台连接下入服务工具串

向套管串内依次连接下入固井水泥塞、配长短节、补偿短节服务工具、套管挂送入工具；

步骤3：锁紧套管挂送入工具与套管挂

下放工具使套管挂送入工具进入套管挂，旋转钻杆，锁紧套管挂送入工具与套管挂；

步骤4：钻杆送套管挂未到位

连接下入钻杆，送套管挂到坐挂位置，遇阻，开泵冲洗、上提下放均无法送套管挂到坐挂位置，套管挂距离坐挂位置小于1米；

步骤5：固井

开泵、循环，按照固井指令进行固井作业；

步骤6：套管挂送入工具与套管挂解锁，标记点E1

旋转钻杆使套管挂送入工具与套管挂解锁，在钻具及潮差绳上做标记E1；

步骤7：投金属球激发活塞推杆，标记点E2

缓慢上提钻具约1.5米，投金属球，钻杆憋压使活塞推杆推出，在钻具及潮差绳上做标记E2；

步骤8：下压滑动密封筒，标记点E3

保持压力不释放，下放钻杆，用活塞推杆下压滑动密封筒，直至钻杆停止下行，泄压，在钻具及潮差绳上做标记E3；

步骤9：套管挂工具下探套管挂，标记点E4

下放钻杆，使套管挂工具再次对接套管挂，判断套管挂距离坐挂位置，在钻具及潮差绳上做标记E4；

步骤10：回收套管挂送入工具

起钻，将套管挂送入工具回收到钻台，拆甩工具串。