一种尾管悬挂固井装置的制作方法

1.本发明涉及一种尾管悬挂固井装置，属于尾管悬挂工具技术领域。


背景技术：

2.油田生产后期，由于套管损坏等因素造成原井无法开采，打加密井或更新井开采会使采油成本大幅上升。在原井套管中下小套管（又称尾管），或者在原井套管中开窗侧钻新孔，然后下小套管，可以利用原有的地面设施，降低施工成本，保证油田稳产、上产。
3.尾管在原井套管或新井眼中下至预定深度后，尾管的上端通过尾管悬挂器坐挂在原井套管中，坐挂成功后进入注灰固井。下尾管前，必须探测确认供尾管悬挂器坐挂的原井套管的井段必须完好，才能承受尾管悬挂器巨大的锚固力。实际施工中，有时遇到探测过的悬挂井段外形保持完好，误以为可供悬挂，但实际上已经被腐蚀，坐挂时，承受不了卡瓦片巨大的锚固力，造成坐挂失败，重新起下钻大约要增加两至三万元的成本。
4.在实践中还发现在有些井的施工中，卡瓦无法坐挂，提出地面发现工具一切正常；重新下井后，卡瓦仍然无法坐挂，再次起出，仍然查不出故障，经分析，认为井下的压力状态使工具发生了液压腔无法建压的情况，必须加以解决。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种尾管悬挂固井装置，可以确保尾管可靠坐挂在原井套管中，且坐挂成功后可顺利完成注灰和替浆，替浆完成后装置的内通径大。
6.为解决以上技术问题，本发明的一种尾管悬挂固井装置，包括提拉接头，所述提拉接头的下端旋接有提拉管，所述提拉管的下方旋接有悬挂器，所述悬挂器的下端连接有转换接头，所述转换接头的下端旋接有尾管，所述尾管的顶部内腔设有大胶塞，所述大胶塞中心孔的上端口旋接在可钻接头的下部，可钻接头中心孔的上端设有喇叭口，所述可钻接头中心孔的中段设有小胶塞锁槽，所述可钻接头的上部外周均匀设有扶正块，各扶正块分别通过可钻接头剪钉与可钻接头相连，各扶正块的底部外缘分别搁置在所述尾管的上端口上。
7.作为本发明的改进，所述悬挂器包括旋接在所述提拉管下方的倒扣上接头，所述倒扣上接头的下端通过倒扣下接头旋接有向下延伸的中心管；所述倒扣上接头的外周设有密封盒外壳，所述倒扣上接头中段的外花键上套装有倒扣螺母，所述倒扣螺母的外周与所述密封盒外壳的中段相旋接。
8.作为本发明的进一步改进，所述中心管的外壁与所述密封盒外壳的内壁之间设有密封盒体，所述密封盒外壳的下端旋接有上液缸体，所述上液缸体的上部固定有上锥套，所述上锥套的下端插接在各上卡瓦片的内锥孔中，各上卡瓦片的下端固定在上液缸套的上部，所述上液缸套套装在上液缸体的外周，所述上液缸套的下部通过上液缸套剪钉固定在上液缸体上，上液缸套的中部内壁与上液缸体的外壁之间设有上液压腔，所述上液缸体上
设有过流孔与所述上液压腔相通。
9.作为本发明的进一步改进，所述倒扣上接头的上部外台阶的下方设有平面轴承，所述平面轴承的底部通过小轴套支撑在所述密封盒外壳的上部内台阶上，所述小轴套的下方设有弹簧，所述弹簧的下方支撑在所述倒扣螺母的顶部。
10.作为本发明的进一步改进，所述密封盒外壳的上端设有大轴套，所述大轴套通过螺钉固定在所述倒扣上接头的上端外周，所述大轴套下端的锥形头与所述密封盒外壳的上端口之间设有过流通道。
11.作为本发明的进一步改进，所述上液缸体的下端通过上接箍连接有下液缸体，所述下液缸体的上部固定有下锥套，所述下锥套的下端插接在各下卡瓦片的内锥孔中，各下卡瓦片的下端固定在下液缸套的下部，所述下液缸套套装在下液缸体的外周，所述下液缸套的下部通过下液缸套剪钉固定在下液缸体上；下液缸套的中部内壁与下液缸体的外壁之间设有下液压腔，所述下液缸体上设有过流孔与所述下液压腔相通。
12.作为本发明的进一步改进，所述上液缸体的中段外周嵌装有上液缸体上挡圈，所述下液缸体的中段外周嵌装有下液缸体上挡圈；所述上锥套的顶部抵靠在所述密封盒外壳的下方，所述下锥套的顶部抵靠在所述上接箍的下方。
13.作为本发明的进一步改进，所述密封盒体的顶部抵靠在所述中心管的上部台阶下方，所述密封盒体的下端均匀设有多个弹性卡爪；所述上液缸体的下端通过下接箍连接有尾管连接短节；所述中心管的下端延伸至所述尾管连接短节的内腔且旋接有中心管螺套，所述中心管螺套上方设有可供各弹性卡爪嵌入的中心管嵌槽。
14.作为本发明的进一步改进，沿所述中心管嵌槽的圆周上均匀分布有多个强制进液孔。
15.作为本发明的进一步改进，所述上液缸套的底部抵靠在上液缸体下挡圈上，所述上液缸体下挡圈嵌装于上液缸体的下部外壁，所述上液缸体的下部台阶下方套装有上扶正套；所述下液缸套的底部抵靠在下液缸体下挡圈上，所述下液缸体下挡圈嵌装于下液缸体的下部外壁，所述下液缸体的下部台阶下方套装有下扶正套。
16.相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、悬挂器密封盒体的上部密封住密封盒外壳与中心管之间的环状空间，井口憋压后，压力液进入上液压腔和下液压腔，上液压腔的压力推动上液缸套上行，上液缸套带动上卡瓦片上行，各上卡瓦片的上端张开锚固在原井套管的内壁；同理下卡瓦片锚固下一段落的内壁。
17.2、即使出现某段套管的虚假完好，同时出现探测井段腐蚀的可能性很小，可以确保悬挂成功，避免重新起下钻。
18.3、悬挂成功后，通过倒扣螺母将与中心管相连的送入工具倒开，然后提出井口，保证工具具有足够大的内径，使后续的工具能够顺利下井。
附图说明
19.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。
20.图1为本发明尾管悬挂固井装置尾管上部的剖视图。
21.图2为本发明尾管悬挂固井装置尾管中上部的剖视图。
22.图3为本发明尾管悬挂固井装置尾管中部的剖视图。
23.图4为本发明尾管悬挂固井装置尾管中下部的剖视图。
24.图5为本发明尾管悬挂固井装置尾管下部的剖视图。
25.图中：1．提拉接头；2.提拉管；3.大轴套；4.倒扣上接头；5.平面轴承；6.小轴套；7.弹簧；8.密封盒外壳；9.倒扣螺母；10.倒扣下接头；11.中心管；11a.中心管嵌槽；11b.强制进液孔；12.密封盒体；12a.弹性卡爪；13.密封盒体外密封圈；14.密封盒体内密封圈；15.上液缸体；16.上锥套；17.上卡瓦片；18.上液缸体上挡圈；19.上液缸套；20.上液缸套内密封圈；21.上液缸体外密封圈；22.上液缸套剪钉；23.上液缸体下挡圈；24.上扶正套；25.上接箍；26.下液缸体；27.下锥套；28.下卡瓦片；29.下液缸体上挡圈；30.下液缸套；31.下液缸套内密封圈；32.下液缸体外密封圈；33.下液缸套剪钉；34.下液缸体下挡圈；35.下扶正套；36.下接箍；37.尾管连接短节；38.中心管螺套；39.转换接头；40.尾管；41.扶正块；42.可钻接头剪钉；43.可钻接头；43a.小胶塞锁槽；44.大胶塞。
具体实施方式
26.如图1至图5所示，本发明的尾管悬挂固井装置包括提拉接头1，提拉接头1的下端旋接有提拉管2，提拉管2的下方旋接有悬挂器。悬挂器包括倒扣上接头4、密封盒外壳8、倒扣螺母9、倒扣下接头10、中心管11、密封盒体12、上液缸体15和下液缸体26。
27.提拉管2的下端公螺纹与倒扣上接头4的上端母螺纹相旋接，倒扣上接头4的上部外台阶的下方设有平面轴承5，平面轴承5的底部通过小轴套6支撑在密封盒外壳8的上部内台阶上，小轴套6的下方设有弹簧7，弹簧7的下方压在倒扣螺母9的顶部。
28.倒扣上接头4的下端通过倒扣下接头10旋接有向下延伸的中心管11；倒扣上接头4的外周设有密封盒外壳8，倒扣上接头4中段的外花键上套装有倒扣螺母9，倒扣螺母9的外周通过矩形反牙螺纹与密封盒外壳8的中段相旋接。
29.由于密封盒外壳8的反牙螺纹位于深腔中，与倒扣螺母9很难装配。本工具在装配时，先把倒扣螺母9放入密封盒外壳8的内腔，倒扣螺母9的内花键沿倒扣上接头4中段的外花键向下滑行，然后再放入弹簧7，弹簧7落在倒扣螺母9顶部，再放入小轴套6，小轴套6压在弹簧7上部，再放入平面轴承5，倒扣上接头4的上部外台阶压在平面轴承5上方，当小轴套6的底部座在密封盒外壳8的上部内台阶上时，弹簧7即给倒扣螺母9施加向下的力，当倒扣上接头4通过花键带动倒扣螺母9反转时，倒扣螺母9即可顺利与密封盒外壳8旋接，旋接到位后，倒扣螺母9的下端抵靠在倒扣下接头10的顶部。
30.中心管11的外壁与密封盒外壳8的内壁之间设有密封盒体12，密封盒外壳8的下端旋接有上液缸体15，上液缸体15的上部固定有上锥套16，上锥套16的顶部抵靠在密封盒外壳8的下方。上锥套16的下端插接在各上卡瓦片17的内锥孔中，各上卡瓦片17的下端固定在上液缸套19的上部，上液缸套19套装在上液缸体15的外周，上液缸套19的下部通过上液缸套剪钉22固定在上液缸体15上。上液缸套19的中部内壁与上液缸体15的外壁之间设有上液压腔，上液缸体15上设有过流孔与上液压腔相通。
31.上液缸体15的下端通过上接箍25连接有下液缸体26，上接箍25的上方设有上扶正套24，上扶正套24位于上液缸体15的下部台阶下方。
32.下液缸体26的上部固定有下锥套27，下锥套27的顶部抵靠在上接箍25的下方。下
锥套27的下端插接在各下卡瓦片28的内锥孔中，各下卡瓦片28的下端固定在下液缸套30的下部，下液缸套30套装在下液缸体26的外周，下液缸套30的下部通过下液缸套剪钉33固定在下液缸体26上。下液缸套30的中部内壁与下液缸体26的外壁之间设有下液压腔，下液缸体26上设有过流孔与下液压腔相通。
33.密封盒体12的上部外壁通过密封盒体外密封圈13与密封盒外壳8实现密封，密封盒体12的上部内壁通过密封盒体内密封圈14与中心管11实现密封，井口憋压后，压力液进入上液压腔和下液压腔，上液缸套19的上部内壁设有上液缸套内密封圈20，将上液压腔的上方密封；上液缸体15的过流孔下方设有上液缸体外密封圈21，将上液压腔的下方密封。下液缸套30的上部内壁设有下液缸套内密封圈31，将下液压腔的上方密封；下液缸体26的过流孔下方设有下液缸体外密封圈32，将下液压腔的下方密封。
34.上液压腔的压力剪断上液缸套19下部的上液缸套剪钉22，推动上液缸套19上行，上液缸套19带动上卡瓦片17上行，各上卡瓦片17的上端张开锚固在原井套管的内壁。
35.下液压腔的压力剪断下液缸套30下部的下液缸套剪钉33，推动下液缸套30上行，下液缸套30带动下卡瓦片28上行，各下卡瓦片28的上端张开，也锚固在原井套管的内壁。上卡瓦片17或下卡瓦片28的其中之一只要锚固可靠即可实现尾管40的成功坐挂。坐挂后，通过提拉管2下压，确认坐挂成功。
36.上液缸套19的底部抵靠在上液缸体下挡圈23上，上液缸体下挡圈23嵌装于上液缸体15的下部外壁，为上液缸套19提供支撑。下液缸套30的底部抵靠在下液缸体下挡圈34上，下液缸体下挡圈34嵌装于下液缸体26的下部外壁，为下液缸套30提供支撑。
37.上液缸体15的中段外周嵌装有上液缸体上挡圈18，限制上液缸套19的上行极限位置。下液缸体26的中段外周嵌装有下液缸体上挡圈29，限制下液缸套30的上行极限位置。
38.密封盒外壳8的上端设有大轴套3，大轴套3通过螺钉固定在倒扣上接头4的上端外周，可以起到扶正作用，也避免杂质落入密封盒外壳8的内腔。大轴套3下端的锥形头与密封盒外壳8的上端口之间设有过流通道，便于倒扣螺母9倒开时，密封盒外壳8内腔的液体流出，避免憋压。
39.密封盒体12的顶部抵靠在中心管11的上部台阶下方，密封盒体12的下端均匀设有多个弹性卡爪12a；上液缸体15的下端通过下接箍36连接有尾管连接短节37，下接箍36的上方设有下扶正套35，下扶正套35位于下液缸体26的下部台阶下方。
40.中心管11的下端延伸至尾管连接短节37的内腔且旋接有中心管螺套38，中心管螺套38上方设有可供各弹性卡爪12a嵌入的中心管嵌槽11a。
41.尾管连接短节的下端连接有转换接头39，转换接头39的下端旋接有尾管40，尾管40的顶部内腔设有大胶塞44，大胶塞中心孔的上端口旋接在可钻接头43的下部，可钻接头中心孔的上端设有喇叭口，便于小胶塞插入；所述可钻接头中心孔的中段设有小胶塞锁槽43a，便于小胶塞碰压锁定。
42.可钻接头43的上部外周均匀设有四个扶正块41，各扶正块41分别通过可钻接头剪钉42与可钻接头43相连，各扶正块41的底部外缘分别搁置在尾管40的上端口上。四个扶正块41不仅将可钻接头43和大胶塞44悬吊在尾管40上部，而且使大胶塞44与中心管对中，便于小胶塞碰压。
43.可钻接头43的顶部被限制在尾管上端口与中心管下端口之间的狭小空间中，等待
小胶塞。中心管下端与可钻接头43之间的间隔使液流可以进入中心管外周的环空，向上液缸套19的上液压腔和下液缸套30的下液压腔提供压力液。当井下产生背压时，大胶塞44与可钻接头43会向上浮动，可钻接头43的上端有可能与中心管的下端相贴合，从而阻断中心管内腔与外周的液流通道，使悬挂器无法坐挂。本发明在中心管嵌槽11a的圆周上均匀分布有多个强制进液孔11b，即使中心管的下端口被可钻接头43堵住，中心管内腔的压力液可以通过各强制进液孔11b进入中心管外周的环空，从而使上液缸套19和下液缸套30能够准确动作。
44.悬挂器坐挂成功后，注水泥浆，投入小胶塞，小胶塞沿钻杆中心孔下行，推动钻井液将水泥浆压入尾管40外的环空，小胶塞从中心管的下端口向下插入可钻接头中心孔中，且小胶塞外周的弹性锁环嵌入可钻接头中心孔中段的小胶塞锁槽43a中被锁定，小胶塞与大胶塞44结合，小胶塞的密封圈将可钻接头43的中心孔密封住，完成小碰压。然后井口继续加压，将可钻接头剪钉42剪断，小胶塞与大胶塞44共同下行进行替浆。
45.替浆完成后正转钻杆，倒扣上接头4中段的外花键驱动倒扣螺母9转动，使倒扣螺母9与密封盒外壳8脱扣，倒扣过程中，弹簧7被压缩，倒扣螺母9沿倒扣上接头4中段的外花键滑动。
46.通过提拉接头1上提提拉管2，将大轴套3、倒扣上接头4、倒扣下接头10和中心管11向上抽出，当密封盒体12下端的弹性卡爪12a到达中心管11下部时，嵌入中心管嵌槽11a中，被中心管螺套38挂住，在中心管11的提拉下，将密封盒体12提出井口，确保密封盒外壳8的内腔无滞留物，保证工具具有足够大的内径，使后续的工具能够顺利下井。
47.以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。