一种油井尾管悬挂器的制作方法

本发明涉及油田设备，具体为一种油井尾管悬挂器。

背景技术：

1、尾管悬挂器是将尾管悬挂在上层套管柱的井下工具，通过尾管悬挂器能够实现尾管固井，减少深井一次下井的套管重量，改善下套管时钻机提升系统负荷，降低注替水泥浆流动阻力，有利于安全施工，同时，通过尾管回接，可以解决因上层套管磨损而影响钻井作业的问题，同时使用尾管悬挂固井技术，还可减少套管用量，节约钻井成本。

2、现有的尾管悬挂器在使用过程中仍然存在一些问题，一是在完成尾管与悬挂器的悬挂工作过程中由于尾管自身的重力因素会对悬挂器造成较大的冲击力，然后再通过卡瓦限制尾管的位置并将尾管的重量分散至尾管悬挂器支撑，单独的卡瓦支撑结构起到的缓冲效果不明显，长期使用容易造成尾管悬挂器结构变形或损坏，使用寿命低；二是尾管密封件通常为胶圈或胶环直接安装在管体表面对油体或泥浆进行隔离，但尾管放管悬挂的过程中产生的摩擦会导致密封件的磨损，长期使用密封效果会明显下降，导致油体回喷，造成安全事故。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种油井尾管悬挂器，解决了现有技术中的悬挂器长期使用导致的机械损伤以及密封效果降低问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种油井尾管悬挂器，包括外管，所述外管的内部设置有内管，所述内管的内部固定连接有中空管，所述外管的内壁两侧均固定连接有固定轴，所述固定轴的轴体中部均转动连接有齿轮，所述齿轮的顶端均啮合连接有带齿楔块，所述外管的内壁对应带齿楔块的底端两侧均设置有滑台，所述带齿楔块的底端滑动连接在滑台的顶端，所述内管的外壁对应带齿楔块的位置处设置有限位槽，所述内管的外壁对应限位槽的下方固定连接有若干齿环，所述齿环可与齿轮啮合并带动齿轮转动，所述外管的内壁下方滑动连接有支撑环，所述支撑环的上方设置有抗扭转组件，所述支撑环的下方设置有密封组件。

3、优选的，所述齿轮的外壁两侧均固定连接有环形套，所述环形套的内壁均固定连接有卷簧，所述卷簧的内侧一端均固定连接在相应固定轴的外壁。

4、优选的，所述带齿楔块靠近内管的一端设置为斜面，所述限位槽的顶端内壁设置有与带齿楔块相适配的斜面，所述外管的外壁对应齿轮的位置处固定连接有防护罩。

5、优选的，所述抗扭转组件包括上卡瓦，所述上卡瓦的内壁固定连接在内管的外壁，所述上卡瓦的下方设置有下卡瓦，所述下卡瓦的外壁固定连接在支撑环的内壁。

6、优选的，所述上卡瓦的底端设置有若干上卡齿，所述上卡齿的底端两侧均转动连接有导轮，所述上卡齿之间设置有卡槽，所述下卡瓦的顶端设置有若干下卡齿，所述下卡齿与卡槽相适配。

7、优选的，所述密封组件包括托块，所述托块固定连接在外管的底端，所述托块的顶端四周均固定杆连接有气筒，所述气筒的内壁活动连接有推杆，所述推杆的顶端均固定连接在支撑环的底端，所述推杆的底端均固定连接有活塞，所述托块的顶端固定连接有弹簧。

8、优选的，所述托块的内壁设置有气槽，所述气槽的顶端均与相对应的气筒相连通，所述托块的内壁设置有气囊槽，所述气囊槽的内部安装有环形橡胶囊，所述气槽的底部均与环形橡胶囊相连通。

9、优选的，所述内管的外壁底部设置有密封槽，所述密封槽的内壁固定连接有橡胶层。

10、工作原理：中空管置入外管后，在自身重力的作用下向下运动，首先通过内管上方表面的齿环接触齿轮啮合并带动齿轮转动，通过齿轮带动带齿楔块向外管腔体内滑动并卡入限位槽的内部对内管的上方进行悬挂，齿轮在转动的同时带动环形套转动，从而带动卷簧在环形套与固定轴之间收紧，对齿轮的转动起到缓冲作用，从而削弱悬挂产生的冲击力，然后内管的下方上卡瓦接触到上卡瓦，在重力作用下通过导轮能够直接将下卡齿导入卡槽的内部，对内管的下方进行悬挂，并且对内管的径向进行锁死，防止在钻井过程中发生偏转，提高内管稳定性，通过上卡瓦对下卡瓦的压力带动支撑环向下滑动并推动推杆和活塞在气筒内向下压缩空气，压缩的空气通过气槽导向环形橡胶囊的内部，环形橡胶囊膨胀并将其外表面贴向密封槽的内壁，能够自动在外管与内管之间形成密封，并且在气体压缩的过程中，由于气槽的内径小于气筒的内径，结合托块上方的弹簧能够对内管的下方进行缓冲，进一步减少悬挂的冲击力产生的机械损伤，大大提高设备的使用寿命，在悬挂工作结束后，内管取出，通过卷簧带动齿轮反向转动从而带动带齿楔块复位至防护罩内，同时通过弹簧将支撑环顶起，推杆向上运动并将环形橡胶囊内部的气体抽出，环形橡胶囊回缩进气囊槽的内部，防止与后续悬挂过程中产生摩擦。

11、本发明提供了一种油井尾管悬挂器。具备以下有益效果：

12、本发明分别通过带齿楔块与上下卡瓦对内管的上下部分进行悬挂锁止，提高了尾管悬挂的稳定性，并且在悬挂的过程中通过卷簧的收卷以及弹簧和压缩气体收缩，能够起到双重的缓冲作用，削弱了尾管悬挂产生的冲击力，降低了冲击力造成的机械损伤，提高了悬挂器的使用寿命。

13、本发明通过上卡瓦对下卡瓦的压力带动支撑环向下滑动并推动推杆和活塞在气筒内向下压缩空气，压缩的空气通过气槽导向环形橡胶囊的内部，环形橡胶囊膨胀并将其外表面贴向密封槽的内壁，能够自动在外管与内管之间形成密封，在尾管收放过程中不会造成密封件的摩擦损耗，能够长期保持良好的密封效果，保证了油井工作的安全性。

技术特征：

1.一种油井尾管悬挂器，包括外管（1），其特征在于：所述外管（1）的内部设置有内管（2），所述内管（2）的内部固定连接有中空管（3），所述外管（1）的内壁两侧均固定连接有固定轴（14），所述固定轴（14）的轴体中部均转动连接有齿轮（8），所述齿轮（8）的顶端均啮合连接有带齿楔块（7），所述外管（1）的内壁对应带齿楔块（7）的底端两侧均设置有滑台（13），所述带齿楔块（7）的底端滑动连接在滑台（13）的顶端，所述内管（2）的外壁对应带齿楔块（7）的位置处设置有限位槽（12），所述内管（2）的外壁对应限位槽（12）的下方固定连接有若干齿环（9），所述齿环（9）可与齿轮（8）啮合并带动齿轮（8）转动，所述外管（1）的内壁下方滑动连接有支撑环（6），所述支撑环（6）的上方设置有抗扭转组件，所述支撑环（6）的下方设置有密封组件。

2.根据权利要求1所述的一种油井尾管悬挂器，其特征在于：所述齿轮（8）的外壁两侧均固定连接有环形套（16），所述环形套（16）的内壁均固定连接有卷簧（15），所述卷簧（15）的内侧一端均固定连接在相应固定轴（14）的外壁。

3.根据权利要求1所述的一种油井尾管悬挂器，其特征在于：所述带齿楔块（7）靠近内管（2）的一端设置为斜面，所述限位槽（12）的顶端内壁设置有与带齿楔块（7）相适配的斜面，所述外管（1）的外壁对应齿轮（8）的位置处固定连接有防护罩（10）。

4.根据权利要求1所述的一种油井尾管悬挂器，其特征在于：所述抗扭转组件包括上卡瓦（4），所述上卡瓦（4）的内壁固定连接在内管（2）的外壁，所述上卡瓦（4）的下方设置有下卡瓦（5），所述下卡瓦（5）的外壁固定连接在支撑环（6）的内壁。

5.根据权利要求4所述的一种油井尾管悬挂器，其特征在于：所述上卡瓦（4）的底端设置有若干上卡齿（28），所述上卡齿（28）的底端两侧均转动连接有导轮（25），所述上卡齿（28）之间设置有卡槽（26），所述下卡瓦（5）的顶端设置有若干下卡齿（27），所述下卡齿（27）与卡槽（26）相适配。

6.根据权利要求1所述的一种油井尾管悬挂器，其特征在于：所述密封组件包括托块（11），所述托块（11）固定连接在外管（1）的底端，所述托块（11）的顶端四周均固定杆连接有气筒（20），所述气筒（20）的内壁活动连接有推杆（18），所述推杆（18）的顶端均固定连接在支撑环（6）的底端，所述推杆（18）的底端均固定连接有活塞（19），所述托块（11）的顶端固定连接有弹簧（17）。

7.根据权利要求6所述的一种油井尾管悬挂器，其特征在于：所述托块（11）的内壁设置有气槽（21），所述气槽（21）的顶端均与相对应的气筒（20）相连通，所述托块（11）的内壁设置有气囊槽（22），所述气囊槽（22）的内部安装有环形橡胶囊（23），所述气槽（21）的底部均与环形橡胶囊（23）相连通。

8.根据权利要求1所述的一种油井尾管悬挂器，其特征在于：所述内管（2）的外壁底部设置有密封槽（24），所述密封槽（24）的内壁固定连接有橡胶层。

技术总结
本发明提供一种油井尾管悬挂器，涉及油田设备技术领域。该尾管悬挂器，包括外管，所述外管的内部设置有内管，所述外管的内壁两侧均固定连接有固定轴，所述固定轴的轴体中部均转动连接有齿轮，所述齿轮的顶端均啮合连接有带齿楔块，所述外管的内壁对应带齿楔块的底端两侧均设置有滑台，所述带齿楔块的底端滑动连接在滑台的顶端，所述内管的外壁对应带齿楔块的位置处设置有限位槽，所述内管的外壁对应限位槽的下方固定连接有若干齿环。通过带齿楔块与上下卡瓦对内管的上下部分进行悬挂锁止，能够起到双重的缓冲作用的同时提高了尾管悬挂的稳定性，降低了冲击力造成的机械损伤，提高了悬挂器的使用寿命。

技术研发人员：周向军
受保护的技术使用者：东营市唯尔利商贸有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31