[发明专利]膨胀式尾管悬挂器

说明书

技术领域

本发明涉及油气田开发中的钻完井技术领域，具体是一种膨胀式尾管悬挂器。

背景技术

随着科学技术的发展，当前油气田开发水平有了非常大的进步。目前的侧钻井、水平井、多分支井、定向井、超深井等的完井方式都要使用尾管悬挂器。传统的尾管悬挂器为卡瓦封隔器式，但因其内通径尺寸小、密封性能不佳等原因，逐步被膨胀式尾管悬挂器所取代。现有的膨胀式尾管悬挂器按用途可划分为固井式和非固井式，且其膨胀方式大部分均为从上向下膨胀坐挂。

现有的膨胀式尾管悬挂器存在如下技术不足：(1)通用性不强，固井式和非固井式不能互换使用；(2)固井式尾管悬挂器要在固井胶塞碰压后尾管能憋起压力的条件下才能实现膨胀坐挂，一旦固井胶塞碰压不成功，或尾管存在漏失憋不起压力，或尾管承压指标达不到膨胀坐挂所需的压力值，都会导致固井失败或悬挂失败；(3)从上向下膨胀坐挂的方式，胀锥承压面积小，膨胀坐挂压力高，这样就对泵压设备、下井管柱、固井附件以及安全防护提出了更高的要求，特别是当发生膨胀遇卡情况时，就会束手无策，没有补救措施，极易造成更大的事故。

有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明人结合相关制造领域多年的设计及使用经验，提供一种膨胀式尾管悬挂器，来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种膨胀式尾管悬挂器，其能通过尾管憋压或投球憋压实现膨胀坐挂，坐挂稳定可靠，通用性好，膨胀坐挂压力低。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种膨胀式尾管悬挂器，其包括：外筒，其包含膨胀管、连接套和尾管短节，所述膨胀管的下端与所述连接套的上端相连，所述连接套的下端与所述尾管短节的上端相连；芯管，其设于所述外筒内，所述芯管包含中心管、卡簧座和球座，所述中心管与所述膨胀管的上端能分离的相连，所述中心管的下端与所述卡簧座相连，所述卡簧座的下端与所述球座能分离的相连，所述球座上设有至少一个传压孔、能卡设钢球的密封斜面和能连接固井胶塞的螺钉孔，所述传压孔位于所述密封斜面的上方；胀锥，其能自下而上滑动的设于所述膨胀管和所述中心管之间，所述胀锥的下表面、所述外筒和所述芯管之间围设成压力腔，所述压力腔通过所述传压孔与所述芯管相连通。

在优选的实施方式中，所述胀锥的下端连接设有解锁套，所述解锁套通过解锁销钉与所述连接套相连。

在优选的实施方式中，所述解锁套的下端设有锁环座，所述锁环座上卡设锁环，所述锁环的下端面与所述卡簧座的上端面相抵接，所述锁环的上端与所述连接套的下端相抵接。

在优选的实施方式中，所述锁环的上端设有锁环斜面，所述连接套的下端设有连接套斜面，所述锁环斜面与所述连接套斜面相抵接。

在优选的实施方式中，所述卡簧座的外壁设有第一卡簧槽，所述球座的内壁设有第二卡簧槽，所述卡簧座通过卡设于所述第一卡簧槽和所述第二卡簧槽的卡簧与所述球座能分离的相连。

在优选的实施方式中，所述卡簧的外壁的上端和下端分别设有第一倒角和第二倒角，所述第一倒角的角度大于第二倒角的角度。

在优选的实施方式中，所述球座设有与所述尾管短节相贴合的密封面，所述尾管短节的内壁设有台肩，所述台肩位于所述密封面的下方。

在优选的实施方式中，所述膨胀管包括膨胀段和位于所述膨胀段下方的扩孔段，所述胀锥包括锥部和位于所述锥部下方的保径部；在初始状态下，所述扩孔段与所述锥部相配合，所述膨胀段的内径小于所述保径部的外径；在膨胀坐挂状态下，所述膨胀段在所述胀锥的作用下膨胀并贴设于套管的内壁，所述膨胀段的内径等于所述保径部的外径。

在优选的实施方式中，所述中心管上设有花键轴，所述花键轴的外壁设有多个第一凸棱，所述膨胀管的上端与所述中心管之间设有花键套，所述花键套的内壁设有多个第一凹槽，所述第一凹槽与所述第一凸棱相配合，所述花键套的外壁设有多个第二凸棱，所述膨胀管的上端的内壁设有多个第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二凸棱相配合。

在优选的实施方式中，所述花键套的外壁设有周向沟槽，所述膨胀管的上端径向对称的设有两个安装孔，所述膨胀管与所述花键套通过穿设于所述安装孔和所述周向沟槽的固定销钉轴向锁定。

本发明膨胀式尾管悬挂器的特点及优点是：