熱採水平井膨脹管懸掛器及其使用方法
2023-12-11 08:30:27 2
專利名稱：熱採水平井膨脹管懸掛器及其使用方法
技術領域：
本發明涉及油井尾管懸掛器領域，特別涉及一種熱採水平井膨脹管懸掛器及其使用方法。
背景技術：
在石油鑽井和特殊井型施工中要下入多層套管，同一規格套管之間多以螺紋方式連接；而不同直徑的套管則以懸掛方式連接，這種懸掛裝置稱為懸掛器。目前普遍使用的是一種機械軌道式懸掛器，這種懸掛器由於受連接空間限制和結構設計欠缺影響，使用時常表現出懸掛力不足，懸掛牙爪經常斷裂脫落，導致被懸掛尾管落井，造成事故；而且這種懸掛器連接空間所限，其內徑大幅度縮小，所能懸掛的管徑也相應大幅度減少；還有一個致命的弱點，機械軌道式懸掛器只能起懸掛作用，連接重複段要依靠薄水泥環密封，據資料統計這種懸掛器90%以上達不到密封要求，直接影響油井壽命。另外，膨脹管技術興起後，採用 膨脹管懸掛器，解決了現有懸掛器懸掛力不足和密封洩漏的問題，但結構複雜，注漿固井操作難度高，且懸掛完成需再次鑽銑基底，有時對下部尾管易產生影響，操作不當會鑽銑到下部尾管，尤其在熱採水平井中無法進行鑽銑作業。同時，在膨脹管膨脹施工過程中，因上部筒壁敞開，有時會因為掉入雜物或泥沙等防礙膨脹過程或在鑽銑時無法鑽通。
發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術如注漿固井，鑽銑基底操作困難，且易掉入雜物的缺陷，提供了一種熱採水平井膨脹管懸掛器及其使用方法。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種熱採水平井膨脹管懸掛器，包括一鑽杆、一防落物帽、一由膨脹管、懸掛牙凸、懸掛膠環組成的膨脹懸掛體和一膨脹發射室，其特點在於，所述膨脹發射室由一膨脹錐、一推進活塞、一承載螺帽和一封堵與所述膨脹管圍設而成，所述封堵下方連接有一密封連接付用於和所述鑽杆、所述膨脹發射室形成密閉腔，所述鑽杆下方連接有一提拉連接付用於提拉所述密封連接付，所述膨脹管下方連接有一尾管接箍，所述密封連接付包括一密封連接管和一投球座，所述密封連接管上端與所述封堵連接，下端與所述投球座連接，所述提拉連接付包括一提拉錐和一位於所述密封連接管內的中心杆，所述中心杆上端與所述鑽杆通過接箍連接，下端與所述提拉錐連接。較佳的，所述膨脹管上方設置有一防落物帽，可以有效防止雜物墜入。較佳的，所述封堵由帶有O型密封圈的鋼件或鋁件組成，所述封堵內部與所述密封連接付連接。較佳的，所述鑽杆上部設有母扣用於和一鑽具的公扣連接。較佳的，所述尾管接箍通過焊接固定在所述膨脹管上，所述尾管接箍下端設有一母扣用於和標準尾部套管連接。較佳的，所述懸掛牙凸和所述懸掛膠環設置在所述膨脹管外側，所述懸掛牙凸的形狀為具有三角形截面的凸稜，所述懸掛膠環是由牢固壓合在所述膨脹管外表面的環形膠圈及金屬複合組成。較佳的，所述膨脹錐為漸開線橢圓形，所述推進活塞為多個橡膠複合件，形狀為傘形。本發明還包括一種熱採水平井膨脹管懸掛器的使用方法，其特點在於，其採用以上所述的熱採水平井膨脹管懸掛器實現，包括以下步驟
步驟S1、在所述尾管接箍下方連接尾管，並把所述熱採水平井膨脹管懸掛器送入井內並下降至預定井深；步驟S2、連接所述鑽杆至井口，洗井，投球使其落入所述密封連接付的投球座，並密封所述密封連接付系統；步驟S3、注水蹩壓推動所述膨脹錐及所述推進活塞上移至所述膨脹管上端，使所述膨脹管擴徑，從而壓擠所述懸掛牙凸咬入井內套管內壁，所述懸掛膠環壓緊於套管內壁；步驟S4、上提所述鑽杆，帶動下部連接的所述提拉副上行並提拉所述密封連接付直至提出井口。在符合本領域常識的基礎上，上述各優選條件，可任意組合，即得本發明各較佳實例。本發明的積極進步效果在於通過本發明的運用，簡化了操作，降低了作業難度，減少了尾管的損壞，同時避免了落入雜物。
圖I為本發明較佳實施例的結構圖。圖2為本發明較佳實施例的剖視圖。
具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但並不因此將本發明限制在所述的實施例範圍之中。下列實施例中未註明具體條件的實驗方法，按照常規方法和條件，或按照商品說明書選擇。如圖所示，一種熱採水平井膨脹管懸掛器，包括一鑽杆I、一防落物帽2、一由膨脹管9、懸掛牙凸3、懸掛膠環4組成的膨脹懸掛體和一膨脹發射室，所述膨脹發射室由一膨脹錐6、一推進活塞7、一承載螺帽8和一封堵10與所述膨脹管9圍設而成，所述封堵10下方連接有一密封連接付用於和所述鑽杆I、所述膨脹發射室形成密閉腔，鑽杆I下方連接有一提拉連接付用於提拉所述密封連接付，所述膨脹管9下方連接有一尾管接箍11。所述密封連接付包括一密封連接管12和一投球座15，密封連接管12上端與封堵10連接，下端與投球座15連接。所述提拉連接付包括一提拉錐14和一位於密封連接管12內的中心杆13，中心杆13上端與鑽杆I通過接箍連接，下端與提拉錐14連接。當提拉錐14上行至封堵10時，可以帶動所述提拉連接付及所述密封連接付提拉出膨脹管9外。膨脹管9上方設置有一防落物帽2，可以有效防止雜物墜入。封堵10由帶有O型密封圈的鋼件或鋁件組成，封堵10內部與密封連接付連接。鑽杆I上部設有母扣用於和上部鑽具的公扣連接。尾管接箍11通過旋擰並焊接固定在膨脹管9上，尾管接箍11下端設有一母扣用於和尾管連接。懸掛牙凸3和懸掛膠環4設置在膨脹管9外側，懸掛牙凸3的形狀為具有三角形截面的凸稜，懸掛膠環4是通過硫化工藝牢固壓合在所述膨脹管外表面的環形耐高溫膠圈及金屬複合而成。
膨脹錐6為漸開線橢圓形，推進活塞7為多個橡膠複合件，形狀為傘形，旋入鑽杆I上膨脹錐6的後部；承載螺帽8用於鎖緊膨脹錐6及推進活塞7。熱採水平井膨脹管懸掛器的使用方法如下101、在尾管接箍11下方連接尾管，並把所述熱採水平井膨脹管懸掛器伸入井內套管5並下降至預定井深；102、連接所述鑽杆I至井口，洗井，投球使其落入所述密封連接付的投球座，並密封所述密封連接付系統；103、注水蹩壓推動膨脹錐6及所述推進活塞7上移至所述膨脹管9上端，使所述膨脹管9擴徑，從而壓擠所述懸掛牙凸3咬入套管5內壁，所述懸掛膠環4壓緊於套管5內壁；104、上提所述鑽杆1，帶動下部連接的所述提拉副上行並提拉所述密封副直至提出井口。具體應用中，比如某井，9-5/8"套管，其外徑為Φ 244. 48mm，壁厚為10. 03mm，井深為350m的高溫熱採井，日產油6T，經勘探發現420-460米有一新油層。考慮鑽水平井懸掛防砂管，應用熱採井膨脹懸掛器。鑽銑通道後，下入100米長的Φ 178mm尾管至設計井深後，通過尾管接箍11連接熱採井膨脹懸掛器；循環洗井，投球進入投球座15封閉密封連接付12，從而封閉系統；注水蹩壓使膨脹管9膨脹，地面開泵，壓力升序為5MPa、10MPa、15MPa，當壓力升至15MPa以後，突然壓力降至零，懸掛成功結束；上提鑽具直至提出提拉連接付、密封連接付。試壓15MPa，30Min壓降小於O. 5MPa，說明已懸掛牢固並且密封良好。
權利要求
1.一種熱米水平井膨脹管懸掛器，包括一鑽杆、一防落物帽、一由膨脹管、懸掛牙凸、懸掛膠環組成的膨脹懸掛體和一膨脹發射室，其特徵在於，所述膨脹發射室由一膨脹錐、一推進活塞、一承載螺帽和一封堵與所述膨脹管圍設而成，所述封堵下方連接有一密封連接付用於和所述鑽杆、所述膨脹發射室形成密閉腔，所述鑽杆下方連接有一提拉連接付用於提拉所述密封連接付，所述膨脹管下方連接有一尾管接箍，所述密封連接付包括一密封連接管和一投球座，所述密封連接管上端與所述封堵連接，下端與所述投球座連接，所述提拉連接付包括一提拉錐和一位於所述密封連接管內的中心杆，所述中心杆上端與所述鑽杆通過接箍連接，下端與所述提拉錐連接。
2.如權利要求I所述的熱採水平井膨脹管懸掛器，其特徵在於，所述封堵由帶有O型密封圈的鋼件或鋁件組成，所述封堵內部與所述密封連接付連接。
3.如權利要求I所述的熱採水平井膨脹管懸掛器，其特徵在於，所述尾管接箍通過旋扭並焊接固定在所述膨脹管上，所述尾管接箍下端設有一母扣用於和標準尾部套管連接。
4.如權利要求I所述的熱採水平井膨脹管懸掛器，其特徵在於，所述懸掛牙凸和所述懸掛膠環設置在所述膨脹管外側，所述懸掛牙凸的形狀為具有三角形截面的凸稜。
5.如權利要求I所述的熱採水平井膨脹管懸掛器，其特徵在於，所述膨脹錐為漸開線橢圓形，所述推進活塞為多個橡膠複合件，形狀為傘形。
6.一種熱採水平井膨脹管懸掛器的使用方法，其特徵在於，其採用如權利要求I所述的熱採水平井膨脹管懸掛器實現，包括以下步驟 步驟S1、在所述尾管接箍下方連接一尾管，並把所述熱採水平井膨脹管懸掛器送入井內，並下降至預定井深； 步驟S2、連接所述鑽杆至井口，洗井，投球使其落入所述密封連接付的投球座，並密封所述密封連接付系統； 步驟S3、注水蹩壓推動所述膨脹錐及所述推進活塞上移至所述膨脹管上端，使所述膨脹管擴徑，從而壓擠所述懸掛牙凸咬入井內的套管內壁，所述懸掛膠環壓緊於套管內壁； 步驟S4、上提所述鑽杆，帶動下部連接的所述提拉副上行並提拉所述密封連接付直至提出井口。
全文摘要
本發明公開了一種熱採水平井膨脹管懸掛器，包括一鑽杆、一防落物帽、一由膨脹管、懸掛牙凸、懸掛膠環組成的膨脹懸掛體和一膨脹發射室，所述膨脹發射室由一膨脹錐、一推進活塞、一承載螺帽和一封堵與所述膨脹管圍設而成，所述封堵下方連接有一密封連接付用於和所述鑽杆、所述膨脹發射室形成密閉腔，所述鑽杆下方連接有一提拉連接付用於提拉所述密封連接付，所述膨脹管下方連接有一尾管接箍。本發明還公開了一種熱採水平井膨脹管懸掛器使用方法。通過本發明的運用，簡化了操作，減少了尾管的損壞，同時避免了落入雜物。
文檔編號E21B23/01GK102889063SQ20121032604
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月5日 優先權日2012年9月5日
發明者劉潔, 陳士義, 梅華, 陳玉如 申請人:上海管力卜石油設備有限公司