一种芯轴式套管头及其使用方法技术

本发明专利技术涉及套管头技术领域，尤其涉及一种芯轴式套管头及其使用方法，芯轴式套管头包括中空的套管头本体和坐封于所述套管头本体内的芯轴悬挂器，所述套管头本体内侧壁圆周设有卡槽，所述芯轴悬挂器包括中空的悬挂器本体和套设于所述悬挂器本体外侧的壳体，所述悬挂器本体内设有与所述卡槽相应的卡接件以及驱动所述卡接件卡入或离开所述卡槽的旋转件，所述壳体上设有与所述卡槽相应的第一通孔。本发明专利技术提供的芯轴式套管头，操作方便，施工安全性高，同时降低了磨损，提高了设备的使用寿命。提高了设备的使用寿命。提高了设备的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种芯轴式套管头及其使用方法


[0001]本专利技术涉及套管头
，尤其涉及一种芯轴式套管头及其使用方法。

技术介绍

[0002]套管头，即用来固定钻进井的井口，连接井口套管柱，用以支持技术套管和油层套管的重力，密封各层管间的环形空间，为安装防喷器、油管头，采油树提供过渡连接，并且通过套管头本体上的两个侧口，可进行补挤泥浆、监控和加注平衡液等施工作业。
[0003]套管头是套管和井口装置之间的重要连接件，它的下端通过螺纹与表层套管相连，上端通过法兰或卡箍与井口装置或防喷器相连。套管与套管头的连接既可采用螺纹连接（即芯轴式套管头），也可采用卡瓦连接（即卡瓦式套管头），套管悬挂器采用刚性与橡胶复合密封结构，还可采用金属密封，增强了产品的密封性能；套管头通常还配套设计有防磨套及试压取出工具，方便防磨套的取出和对套管头进行试压，上法兰设计有试压、二次注脂装置，套管头侧翼的阀门配置，满足不同的工艺需求。
[0004]套管头一般用35或42铬钼优质合金结构钢制成。在套管头内还设置套管悬挂器，用以悬挂相应规格的套管柱，并密封环空间隙。其上要装防喷器组。油井完井后，套管头上则安装采油树。随着钻井工艺的进步，对井口装置的功能性需求内容增多，随之对套管头产品的功能性需求也增多。
[0005]目前的套管悬挂器主要分为芯轴式和卡瓦式两大类。芯轴式套管悬挂器进行悬挂时对位置要求精准，若悬挂器没有精准座封于套管头本体内，就会出现异常工况，后续处理繁琐。芯轴式套管悬挂器通过顶丝组件进行轴向锁定，从而防止悬挂器的轴向窜动，但是在实际应用过程中，由于顶丝组件自身的结构以及施工环境等干扰因素，经常会出现顶丝未扣合到位或者未送到位的现象，当顶丝未扣合到位时，悬挂器的轴向锁定不稳固易发生轴向窜动，而且还会导致试压时顶丝冲出伤人等事故。在将悬挂器与套管头进行解锁时，若顶丝未松到位，容易使套管头磨损报废，增加生产成本，而且会导致关井时不能密封造成井喷。因此，提供一种能够方便的将套管头与芯轴悬挂器进行锁定和解锁的芯轴式套管头，非常有必要。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题至少之一，本专利技术提供一种芯轴式套管头，包括中空的套管头本体和坐封于所述套管头本体内的芯轴悬挂器，所述套管头本体内侧壁圆周设有卡槽，所述芯轴悬挂器包括中空的悬挂器本体和套设于所述悬挂器本体外侧的壳体，所述悬挂器本体内设有与所述卡槽相应的卡接件以及驱动所述卡接件卡入或离开所述卡槽的旋转件，所述壳体上设有与所述卡槽相应的第一通孔。
[0007]安装时，将芯轴悬挂器下入套管头本体内进行坐封，坐封时将壳体上的第一通孔对准套管头本体内侧壁的卡槽，对旋转件进行旋转，卡接件在旋转件的驱动下卡入或离开
卡槽，实现悬挂器本体在套管头本体内的锁定和解锁。当处于锁定状态时，悬挂器本体牢固的座封于套管头本体内，当处于解锁状态时，可以在不划伤套管头本体的情况下将悬挂器本体从套管头本体内取出。
[0008]优选的，所述悬挂器本体由上到下依次包括大圆柱段、锥形段和小圆柱段，所述大圆柱段包括大圆柱本体，所述大圆柱本体外部套设所述壳体，上方设有周向槽，所述周向槽内设有所述旋转件，所述周向槽下方圆周设有与其连通的轴向槽，所述轴向槽内设有所述卡接件，所述锥形段上端面设有环形的第一密封凸起，所述悬挂器本体的上端面设有第一阶台部和第一螺纹孔，所述第一阶台部的外侧壁设有圆周设有第一密封圈槽。
[0009]优选的，所述卡接件包括滑块，所述滑块是与所述大圆柱本体同心的弧形块，其上端面设有第一凸起，下方连接弹性件和卡扣件，在弹性件自然伸长状态下，所述第一凸起位于所述周向槽内，所述旋转件可将所述第一凸起旋转下压至所述周向槽下方，使所述卡扣件插入或抽离所述卡槽。
[0010]优选的，所述滑块径向倾斜铰接连杆，所述连杆的另一端铰接所述卡扣件，所述卡扣件为卡钩，所述卡钩包括杆部和钩部，所述杆部的侧壁上设有贯通的第二通孔；所述轴向槽内设有与所述弹性件连接的弹性件固定座以及与所述杆部的第二通孔枢轴连接的横轴；所述弹性件自然伸长状态下，所述第一凸起位于所述周向槽内，所述钩部卡入所述卡槽内。
[0011]优选的，所述滑块下端面轴向设有第一滑槽，所述第一滑槽内设有所述弹性件，所述弹性件包括轴向延伸的第一引导块和第一弹簧，所述第一弹簧一端连接所述第一滑槽顶部，另一端连接所述第一引导块，所述第一滑槽可沿所述第一引导块轴向滑动；所述滑块下端面远离所述第一滑槽一侧梯度设有倾斜角度相同的第三斜面、第四斜面和第五斜面；所述滑块下方设有所述卡扣件，所述卡扣件为卡块，所述卡块包括卡块本体，所述卡块本体的下端面轴向设有第二滑槽，所述第二滑槽内设有第二引导块和第二弹簧，所述第二引导块下端面固定于所述轴向槽上，上端面可以相对所述卡块本体径向滑动，所述第二弹簧一端连接所述第二引导块的侧壁，另一端连接所述第二滑槽的侧壁；所述第二引导块的上端面轴向设有支撑柱，所述支撑柱的上端面设有与所述第三斜面相应的第六斜面，下端面设有与所述第三斜面相应的第七斜面；初始状态下，所述第一弹簧和所述第二弹簧自然伸长，所述第一凸起位于所述周向槽内，所述第五斜面抵接所述第三斜面，所述卡块完全收纳于所述轴向槽内。
[0012]优选的，所述壳体包括壳本体，所述壳体本体内侧壁设有与所述卡扣件相应的凹槽，内侧壁上方设有与所述周向槽相应的定位环，所述定位环的上端面设有环形的第二密封槽，所述壳本体的侧壁下方设有所述第一通孔，下端面设有与所述第一密封凸起相应的第一密封槽。
[0013]优选的，所述旋转件包括圆环，所述圆环下端面设有与所述第一凸起相应的第二凸起以及与所述第二密封槽相应的第二密封凸起，所述圆环内环面上方径向设有与所述第一阶台部相应的第二阶台部，所述第二阶台部设有与所述第一螺纹孔相应的第二螺纹孔，所述第二阶台部的内侧壁设有与所述第一密封圈槽相应的第二密封圈槽，O型密封圈设于所述第一密封圈槽和所述第二密封圈槽内，所述圆环的上端面设有圆周分布的盲孔。
[0014]优选的，所述第一凸起上端面为第一平面，周向两侧设有第一斜面，所述第二凸起
下端面为第二平面，周向两侧设有与所述第一斜面相应的第二斜面。
[0015]优选的，所述套管头本体由上到下依次包括法兰、圆柱段和底座，所述圆柱段中心设有贯通的阶台孔，所述阶台孔由上到下依次包括大圆孔段、锥孔段和小圆孔段，所述大圆孔段内圆周径向设有所述卡槽，所述小圆孔段内圆周径向设有泄压孔；所述底座设有中心孔；所述锥形段座封于所述锥孔段上，两者之间设有第一密封件；所述壳体外侧壁贴合于所述大圆孔段的侧壁上，两者之间设有第二密封件。
[0016]上述芯轴式套管头的使用方法，包括以下步骤：步骤S100、旋转芯轴悬挂器的旋转件，使卡扣件完全收纳于悬挂器本体的轴向槽内；步骤S200、将芯轴悬挂器坐封于套管头本体内，使芯轴悬挂器内的卡扣件对准套管头本体内的卡槽；步骤S300、旋转芯轴悬挂器的旋转件，使卡扣件卡入套管头本体内的卡槽内，通过螺钉将旋转件与悬挂器本体进行固定，完成锁定状态；步骤S40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种芯轴式套管头，包括中空的套管头本体（1）和坐封于所述套管头本体（1）内的芯轴悬挂器（2），其特征在于，所述套管头本体（1）内侧壁圆周设有卡槽（1211），所述芯轴悬挂器（2）包括中空的悬挂器本体（21）和套设于所述悬挂器本体（21）外侧的壳体（22），所述悬挂器本体（21）内设有与所述卡槽（1211）相应的卡接件（23）以及驱动所述卡接件（23）卡入或离开所述卡槽（1211）的旋转件（24），所述壳体（22）上设有与所述卡槽（1211）相应的第一通孔（2211）。2.根据权利要求1所述的芯轴式套管头，其特征在于，所述悬挂器本体（21）由上到下依次包括大圆柱段（211）、锥形段（212）和小圆柱段（213），所述大圆柱段（211）包括大圆柱本体（2111），所述大圆柱本体（2111）外部套设所述壳体（22），上方设有周向槽（2112），所述周向槽（2112）内设有所述旋转件（24），所述周向槽（2112）下方圆周设有与其连通的轴向槽（2113），所述轴向槽（2113）内设有所述卡接件（23），所述锥形段（212）上端面设有环形的第一密封凸起（2121），所述悬挂器本体（21）的上端面设有第一阶台部（2116）和第一螺纹孔（2118），所述第一阶台部（2116）的外侧壁设有圆周设有第一密封圈槽（2117）。3.根据权利要求2所述的芯轴式套管头，其特征在于，所述卡接件（23）包括滑块（231），所述滑块（231）是与所述大圆柱本体（2111）同心的弧形块，其上端面设有第一凸起（232），下方连接弹性件（233）和卡扣件，在弹性件（233）自然伸长状态下，所述第一凸起（232）位于所述周向槽（2112）内，所述旋转件（24）可将所述第一凸起（232）旋转下压至所述周向槽（2112）下方，使所述卡扣件插入或抽离所述卡槽（1211）。4.根据权利要求3所述的芯轴式套管头，其特征在于，所述滑块（231）径向倾斜铰接连杆（234），所述连杆（234）的另一端铰接所述卡扣件，所述卡扣件为卡钩（235），所述卡钩（235）包括杆部（2351）和钩部（2352），所述杆部（2351）的侧壁上设有贯通的第二通孔（2353）；所述轴向槽（2113）内设有与所述弹性件（233）连接的弹性件固定座（2114）以及与所述杆部（2351）的第二通孔（2353）枢轴连接的横轴（2115）；所述弹性件（233）自然伸长状态下，所述第一凸起（232）位于所述周向槽（2112）内，所述钩部（2352）卡入所述卡槽（1211）内。5.根据权利要求3所述的芯轴式套管头，其特征在于，所述滑块（231）下端面轴向设有第一滑槽（2311），所述第一滑槽（2311）内设有所述弹性件（233），所述弹性件（233）包括轴向延伸的第一引导块（2331）和第一弹簧（2332），所述第一弹簧（2332）一端连接所述第一滑槽（2311）顶部，另一端连接所述第一引导块（2331），所述第一滑槽（2311）可沿所述第一引导块（2331）轴向滑动；所述滑块（231）下端面远离所述第一滑槽（2311）一侧梯度设有倾斜角度相同的第三斜面（2312）、第四斜面（2313）和第五斜面（2314）；所述滑块（231）下方设有所述卡扣件，所述卡扣件为卡块（236），所述卡块（236）包括卡块本体（2361），所述卡块本体（2361）的下端面轴向设有第二滑槽（2362），所述第二滑槽（2362）内设有第二引导块（2363）和第二弹簧（2364），所述第二引导块（2363）下端面固定于所述轴向槽（2113）上，上端面可以相对所述卡块本体（2361）径向滑动，所述第二弹簧（2364）一端连接所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晖，卢超，张晓磊，李振华，
申请(专利权)人：纬达石油装备有限公司，
类型：发明
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