一种高温高压大通径膨胀悬挂器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高温高压大通径膨胀悬挂器，涉及油田井下工具技术领域，包括转换接头、提升短节、上接头、限位接头、液缸组件、倒扣接头和膨胀密封机构，膨胀密封机构包括上膨胀锥、中心管、下膨胀锥、下短节、空心胶塞和膨胀管，中心管上端与倒扣接头下端通过倒扣连接，其下端依次与下膨胀锥和下短节相连；空心胶塞通过胶塞剪钉固定在中心管内腔中，上膨胀锥上端与活塞下端相连，其下端滑动套装在中心管上；膨胀管套装在中心管外壁上，其上下两端分别与上膨胀锥和下膨胀锥锥面配合；膨胀管外壁上间隔固定有橡胶环和金属环；橡胶环起高压密封作用，金属环起到高温高压密封作用，两种密封方式有机结合，避免了悬挂器在高温高压下失效。失效。失效。

【技术实现步骤摘要】
一种高温高压大通径膨胀悬挂器


[0001]本技术涉及油田井下工具
，具体涉及一种高温高压大通径膨胀悬挂器。

技术介绍

[0002]油气井在进行固井施工时，通常需要用到悬挂器进行尾管悬挂。悬挂器是将尾管悬挂在上层套管下部，能够完成注水泥作业的井下工具，根据结构和工作原理不同，可以分为液压式悬挂器、机械式悬挂器和膨胀式悬挂器等不同的类型。
[0003]现有的液压式悬挂器和机械式悬挂器坐封后通径小，不能满足后期套管内下入其它工具的要求，现有膨胀式悬挂器靠硫化在膨胀管外部的橡胶环密封，在高温高压下容易失效，不能满足油气井后期生产的需要。

技术实现思路

[0004]本技术为了避免悬挂器在高温高压下失效，提供了一种高温高压大通径膨胀悬挂器。
[0005]本技术的技术方案是：一种高温高压大通径膨胀悬挂器，包括转换接头、提升短节、上接头、限位接头、液缸组件、倒扣接头和膨胀密封机构，所述转换接头、提升短节和上接头从上至下依次连接；
[0006]所述液缸组件至少设有一级，其包括外管、芯轴、下接头和活塞；所述芯轴的上端与上接头相连，其下端依次与下接头和倒扣接头相连；所述限位接头通过启动销钉固定在芯轴的外壁上，其下端依次与外管和活塞相连；所述外管内壁与下接头外壁滑动密封连接，活塞内壁与倒扣接头外壁滑动密封连接，四者之间的空腔为密封腔；所述倒扣接头上设有与密封腔连通的进液孔；
[0007]所述膨胀密封机构包括上膨胀锥、中心管、下膨胀锥、下短节、空心胶塞和膨胀管，所述中心管上端与倒扣接头下端通过倒扣连接，其下端依次与下膨胀锥和下短节相连；所述空心胶塞通过胶塞剪钉固定在中心管内腔中，所述上膨胀锥上端与活塞下端相连，其下端滑动套装在中心管上；所述膨胀管套装在中心管外壁上，其上下两端分别与上膨胀锥和下膨胀锥锥面配合；所述膨胀管外壁上间隔固定有橡胶环和金属环。
[0008]优选的，所述下接头外壁和活塞内壁上均嵌设有密封件。
[0009]优选的，所述液缸组件设有两级，一级液缸芯轴的上端与上接头相连，其下端依次与一级液缸下接头、二级液缸芯轴、二级液缸下接头和倒扣接头相连；所述限位接头通过启动销钉固定在一级液缸芯轴的外壁上，其下端依次与一级液缸外管、一级液缸活塞、二级液缸外管和二级液缸活塞相连；一级液缸外管内壁与一级液缸下接头外壁滑动密封连接，一级液缸活塞内壁与二级液缸芯轴外壁滑动密封连接，四者之间的空腔为一级密封腔；二级液缸外管内壁与二级液缸下接头外壁滑动密封连接，二级液缸活塞内壁与倒扣接头外壁滑动密封连接，四者之间的空腔为二级密封腔；二级液缸芯轴和倒扣接头上分别设有与一级
密封腔和二级密封腔连通的进液孔。
[0010]本技术与现有技术相比较，具有以下优点：
[0011]膨胀管外圆间隔固定有橡胶环和金属环，膨胀管膨胀后贴合在套管内壁上，起到悬挂尾管管柱的作用，橡胶环起高压密封作用，金属环起到高温高压密封作用，两种密封方式有机结合，避免了悬挂器在高温高压下失效。
附图说明
[0012]图1为本技术的上半部结构示意图；
[0013]图2为本技术的下半部结构示意图。
[0014]图中：1、转换接头，2、提升短节，3、上接头，4、启动销钉，5、限位接头，6、一级液缸外管，7、一级液缸芯轴，8、一级液缸下接头，9、密封件，10、一级液缸活塞，11、一级密封腔，12、二级液缸外管，13、二级液缸芯轴，14、二级液缸下接头，15、二级液缸活塞，16、上膨胀锥，17、倒扣接头，18、膨胀管，19、橡胶环，20、胶塞剪钉，21、金属环，22、空心胶塞，23、中心管，24、下膨胀锥，25、下短节，26、进液孔，27、二级密封腔。
具体实施方式
[0015]下面是结合附图和实施例对本技术进一步说明。
实施例一
[0016]一种高温高压大通径膨胀悬挂器，包括转换接头1、提升短节2、上接头3、限位接头5、液缸组件、倒扣接头17和膨胀密封机构，转换接头1、提升短节2和上接头3从上至下依次连接。
[0017]液缸组件设有一级，其包括外管、芯轴、下接头和活塞；芯轴的上端与上接头3相连，其下端依次与下接头和倒扣接头17相连；限位接头5通过启动销钉4固定在芯轴的外壁上，其下端依次与外管和活塞相连；外管内壁与下接头外壁滑动密封连接，活塞内壁与倒扣接头17外壁滑动密封连接，四者之间的空腔为密封腔；倒扣接头17上设有与密封腔连通的进液孔26；
[0018]膨胀密封机构包括上膨胀锥16、中心管23、下膨胀锥24、下短节25、空心胶塞22和膨胀管18，中心管23上端与倒扣接头17下端通过倒扣连接，其下端依次与下膨胀锥24和下短节25相连；空心胶塞22通过胶塞剪钉20固定在中心管23内腔中，上膨胀锥16上端与活塞下端相连，其下端滑动套装在中心管23上；膨胀管18套装在中心管23外壁上，其上下两端分别与上膨胀锥16和下膨胀锥24锥面配合；膨胀管18外壁上间隔固定有橡胶环19和金属环21。
[0019]更为详细的，下接头外壁和活塞内壁上均嵌设有密封件9。
[0020]工作时，转换接头1的上端连接送入管柱钻杆，下短节25下部螺纹连接尾管管柱，一起下入井内；下入井内设计位置后，按固井设计正常进行固井施工，固井完成后从井口水泥头释放钻杆胶塞，钻杆胶塞下行至空心胶塞22的内孔后，继续打压剪断胶塞剪钉20，钻杆胶塞和空心胶塞22组合继续下行，完成碰压。碰压压力根据施工要求，一般为20MPa左右，在碰压压力的作用下，液体通过倒扣接头17上的进液孔26进入到密封腔内，在压力作用下剪
断启动销钉4，从而推动外管、活塞和上膨胀锥16下行，在上膨胀锥16和下膨胀锥24的挤压下，膨胀管18向圆周方向膨胀，上膨胀锥16和下膨胀锥24进入膨胀管18内部直至接触，膨胀管18膨胀完成，同时橡胶环19和金属环21挤压在套管内壁，实现高温高压密封。施工完成后通过正转送入管柱钻杆，使倒扣接头17退出，把液缸组件部分提出，膨胀密封机构留在井内，起到高温高压密封悬挂的作用。
[0021]膨胀管18外圆间隔固定有橡胶环19和金属环21，膨胀管18膨胀后贴合在套管内壁上，起到悬挂尾管管柱的作用，橡胶环19起高压密封作用，金属环21起到高温高压密封作用，两种密封方式有机结合，避免了悬挂器在高温高压下失效。
实施例二
[0022]作为本技术的一项优选实施例，本实施例在实施例一的基础上对液缸组件进行了优化，具体为：
[0023]参照图1
‑
2所示，本实施例的液缸组件设有两级，一级液缸芯轴7的上端与上接头3相连，其下端依次与一级液缸下接头8、二级液缸芯轴13、二级液缸下接头14和倒扣接头17相连；限位接头5通过启动销钉4固定在一级液缸芯轴7的外壁上，其下端依次与一级液缸外管6、一级液缸活塞10、二级液缸外管12和二级液缸活塞15相连；一级液缸外管6内壁与一级液缸下接头8外壁滑动密封连接，一级液缸活塞10内壁与二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温高压大通径膨胀悬挂器，其特征在于：包括转换接头、提升短节、上接头、限位接头、液缸组件、倒扣接头和膨胀密封机构，所述转换接头、提升短节和上接头从上至下依次连接；所述液缸组件至少设有一级，其包括外管、芯轴、下接头和活塞；所述芯轴的上端与上接头相连，其下端依次与下接头和倒扣接头相连；所述限位接头通过启动销钉固定在芯轴的外壁上，其下端依次与外管和活塞相连；所述外管内壁与下接头外壁滑动密封连接，活塞内壁与倒扣接头外壁滑动密封连接，四者之间的空腔为密封腔；所述倒扣接头上设有与密封腔连通的进液孔；所述膨胀密封机构包括上膨胀锥、中心管、下膨胀锥、下短节、空心胶塞和膨胀管，所述中心管上端与倒扣接头下端通过倒扣连接，其下端依次与下膨胀锥和下短节相连；所述空心胶塞通过胶塞剪钉固定在中心管内腔中，所述上膨胀锥上端与活塞下端相连，其下端滑动套装在中心管上；所述膨胀管套装在中心管外壁上，其上下两端分别与上膨胀锥和下膨...

【专利技术属性】
技术研发人员：石玉伟，
申请(专利权)人：胜利油田利丰稠油技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：