尾管封隔器坐封裝置及封隔式尾管懸掛器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及石油固井工具，特別是尾管封隔器坐封裝置及封隔式尾管懸掛器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有的封隔式尾管懸掛器是在常規(guī)尾管懸掛器的基礎(chǔ)上設(shè)計了頂部封隔器，在坐掛懸掛器、丟手和固井結(jié)束后，上提送入工具，利用送入工具上的坐封裝置，采用機械方式坐封封隔器，以實現(xiàn)封隔環(huán)空的目的。尾管頂部封隔器的坐封裝置在坐封前藏于回接筒內(nèi)，固井結(jié)束后，坐封封隔器。上提送入工具時，坐封裝置被提出回接筒，坐封裝置的坐封擋塊或卡爪彈開，隨后下放鉆具載荷作用在回接筒上，進(jìn)而坐封封隔器。
[0003]目前大多數(shù)坐封裝置一般采用彈簧驅(qū)動擋塊的方式，坐封裝置提出回接筒后，彈簧驅(qū)動擋塊彈出，下壓鉆具載荷坐封封隔器。該現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)存在以下幾點缺陷:彈簧受巖肩的影響較大，在巖肩較多時容易失效；擋塊與回接筒接觸面較小，當(dāng)坐封載荷較大時，容易擠壞回接筒端面，影響下步施工的安全性；在水平井和大斜度井中，由于鉆具摩擦阻力的作用，坐封封隔器時，鉆具載荷很難傳遞到回接筒上。
[0004]針對上述技術(shù)存在的問題，在本領(lǐng)域中希望尋求一種新型尾管封隔器坐封裝置，在受巖肩影響較大的情況下避免其使用失效，從而保證了整個坐封過程的安全性，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提出了一種新型尾管封隔器坐封裝置。
[0006]根據(jù)本實用新型提供的一種尾管封隔器坐封裝置，包括芯軸，依次套接在芯軸上的上接頭和彈性坐封部件，彈性坐封部件包括可徑向向外彈開的彈性套和用于對彈性套施加軸向彈力的彈性件。其中，彈性件與芯軸固定連接，彈性套抵接在上接頭和彈性件之間。
[0007]本實用新型的尾管封隔器坐封裝置中通過對彈性坐封部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，彈性坐封部件在彈性件的推動下能夠順利彈出，相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用彈性件驅(qū)動擋塊坐封方式的坐封裝置，其能夠有效避免因受巖肩影響而導(dǎo)致的阻礙擋塊彈出的情況發(fā)生。同時，本實用新型中的彈性坐封部件還能夠增大與回接筒的接觸面積，從而減小了兩者之間的接觸應(yīng)力，更好地保護(hù)了回接筒的端面，保證下步施工的順利進(jìn)行。
[0008]在一些實施方案中，彈性套包括本筒體和由本筒體朝向上接頭延伸的多個彈性卡爪，彈性卡爪至少部分與上接頭的端面相抵接。由于本實用新型的尾管封隔器坐封裝置在坐封前設(shè)置于回接筒內(nèi)，當(dāng)送入工具帶動其上提出回接筒后，彈性卡爪徑向向外彈開，同時與回接筒的端面卡接，繼而進(jìn)行后續(xù)坐封步驟。該彈性卡爪可在需要時順利彈出回接筒，為后續(xù)坐封工作的順利進(jìn)行提供了保障。
[0009]在一些實施方案中，彈性卡爪包括延伸部和卡接部，卡接部設(shè)置成由延伸部的延伸端徑向向外延伸的第一凸臺。第一凸臺作為彈性卡爪主要的承力部分，一方面用于與上接頭端面抵接配合，另一方面在尾管封隔器坐封裝置工作時，承受外部坐封載荷。
[0010]在一些實施方案中，第一凸臺上徑向向外延伸有第二凸臺。第一凸臺和第二凸臺的連接處用于與外部回接筒的端面卡接，第二凸臺大大地增加了彈性坐封部件與回接筒的接觸面積，從而減小了在與回接筒接觸處產(chǎn)生的接觸應(yīng)力，避免了回接筒端面在坐封載荷作用下發(fā)生變形。
[0011 ] 在一些實施方案中，第二凸臺上在靠近上接頭的一端設(shè)置有倒角。該倒角的設(shè)置一方面可以起到減小彈性卡爪應(yīng)力集中的作用，從而提高了彈性卡爪的強度，有助于延長其使用壽命，另一方面還減小了彈性卡爪從回接筒彈出過程中與回接筒內(nèi)壁的摩擦力。
[0012]在一些實施方案中，本筒體的內(nèi)壁上設(shè)置有徑向向內(nèi)延伸的第三凸臺，芯軸的下游端徑向向外延伸有第四凸臺，并且彈性件位于第三凸臺與第四凸臺之間。彈性件優(yōu)選設(shè)置為彈簧，僅需將彈簧設(shè)置在第三凸臺與第四凸臺之間便可完成其與彈性套之間的相互配合，無需額外對彈簧進(jìn)行固定，使整個坐封裝置結(jié)構(gòu)安裝更簡單。
[0013]在一些實施方案中，上接頭與彈性坐封部件之間還設(shè)置有可繞芯軸旋轉(zhuǎn)的承托環(huán)，承托環(huán)內(nèi)設(shè)置有軸承。該設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)鉆具邊下壓邊旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)可以克服鉆桿和套管間的靜摩擦力，減小鉆桿彎曲并保證將坐封力充分傳遞到尾管頂部封隔器上，從而提高了坐封裝置在水平井和大位移井內(nèi)的適應(yīng)性。
[0014]在一些實施方案中，承托環(huán)包括與芯軸相連的連接部和由連接部徑向向外延伸的凸部，軸承位于連接部和凸部之間，彈性卡爪位于凸部和軸承之間。該凸部一方面與連接部配合用于容納并支撐軸承，另一方面該凸部為彈性卡爪提供徑向彈力，當(dāng)彈性卡爪彈開后，該凸部還可防止彈性卡爪收縮，起到自鎖的作用。另外，彈性卡爪位于凸部和軸承之間可使坐封裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0015]在一些實施方案中，芯軸通過上接頭與外部送入工具相連。尾管封隔器的坐封裝置作為懸掛器送入工具的一部分，需要承載所有的尾管載荷。其中，芯軸通過上接頭與送入工具相連，以便上提送入工具時將坐封裝置提出回接筒，實現(xiàn)后續(xù)坐封步驟。
[0016]根據(jù)本實用新型提供的一種封隔式尾管懸掛器，包括上述尾管封隔器坐封裝置。該封隔式尾管懸掛器包括順次套接在一起的回接筒，封隔器總成和懸掛器總成，尾管封隔器坐封裝置設(shè)置在回接筒內(nèi)，其在需要時由送入工具提出回接筒。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0018](I)通過對彈性坐封部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，由彈性件對彈性坐封部件提供軸向彈力，使其彈性坐封部件在脫離回接筒后可順利彈出，其避免了外部巖肩的影響，大大提高了坐封裝置工作的可靠性；
[0019](2)彈性卡爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計增大了封隔器坐封裝置與回接筒之間的接觸面積，減小了接觸應(yīng)力，更好地保護(hù)了回接筒的端面，保證下步施工的順利進(jìn)行；
[0020](3)通過設(shè)計軸承和軸承座的設(shè)計，可以實現(xiàn)一邊旋轉(zhuǎn)鉆具，一邊下壓鉆具載荷，在水平井或斜井內(nèi)，減小了鉆具的軸向摩擦阻力，提高了鉆具的軸向下壓載荷，解決了下壓載荷很難以傳遞到回接筒上的難題，從而提高了坐封的可靠性。
【附圖說明】
[0021]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中:
[0022]圖1是根據(jù)本實用新型的尾管封隔器坐封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例繪制。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]這里所介紹的細(xì)節(jié)是示例性的，并僅用來對本實用新型的實施例進(jìn)行例證性討論，它們的存在是為了提供被認(rèn)為是對本實用新型的原理和概念方面的最有用和最易理解的描述。關(guān)于這一點，這里并沒有試圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)作超出于基本理解本實用新型所需的程度的介紹，本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過說明書及其附圖可以清楚地理解如何在實踐中實施本實用新型的幾種形式。
[0026]圖1顯示了根據(jù)本實用新型提供的一種尾管封隔器坐封裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置100包括芯軸30，依次套接在芯軸30上的上接頭50和彈性坐封部件70，彈性坐封部件70包括可徑向向外彈開的彈性套72和用于對彈性套施加軸向彈力的彈性件71。其中，彈性件71與芯軸30固定連接，彈性套72抵接在上接頭30和彈性件71之間。彈性套優(yōu)選選擇由合金鋼制成，如由型號為35CrMo的合金鋼制成。
[0027]本實用新型的尾管封隔器坐封裝置100中通過對彈性坐封部件70的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，彈性坐封部件70在彈性件71的推動下能夠順利彈出，相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用彈簧驅(qū)動擋塊坐