压力平衡式尾管悬挂器的制作方法

1.本实用新型涉及石油钻井技术领域，具体的，涉及压力平衡式尾管悬挂器。


背景技术：

2.石油钻井工程中尾管悬挂器是尾管固井的关键工具。常规液压尾管悬挂器是通过管内憋压，驱动坐挂机构推动卡瓦张开，从而实现尾管的悬挂。因此常规液压尾管悬挂器在尾管下入过程中，需要严格控制下放速度和循环泵压，防止由于压力激荡或循环憋堵导致管内压力异常升高,从而造成卡瓦的提前坐挂。
3.但是在井下的环境十分复杂，常常伴有泥沙形成的沙桥，常规液压尾管悬挂器一般不允许中途开泵循环洗井，如果中途进行高泵压循环洗井，也可能也会造成卡瓦的提前坐挂，但是不洗井又会大幅减小了现场套管遇阻时的解阻效率和下套管速度，影响施工效率。


技术实现要素：

4.本实用新型提出压力平衡式尾管悬挂器，解决了相关技术中的卡瓦的提前坐挂的问题。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.压力平衡式尾管悬挂器，包括主管以及设置在所述主管上的卡瓦、剪钉和液压缸坐挂机构，所述主管的管壁上具有第一传压孔和第二传压孔，所述液压缸坐挂机构包括，
7.第一液缸，设置在所述主管上，与所述第一传压孔连通，所述卡瓦的一端由所述第一液缸支撑，
8.第二液缸，设置在所述主管上，与所述第二传压孔连通，且位于所述第一液缸一侧，所述第二液缸与所述主管通过所述剪钉连接。
9.作为进一步的技术方案，还包括，
10.中心管，设置在所述主管内，
11.球座式胶塞，设置在所述中心管上，所述球座式胶塞包括，
12.胶碗组件，设置在所述中心管上，位于第一传压孔和所述第二传压孔之间，
13.球座机构，设置在所述中心管底端。
14.作为进一步的技术方案，还包括，
15.憋压球，设置在所述球座机构内。
16.作为进一步的技术方案，所述胶碗组件包括，
17.主体，设置在所述中心管上，
18.密封翅边，设置在所述主体上，有若干个。
19.作为进一步的技术方案，还包括，
20.密封芯子，设置在所述中心管上。
21.作为进一步的技术方案，还包括，
22.机械丢手工具，设置在所述中心管上，位于所述密封芯子的上侧。
23.本实用新型的工作原理及有益效果为：
24.本实用新型中，常规的液压尾管悬挂器的坐挂机构只有一组液缸，通过管内憋压实现卡瓦坐挂。而压力平衡式尾管悬挂器的坐挂机构是基于压力平衡原理的双液缸坐挂机构，当管内产生压力时,通过第一传压孔和第二传压孔作用到第一液缸和第二液缸，产生的压力分别为p1和p2，且此时p1f1＝p2f2，由于第一液缸和第二液缸的的作用面积相等或相近,且呈镜像对称,则第一液缸和第二液缸产生的液压力f1＝f2，且方向相反。相互抵消，因此，无论管内产生多大的压力，座挂机构都不会推动卡瓦实现座挂，彻底消除了激动压力和循环憋堵异常导致座挂机构提前动作的风险，从而能够允许在尾管下入过程中，进行大排量，高泵压循环，和猛提、冲砂，下放管柱，从而有效增强了套管下入的措施，解决了相关技术中的卡瓦的提前坐挂的问题。当卡瓦需要坐挂时，可以通过憋压球，投球后，产生憋压，使得f1大于f2，卡瓦进而实现坐挂。
附图说明
25.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
26.图1为本实用新型液压缸坐挂机构示意图；
27.图2为现有技术中的液压缸坐挂机构的示意图；
28.图3为本实用新型中的结构示意图；
29.图4为本实用新型中中心管的结构示意图；
30.图5为本实用新型中球座式胶塞的结构示意图；
31.图6为本实用新型中的憋压球的结构示意图；
32.图中：1、主管，2、卡瓦，3、剪钉，4、液压缸坐挂机构，5、第一传压孔，6、第二传压孔，7、第一液缸，8、第二液缸，9、中心管，10、球座式胶塞，11、胶碗组件，12、球座机构，13、憋压球，14、主体，15、密封翅边，16、密封芯子，17、机械丢手工具。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
34.如图1～图6所示，本实施例提出了
35.压力平衡式尾管悬挂器，包括主管1以及设置在主管1上的卡瓦2、剪钉3和液压缸坐挂机构4，主管1的管壁上具有第一传压孔5和第二传压孔6，液压缸坐挂机构4包括，
36.第一液缸7，设置在主管1上，与第一传压孔5连通，卡瓦2的一端由第一液缸7支撑，
37.第二液缸8，设置在主管1上，与第二传压孔6连通，且位于第一液缸7一侧，第二液缸8与主管1通过剪钉3连接。
38.本实施例中，常规的液压尾管悬挂器的坐挂机构只有一组液缸，通过管内憋压实现卡瓦 2坐挂。而压力平衡式尾管悬挂器的坐挂机构是基于压力平衡原理的双液缸坐挂机构，当管内产生压力时,通过第一传压孔5和第二传压孔6作用到第一液缸7和第二液缸8，产
生的压力分别为p1和p2，且此时p1f1＝p2f2，由于第一液缸7和第二液缸8的的作用面积相等或相近,且呈镜像对称,则第一液缸7和第二液缸8产生的液压力f1＝f2，且方向相反。相互抵消，因此，无论管内产生多大的压力，座挂机构都不会推动卡瓦2实现座挂，彻底消除了激动压力和循环憋堵异常导致座挂机构提前动作的风险，从而能够允许在尾管下入过程中，进行大排量，高泵压循环，和猛提、冲砂，下放管柱，从而有效增强了套管下入的措施，解决了相关技术中的卡瓦2的提前坐挂的问题。当卡瓦2需要坐挂时，可以通过憋压球13，投球后，产生憋压，使得f1大于f2，卡瓦2进而实现坐挂。
39.进一步，还包括，
40.中心管9，设置在主管1内，
41.球座式胶塞10，设置在中心管9上，球座式胶塞10包括，
42.胶碗组件11，设置在中心管9上，位于第一传压孔5和第二传压孔6之间，
43.球座机构12，设置在中心管9底端。
44.本实施例中，压力平衡式尾管悬挂器所采用的尾管胶塞是集成了常规尾管胶塞和球座功能于一体的球座式胶塞10系统。主要包括胶碗组件11和球座机构12两部分，能够作为液压缸坐挂机构4的激发机构，具体的激发功能实现依靠于，将胶碗组件11设置在第一传压孔5 和第二传压孔6之间，投入憋压球13，当憋压球13到达球座机构12时，由于胶碗组件11 的封隔效果，导致两液缸的压力p1>p2，产生的液压作用力f1>f2，从而驱动卡瓦2张开，实现尾管悬挂，另一方面是作为固井替浆机构，当钻杆胶塞达到球座式胶塞10处,两胶塞复合并憋压解脱,从而顶替套管内的水泥浆,完成固井作业。球座式胶塞10能够满足大间隙高压密封,密封间隙超过25mm,密封压力超过25mpa，胶碗采用特种耐高温橡胶材料，具有良好耐腐蚀和抗撕裂性能，耐温能力达150℃，同时特殊的胶塞复合解脱机构,既保证了解脱的可靠性，又能够在井口出现明显的压力波动显示，进一步球座机构12位于尾管悬挂器内，而不是常规的尾管底部，从而大幅缩短了憋压球13下落所需的时间,同时增加了水平井、大位移井等特殊井的憋压球13到位的可靠性。球座式胶塞10与钻杆胶塞复合时有明显的压力显示，从而可以指导现场技术人员及时校核替浆量，从而防止由于计量不准导致的替空事故。
45.进一步，还包括，
46.憋压球13，设置在球座机构12内。
47.进一步，胶碗组件11包括，
48.主体14，设置在中心管9上，
49.密封翅边15，设置在主体14上，有若干个。
50.本实施例中，密封翅边15可以采用耐高温橡胶材料，小间隙设置多个，防止由于底层下高温后，橡胶软化，密封失效。密封翅边15具有良好的密封性能,从而能够很好地隔离水泥浆和钻井液,保证套管内替浆时的刮拭效果,防止管内残留水泥等问题。
51.进一步，还包括，
52.密封芯子16，设置在中心管9上。
53.进一步，还包括，
54.机械丢手工具17，设置在中心管9上，位于密封芯子16的上侧。
55.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保
护范围之内。