一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置及其使用方法，包含留井部分和离井部分两部分，留井部分，坐封完成后留在井底，用于悬挂防砂管柱，且提供与套管形成环形密封的部分；离井部分，即下井时与留井部分装配成一体，坐封完成且验封结束后，可以通过上提脱手的方式，离开留井部分，最终被提出井口。本发明专利技术能够悬挂防砂管柱，并密封防砂管柱与套管间的环空；在生产井或注水井中可以为防砂管柱提供更大的内通径，从而增加生产排量或注入更大排量，满足油田生产要求。满足油田生产要求。满足油田生产要求。

【技术实现步骤摘要】
一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及石油天然气开采
，更具体地说涉及一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]为了增大注水井和生产井的完井管柱内通径，可以使用膨胀悬挂封隔装置，该装置相对于卡瓦封隔器具有更大内通径，且密封性能和定位性能较卡瓦封隔器稳定。对于一些注水量要求较高的注水井，为增加注水排量，必须增加注水管柱内径，而常规的卡瓦式悬挂封隔器由于胶筒和卡瓦的限制，无法提供要求的内通径，无法满足大排量注水。另一方面目前市场上同类的膨胀悬挂封隔装置主要用于固井施工，无法满足大通径注水井中的内径要求，也没有坐封后可直接验封的功能，同时在打捞脱手内部“芯堵”时也存在风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术克服了现有技术中的不足，现有的膨胀悬挂封隔装置主要用于固井施工，无法满足大通径注水井中的内径要求，也没有坐封后可直接验封的功能，提供了一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置及其使用方法，本专利技术能够悬挂防砂管柱，并密封防砂管柱与套管间的环空；在生产井或注水井中可以为防砂管柱提供更大的内通径，从而增加生产排量或注入更大排量，满足油田生产要求。
[0004]本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现。
[0005]一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置，包括留井部分和离井部分，
[0006]所述离井部分包括中心管、防扭环、拉杆、膨胀锥、密封环、弹性爪和球座，所述中心管的首端外壁形成一中心管上缩径段，在所述中心管上缩径段下方的中心管外壁上形成一防扭环扩径段，所述防扭环设置在所述防扭环扩径段处，且所述防扭环的内表面与所述防扭环扩径段相配合，在所述防扭环扩径段下方的中心管外壁上形成一密封缩径段，在所述密封缩径段下方的中心管外壁上形成一限位扩径段，限位扩径段用于对膨胀锥进行定位，以保证中心管和膨胀锥轴向上的位置关系，在所述限位扩径段下方的中心管外壁上形成一膨胀锥缩径段，在所述膨胀锥缩径段的上部通过螺纹与所述膨胀锥相连，在所述膨胀锥的下方的膨胀锥缩径段上安装所述密封环，密封环的内壁与膨胀锥缩径段的外壁形成密封，在所述中心管的尾端外壁与所述弹性爪的首端内壁螺纹连接，在所述弹性爪的上部内壁上形成一拉杆限位缩径段，所述拉杆限位缩径段的内径小于所述拉杆的最大外径，在所述拉杆限位缩径段下方的弹性爪外壁上形成一弹性扩径段，在所述弹性扩径段上均匀开设有弹性沟槽，以形成弹性爪的结构，在所述弹性爪的尾端内壁通过开启钉与所述球座的上部外壁相连，所述球座的上部外壁形成一开启钉扩径段，在所述开启钉扩径段的下方球座外壁上由上至下形成一球座定位扩径段和球座定位缩径段，所述球座定位扩径段和所述球座定位缩径段之间通过斜面过渡，所述斜面用于定位球座在密封筒中的移动位移，在所述球座定位缩径段的下方球座的外壁上形成一球座密封段，所述球座密封段与密封筒的内壁
形成密封结构，所述拉杆伸入所述中心管内，所述拉杆的尾端外壁与所述球座的首端内壁通过螺纹连接，所述拉杆的首端外壁形成一拉杆缩径段，以实现与拉杆限位缩径段相配合的目的，进而实现利用中心管将拉杆、球座取出的目的，在所述球座的中部设置有密封球，密封球与球座的中部内壁相配合以实现密封的目的；
[0007]所述留井部分包括膨胀管、连接套和密封筒，所述膨胀管的首尾两端采用初膨胀结构，所述防扭环的下部插入所述膨胀管的首端内部，所述膨胀管的尾端内壁与所述连接套的首端外壁螺纹连接，所述连接套的外壁中部形成一连接套扩径段，所述连接套的首端内壁采用斜面扩径段，以便于工具的下入，在所述斜面扩径段的下方连接套内壁形成一光滑筒状段，在所述光滑筒状段的连接套内壁形成一斜角缩颈段，所述斜角缩颈段的内径小于所述弹性爪的外径，以保证弹性爪无法穿过连接套，所述连接套的尾端外壁与所述密封筒的首端内壁螺纹连接，所述密封筒的上部内壁形成一密封筒段，在所述密封筒段的下方密封筒内壁上形成一密封筒缩径段，所述密封筒段与所述密封筒缩径段通过密封筒斜面过渡，所述密封筒斜面能够防止球座继续向下移动，起到定位作用，以限制球座的最大移动位移。
[0008]在所述球座的首端外壁上开设有防松钉螺纹孔，防松钉贯穿所述防松钉螺纹孔将球座的首端与所述拉杆的尾端相连，以保证球座与拉杆的连接强度。
[0009]在所述防扭环扩径段的下部开设有定位钉凹槽，通过定位钉使得防扭环扩径段与防扭环连为一体，且所述定位钉的前端伸入所述定位钉凹槽内。
[0010]在所述膨胀锥缩径段的首端侧壁上开设有两道中心管O型圈槽，所述第一O型圈安装在所述中心管O型圈槽内，与膨胀锥形成密封。
[0011]所述膨胀锥的首端外壁采用圆柱筒状结构，在所述圆柱筒状结构的下方形成球形扩径段，相邻的球形扩径段通过斜面切线进行过渡。
[0012]在所述弹性沟槽下方的弹性爪外壁上开设有开启钉螺纹孔，在所述开启钉扩径段上开设有开启钉凹槽，所述开启钉螺纹孔的中心与所述开启钉凹槽的中心在在轴向上重合，所述开启钉贯穿所述开启钉螺纹孔和所述开启钉凹槽，将弹性爪与球座相连。
[0013]在所述球座密封段上开设有球座密封凹槽，第三O型圈安装在所述球座密封凹槽内。
[0014]在所述膨胀管的首端内壁上开设有矩形键槽，在所述防扭环的下部外壁上均匀设置有防转键，所述防转键伸入所述矩形键槽内，以实现中心管、防扭环和膨胀管按照相同相位角进行旋转的目的。
[0015]在所述膨胀管的尾端外壁上开设有16个连接钉螺纹孔，每周有8个，从上向下呈两排分布，在所述连接套的首端外壁上开设有两道连接套O型圈槽，所述第二O型圈设置在所述连接套O型圈槽内，在所述连接套O型圈槽的下方设置有两道连接钉凹型槽，所述连接钉凹型槽与所述连接钉螺纹孔一一对应，连接钉贯穿所述连接钉螺纹孔伸入所述连接钉凹型槽内。
[0016]所述密封筒的外壁形成一缩颈段，并通过斜面过渡，所述密封筒的尾端外壁开设有公套管螺纹，以实现与完井管柱的防砂管柱相连接的目的。
[0017]所述中心管的首端内壁采用油管母扣或者钻杆母扣，以实现连接施工管柱的目的，所述中心管的上部内壁采用通径结构，所述中心管的上部的内径大于拉杆的最大外径，
以便于拉杆在中心管内上下自由移动，所述中心管上缩径段能够打管钳，以便于与施工管柱连接。
[0018]一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置的使用方法，按照下述步骤进行：
[0019]步骤1，坐封过程：
[0020]通过钻杆或者油管将悬挂封隔装置下入至井下预定位置，若下井过程遇阻上提，中心管的上提力将施加在弹性爪上，即弹性爪外壁的弹性扩径段与弹性爪内壁的拉杆限位缩径段形成的过渡斜面能够抵在连接套的斜角缩颈段处，以使得所有的上提力均施加在弹性爪上，膨胀锥不会提前将膨胀管胀开，接着向中心管内部打液压，液压作用于密封环和膨胀锥，迫使密封环和膨胀锥有向上移动的趋势，同时在液压力作用下，球座被向下推动，具有向下的移动趋势，随着液压值的升高，开启钉被剪断，密封环和膨胀锥开始向上移动，同时中心管也被上提，并缓慢向上移动，球座开始向下移动，当移动到密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置，其特征在于：包括留井部分和离井部分，所述离井部分包括中心管、防扭环、拉杆、膨胀锥、密封环、弹性爪和球座，所述中心管的首端外壁形成一中心管上缩径段，在所述中心管上缩径段下方的中心管外壁上形成一防扭环扩径段，所述防扭环设置在所述防扭环扩径段处，且所述防扭环的内表面与所述防扭环扩径段相配合，在所述防扭环扩径段下方的中心管外壁上形成一密封缩径段，在所述密封缩径段下方的中心管外壁上形成一限位扩径段，限位扩径段用于对膨胀锥进行定位，以保证中心管和膨胀锥轴向上的位置关系，在所述限位扩径段下方的中心管外壁上形成一膨胀锥缩径段，在所述膨胀锥缩径段的上部通过螺纹与所述膨胀锥相连，在所述膨胀锥的下方的膨胀锥缩径段上安装所述密封环，密封环的内壁与膨胀锥缩径段的外壁形成密封，在所述中心管的尾端外壁与所述弹性爪的首端内壁螺纹连接，在所述弹性爪的上部内壁上形成一拉杆限位缩径段，所述拉杆限位缩径段的内径小于所述拉杆的最大外径，在所述拉杆限位缩径段下方的弹性爪外壁上形成一弹性扩径段，在所述弹性扩径段上均匀开设有弹性沟槽，以形成弹性爪的结构，在所述弹性爪的尾端内壁通过开启钉与所述球座的上部外壁相连，所述球座的上部外壁形成一开启钉扩径段，在所述开启钉扩径段的下方球座外壁上由上至下形成一球座定位扩径段和球座定位缩径段，所述球座定位扩径段和所述球座定位缩径段之间通过斜面过渡，所述斜面用于定位球座在密封筒中的移动位移，在所述球座定位缩径段的下方球座的外壁上形成一球座密封段，所述球座密封段与密封筒的内壁形成密封结构，所述拉杆伸入所述中心管内，所述拉杆的尾端外壁与所述球座的首端内壁通过螺纹连接，所述拉杆的首端外壁形成一拉杆缩径段，以实现与拉杆限位缩径段相配合的目的，进而实现利用中心管将拉杆、球座取出的目的，在所述球座的中部设置有密封球，密封球与球座的中部内壁相配合以实现密封的目的；所述留井部分包括膨胀管、连接套和密封筒，所述膨胀管的首尾两端采用初膨胀结构，所述防扭环的下部插入所述膨胀管的首端内部，所述膨胀管的尾端内壁与所述连接套的首端外壁螺纹连接，所述连接套的外壁中部形成一连接套扩径段，所述连接套的首端内壁采用斜面扩径段，以便于工具的下入，在所述斜面扩径段的下方连接套内壁形成一光滑筒状段，在所述光滑筒状段的连接套内壁形成一斜角缩颈段，所述斜角缩颈段的内径小于所述弹性爪的外径，以保证弹性爪无法穿过连接套，所述连接套的尾端外壁与所述密封筒的首端内壁螺纹连接，所述密封筒的上部内壁形成一密封筒段，在所述密封筒段的下方密封筒内壁上形成一密封筒缩径段，所述密封筒段与所述密封筒缩径段通过密封筒斜面过渡，所述密封筒斜面能够防止球座继续向下移动，起到定位作用，以限制球座的最大移动位移。2.根据权利要求1所述的一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置，其特征在于：在所述球座的首端外壁上开设有防松钉螺纹孔，防松钉贯穿所述防松钉螺纹孔将球座的首端与所述拉杆的尾端相连；在所述防扭环扩径段的下部开设有定位钉凹槽，通过定位钉使得防扭环扩径段与防扭环连为一体，且所述定位钉的前端伸入所述定位钉凹槽内。3.根据权利要求1所述的一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置，其特征在于：在所述膨胀锥缩径段的首端侧壁上开设有两道中心管O型圈槽，所述第一O型圈安装在所述中心管O型圈槽内，与膨胀锥形成密封。4.根据权利要求1所述的一种能够验封的膨胀悬挂封隔装置，其特征在于：所述膨胀锥的首端外壁采用圆柱筒状结构，在所述圆柱筒状结构的下方形成球形扩径段，相邻的球形
扩径段通过斜面切线...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢洪宪，刘鹏，巩永刚，邓晗，李清涛，鞠少栋，张亮，刘传刚，
申请(专利权)人：中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：