【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种尾管悬挂系统及其使用方法。
技术介绍
1、在完井中可以使用尾管悬挂系统通过尾管悬挂器将尾管/套管悬挂在套管柱内。尾管悬挂系统可以是机械操作系统，也可以是液压操作系统。然而，液压操作系统通常具有更大的通用性，并且允许尾管在井中下入过程中旋转。下入过程中，流体在压力下在井下循环，以促进尾管的下入。但是，更高的流量循环液体会产生很高的循环压力，这可能会导致尾管悬挂器过早释放用于下放尾管悬挂器的下入工具。
技术实现思路
1、为了丰富现有技术中的尾管悬挂系统类型，防止尾管悬挂器过早启动，本专利技术提出一种尾管悬挂系统及其使用方法。本专利技术提出的技术方案如下：
2、第一方面，本专利技术提供一种尾管悬挂系统，包括：尾管悬挂器、悬挂机构、下入管柱、预锁模块、封隔器总成、至少一个液压机构和设置在所述下入管柱尾端的球座；
3、所述下入管柱包括芯轴总成，所述尾管悬挂器包括送入工具总成，所述送入工具总成与芯轴总成连接；
4、所述悬挂机构通过所述预锁模块锁定在所述尾管悬挂器上，所述预锁模块包括安装在所述尾管悬挂器上的锁定机构和安装在所述送入工具总成上的外套筒，所述锁定机构由所述套筒固定在预设位置；
5、所述芯轴总成的内部通道形成有内压区；
6、所述芯轴总成和尾管悬挂器之间设置有中压区，所述内部通道向下延伸穿过所述芯轴总成与所述中压区连通；
7、所述内压区通过设置在所述芯轴总成上的多个通道与所述中压区连通；所述封隔器总
8、所述送入工具总成和所述至少一个液压机构设置于所述中压区内；
9、所述悬挂机构包括具有一倾斜表面的锥体和与所述液压机构连接的卡瓦，所述卡瓦可相对所述锥体的倾斜表面运动；
10、在球座封堵状态下：所述送入工具总成能够在内压区与所述中压区压差的作用下相对所述芯轴总成运动，释放锁定机构，使得预锁模块解锁；所述液压机构能够在内压区与所述中压区压差的作用下，驱动所述卡瓦沿锥体的倾斜表面径向向外运动，并与套管啮合。
11、在一些实施例中，所述芯轴总成包括第一芯轴；
12、所述预锁模块包括第三密封组件和可滑动地安装在所述第一芯轴周围的第二活塞机构；
13、所述第一芯轴与所述第二活塞机构之间设置有第三密封组件以形成第二驱动腔；
14、所述第一芯轴设置有第三通道，所述第二驱动腔通过所述第三通道与所述内压区连通。
15、在一些实施例中，所述悬挂机构包括悬挂器本体；
16、所述锁定机构安装在所述悬挂器本体上。
17、在一些实施例中，所述第二活塞机构包括上套筒、下套筒和活塞；
18、所述上套筒和下套筒分别设置于所述活塞的两端；
19、所述下套筒和所述第一芯轴通过第一销钉连接，所述上套筒和所述第一芯轴通过第二销钉连接。
20、在一些实施例中，所述锁定机构包括弹簧部件和安装在所述悬挂机构中的多个限位锁块；
21、所述弹簧部件一端抵在所述上套筒上，另一端与所述限位锁块连接；
22、所述悬挂器本体沿外部径向形成有与限位锁块相应的第一凹槽，所述限位锁块在所述弹簧部件作用下嵌入在所述第一凹槽内。
23、在一些实施例中，所述液压机构的内部设置有与所述限位锁块相对应的第二凹槽；
24、所述限位锁块能够在解锁后移动至第二凹槽内，在所述弹簧部件作用下嵌入所述第二凹槽内。
25、在一些实施例中，所述芯轴总成具有旁通模块，所述旁通模块设置在所述液压机构内；
26、所述旁通模块与所述悬挂器本体之间设置有第二密封组件。
27、在一些实施例中，所述旁通模块包括纵向通道，所述纵向通道沿轴向延伸过所述第二密封组件，以在第二密封组件上方和下方的内压区和中压区之间实现压力平衡。
28、在一些实施例中，所述旁通模块还包括在内压区和中压区之间延伸的径向通道，所述径向通道的位置与纵向通道保持隔离；
29、所述液压机构内设置有第一驱动腔；
30、所述悬挂器本体设置有第二通道，所述第二通道与所述径向通道和所述第一驱动腔连通。
31、在一些实施例中，所述封隔器总成包括相互连接的封隔器驱动总成和封隔器，所述封隔器驱动总成位于封隔器上方的中压区；
32、所述尾管悬挂器包括外本体，所述芯轴总成布置在所述外本体内；
33、所述第一活塞机构上端设置有挡环，所述挡环通过剪切机构固定在所述外套筒；
34、所述封隔器设置在所述外本体内，所述封隔器分别与所述芯轴总成和所述外本体连接。
35、在一些实施例中，所述送入工具总成包括夹持机构、连接机构和可滑动地安装在第一芯轴周围的第一活塞机构；
36、所述第一活塞机构的驱动腔通过设置在所述第一芯轴的第一通道与所述径向通道连通；
37、所述第一活塞机构通过所述夹持机构和所述连接机构与所述封隔器连接。
38、在一些实施例中，所述芯轴总成还包括设置在所述第一芯轴上端的第二芯轴，所述第二芯轴与所述外本体之间设置有第一密封组件。
39、第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的尾管悬挂系统的使用方法，包括；
40、通过送入工具总成在井下部署尾管悬挂器；
41、将球投送至球座上，向内部通道内施加压力，在内压区和中压区之间产生压差；
42、当压差达到第一预设值时，释放锁定机构，预锁模块解锁；同时，所述内压区增加的压力作用于液压机构，液压机构向上移动驱动卡瓦相对所述锥体的倾斜表面运动，使得所述卡瓦沿径向向外移动，并与周围的套管啮合，尾管悬挂器坐封在套管上。
43、在一些实施例中，所述方法还包括：继续向所述内部通道内施加压力，当所述压差达到第二预设值后，第一活塞机构移动，释放夹持机构，封隔器与下入管柱分离；其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。
44、基于上述技术方案，本专利技术较现有技术而言的有益效果为：
45、本专利技术提供的尾管悬挂系统，芯轴总成的内部通道形成有内压区，芯轴总成和尾管悬挂器之间设置有中压区，内部通道向下延伸穿过芯轴总成与中压区连通；内压区通过设置在芯轴总成上的多个通道与中压区连通，实现在下入管柱内的区域即内压区和下入管柱与尾管悬挂器之间的区域即中压区压力均衡，防止启动尾管悬挂器的压力不平衡，有助于在下放尾管和尾管悬挂器期间以相对较高的速率和压力进行流体循环。通过将送入工具总成与芯轴总成连接，送入工具总成能够在球座封堵状态下，在内压区与中压区压差的作用下相对芯轴总成运动，尾管悬挂器可以通过在下入工具中投球的方式，从而能够在内压区和中压区之间产生压差，通过相对增加内压区内的压力，释放锁定机构，使得预锁模块解锁，使尾管悬挂器能够驱动。以及，在内压区与中压区压差的作用下，液压机构能够驱动卡瓦相对锥体的倾斜表面运动，使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种尾管悬挂系统，其特征在于，包括：尾管悬挂器(102)、悬挂机构(103)、下入管柱(104)、预锁模块(105)、封隔器总成、至少一个液压机构(111)和设置在所述下入管柱(104)尾端的球座(148)；
2.根据权利要求1所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述芯轴总成(112)包括第一芯轴(114)；
3.根据权利要求2所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述悬挂机构(103)包括悬挂器本体(127)；
4.根据权利要求3所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述第二活塞机构包括上套筒(140)、下套筒(137)和活塞(133)；
5.根据权利要求4所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述锁定机构(143)包括弹簧部件(146)和安装在所述悬挂机构(103)中的多个限位锁块(144)；
6.根据权利要求5所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述液压机构(111)的内部设置有与所述限位锁块(144)相对应的第二凹槽(149)；
7.根据权利要求1所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述芯轴总成(112)具有旁通模块(126)
8.根据权利要求7所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述旁通模块(126)包括纵向通道(129)，所述纵向通道(129)沿轴向延伸过所述第二密封组件(128)，以在第二密封组件(128)上方和下方的内压区(118)和中压区(120)之间实现压力平衡。
9.根据权利要求8所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述旁通模块(126)还包括在内压区(118)和中压区(120)之间延伸的径向通道(130)，所述径向通道(130)的位置与纵向通道(129)保持隔离；
10.根据权利要求2所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述封隔器总成包括相互连接的封隔器驱动总成(107)和封隔器(108)，所述封隔器驱动总成(107)位于封隔器(108)上方的中压区(120)；
11.根据权利要求10所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述送入工具总成(106)包括夹持机构(122)、连接机构(123)和可滑动地安装在第一芯轴(114)周围的第一活塞机构(121)；
12.根据权利要求10所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述芯轴总成(112)还包括设置在所述第一芯轴(114)上端的第二芯轴(116)，所述第二芯轴(116)与所述外本体(113)之间设置有第一密封组件(117)。
13.一种如权利要求1-12任一项所述的尾管悬挂系统的使用方法，其特征在于，包括；
14.根据权利要求13所述的尾管悬挂系统使用方法，其特征在于，所述方法还包括：继续向所述内部通道(119)内施加压力，当所述压差达到第二预设值后，第一活塞机构(121)移动，释放夹持机构(122)，封隔器(108)与下入管柱(104)分离；其中，所述第二预设值大于所述第一预设值。
...【技术特征摘要】
1.一种尾管悬挂系统，其特征在于，包括：尾管悬挂器(102)、悬挂机构(103)、下入管柱(104)、预锁模块(105)、封隔器总成、至少一个液压机构(111)和设置在所述下入管柱(104)尾端的球座(148)；
2.根据权利要求1所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述芯轴总成(112)包括第一芯轴(114)；
3.根据权利要求2所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述悬挂机构(103)包括悬挂器本体(127)；
4.根据权利要求3所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述第二活塞机构包括上套筒(140)、下套筒(137)和活塞(133)；
5.根据权利要求4所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述锁定机构(143)包括弹簧部件(146)和安装在所述悬挂机构(103)中的多个限位锁块(144)；
6.根据权利要求5所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述液压机构(111)的内部设置有与所述限位锁块(144)相对应的第二凹槽(149)；
7.根据权利要求1所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述芯轴总成(112)具有旁通模块(126)，所述旁通模块(126)设置在所述液压机构(111)内；
8.根据权利要求7所述的尾管悬挂系统，其特征在于，所述旁通模块(126)包括纵向通道(129)，所述纵向通道(129)沿轴向延伸过所述第二密封组件(128)，以在第二密封组件(128)上方和下方的内压区(118)和...
【专利技术属性】
技术研发人员：季小娜，蒋本强，刘义彬，宋剑鸣，康建涛，叶伟娟，王爱玲，曹博，杨旭，苟旭东，付凯，张涵，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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