CN114458214B - 一种大尺寸尾管挂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大尺寸尾管挂及其使用方法，在悬挂短节的内壁上设置有突出于悬挂短节的内壁的承载台肩，本体通过承载环和承载台肩安装在悬挂短节内，悬挂短节的内壁和承载环的外壁之间通过限位装置相连，在承载环的下方的悬挂短节和本体之间设置开口锁环，在本体的外壁上开设有锁环槽，本体的外壁和开口锁环通过锁环槽相连。本发明能够单个甚至多个串联在大尺寸套管上，用来增加一层甚至多层套管层数，大大降低高温高压井和超深水井时作业难度和作业风险。

Description

一种大尺寸尾管挂及其使用方法

技术领域

本发明涉及石油天然气钻采装备技术领域，更具体地说涉及一种大尺寸尾管挂及其使用方法。

背景技术

目前，常规的井身结构包括4层或者5层套管，当遇到地质情况复杂、临井资料少的高温高压井和超深水井时，使用大尺寸尾管挂，能为油气田的开发提供极大的自由度，大大降低作业难度和作业风险。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，常规的井身结构，难以应对高温高压井和超深水井作业期间出现的井下地质结构复杂、作业窗口窄的问题，提供了一种大尺寸尾管挂及其使用方法，本发明能够单个甚至多个连接在大尺寸套管上，用来增加一层甚至多层套管层数，大大降低高温高压井和超深水井时作业难度和作业风险。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种大尺寸尾管挂，包括悬挂短节、本体、承载环、限位装置和开口锁环，在所述悬挂短节的内壁上设置有突出于所述悬挂短节的内壁的承载台肩，所述本体通过所述承载环和所述承载台肩安装在所述悬挂短节内，所述悬挂短节的内壁和所述承载环的外壁之间通过所述限位装置相连，在所述承载环的下方的悬挂短节和本体之间设置所述开口锁环，在所述本体的外壁上开设有锁环槽，所述本体的外壁和所述开口锁环通过所述锁环槽相连。

在所述承载台肩和所述开口锁环之间的所述悬挂短节的内壁上形成一限位槽，所述限位槽突出于所述悬挂短节的内壁，限位槽用于与限位装置相配合，以实现为承载环进行限位的目的。

在所述本体的上表面均匀开设有防转销槽，防转销槽用于与服务工具防转销相配合，在所述本体的内壁中部开设有服务工具锁紧槽，服务工具锁紧槽用于与服务工具相配合，在所述服务工具锁紧槽下方的所述本体的内壁上开设有服务工具限位槽，服务工具限位槽用于为服务工具进行限位，在所述服务工具限位槽和所述本体的尾端下表面之间形成一服务工具密封面，服务工具密封面用于与服务工具密封圈进行密封。

所述防转销槽的数量为4个。

在所述承载环的外壁上开设有限位装置安装孔，限位装置安装孔用于安装限位装置，在所述承载环上均匀开设有贯穿所述承载环的循环孔。

所述限位装置安装孔的数量为16个。

所述循环孔的数量为32个。

一种大尺寸尾管挂的使用方法，按照下述步骤进行：

步骤1，安装过程：

1)预安装悬挂短节及外层套管串：

将悬挂短节的一端与外层套管进行焊接，待上述焊接有悬挂短节的外层套管运至钻台后，将其与外层套管串利用打桩法、钻井固井法或者喷射钻进法进行连接，得到安装有悬挂短节及外层套管串的外层套管；

2)服务工具安装本体及内层套管串：

将内层套管的一端与本体进行焊接，并在焊接有本体的内层套管上安装承载环、限位装置、开口锁环，待上述焊接有本体的内层套管运至钻台后，将焊接有本体的内层套管与内层套管串相连后，坐卡瓦于转盘面，再将服务工具及内管串穿入本体内部，旋紧服务工具，以使服务工具与本体进行锁紧，再将钻杆连接到服务工具上，将服务工具、本体及内层套管串送入悬挂短节以上，调整其高度，将本体坐在悬挂短节上，并过提以确认限位装置与悬挂短节连接，旋松服务工具，使服务工具与本体分离，进行循环和固井操作，再将钻杆、服务工具、内管串回收至钻台；

步骤2，回收过程：

作业完成后，需要对井口进行切割回收，当悬挂短节的深度超过泥面以下4米时，只需对悬挂短节以上的外层套管进行回收；当作业水深超过800米时，外层套管和内层套管均不需回收；

模式一，一趟式回收大尺寸尾管挂模式：

在钻台连接能够切割2层或者2层以上套管的大尺寸水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，将水力割刀下到本体以下的预定切割深度，对套管进行切割，当最外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞最外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞最外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、焊接有悬挂短节的最外层套管、焊接有本体的内层套管回收至钻台；

模式二，分阶段回收大尺寸尾管挂模式：

首先，在钻台连接能够切割1层内层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到本体以下的预定切割深度，对内层套管进行切割，当内层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞内层套管的套管捞矛，连接钻杆，送套管捞矛到指定作业深度，打捞内层套管，将钻杆、套管捞矛、焊接有本体的内层套管回收至钻台；

然后，在钻台连接能够切割1层外层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到预定切割深度，对外层套管进行切割，当外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、外层套管回收至钻台；

模式三，仅回收外层套管：

在钻台连接能够切割1层外层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到预定切割深度，对外层套管进行切割，当外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、外层套管回收至钻台。

本发明的有益效果为：本发明装置能够用来增加一层甚至多层套管层数，降低高温高压井、超深水井的作业难度；本发明的悬挂短节直接焊接在套管上，安装位置灵活，适应性强；本发明装置的结构简单，零件数量少；本发明装置的回收过程中，使用常见打捞工具捞住本体下方连接的套管，过提剪断限位装置，实现本体和套管的回收，操作简单，作业工具及流程成熟、可靠性高。

附图说明

图1是本发明的剖视结构示意图；

图2是本发明中本体的结构示意图；

图3是本发明中承载环的结构示意图；

图中：1为悬挂短节，101为承载台肩，102为限位槽，2为本体，203为防转销槽，204为服务工具锁紧槽，205为服务工具限位槽，206为服务工具密封面，207为锁环槽，3为承载环，308为循环孔，309为限位装置安装孔，4为限位装置，5为开口锁环。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

一种大尺寸尾管挂，包括悬挂短节1、本体2、承载环3、限位装置4和开口锁环5，在悬挂短节1的内壁上设置有突出于悬挂短节1的内壁的承载台肩101，本体2通过承载环3和承载台肩101安装在悬挂短节1内，悬挂短节1的内壁和承载环3的外壁之间通过限位装置4相连，在承载环3的下方的悬挂短节1和本体2之间设置开口锁环5，在本体2的外壁上开设有锁环槽207，本体2外壁和开口锁环5通过锁环槽207相连。

实施例二

在实施例一的基础上，在承载台肩101和开口锁环5之间的悬挂短节2的内壁上形成一限位槽102，限位槽102开设在悬挂短节1的内壁，限位槽102用于与限位装置4相配合，以实现为承载环3进行限位的目的。

在本体2的上表面均匀开设有防转销槽203，防转销槽203用于与服务工具防转销相配合，在本体2的内壁中部开设有服务工具锁紧槽204，服务工具锁紧槽204用于与服务工具相配合，在服务工具锁紧槽204下方的本体2的内壁上开设有服务工具限位槽205，服务工具限位槽205用于为服务工具进行限位，在服务工具限位槽205和本体2的尾端下表面之间形成一服务工具密封面206，服务工具密封面206用于与服务工具密封圈进行密封。

防转销槽203的数量为4个。

实施例三

在实施例二的基础上，在承载环3的外壁上开设有限位装置安装孔309，限位装置安装孔309用于安装限位装置4，在承载环3上均匀开设有贯穿承载环3的循环孔308。

限位装置安装孔309的数量为16个。

循环孔308的数量为32个。

实施例四

一种大尺寸尾管挂的使用方法，按照下述步骤进行：

步骤1，安装过程：

1)预安装悬挂短节及外层套管串：

将悬挂短节的一端与外层套管进行焊接，待上述焊接有悬挂短节的外层套管运至钻台后，将其与外层套管串利用打桩法、钻井固井法或者喷射钻进法进行连接，得到安装有悬挂短节及外层套管串的外层套管；

2)服务工具安装本体及内层套管串：

将内层套管的一端与本体进行焊接，并在焊接有本体的内层套管上安装承载环、限位装置、开口锁环，待上述焊接有本体的内层套管运至钻台后，将焊接有本体的内层套管与内层套管串相连后，坐卡瓦于转盘面，再将服务工具及内管串穿入本体内部，旋紧服务工具，以使服务工具与本体进行锁紧，再将钻杆连接到服务工具上，将服务工具、本体及内层套管串送入悬挂短节以上，调整其高度，将本体坐在悬挂短节上，并过提以确认限位装置与悬挂短节连接，旋松服务工具，使服务工具与本体分离，进行循环和固井操作，再将钻杆、服务工具、内管串回收至钻台；

步骤2，回收过程：

作业完成后，需要对井口进行切割回收，当悬挂短节的深度超过泥面以下4米时，只需对悬挂短节以上的外层套管进行回收；当作业水深超过800米时，外层套管和内层套管均不需回收；

模式一，一趟式回收大尺寸尾管挂模式：

在钻台连接能够切割2层或者2层以上套管的大尺寸水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，将水力割刀下到本体以下的预定切割深度，对套管进行切割，当最外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞最外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞最外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、焊接有悬挂短节的最外层套管、焊接有本体的内层套管回收至钻台；

模式二，分阶段回收大尺寸尾管挂模式：

首先，在钻台连接能够切割1层内层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到本体以下的预定切割深度，对内层套管进行切割，当内层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞内层套管的套管捞矛，连接钻杆，送套管捞矛到指定作业深度，打捞内层套管，将钻杆、套管捞矛、焊接有本体的内层套管回收至钻台；

然后，在钻台连接能够切割1层外层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到预定切割深度，对外层套管进行切割，当外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、外层套管回收至钻台；

模式三，仅回收外层套管：

在钻台连接能够切割1层外层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到预定切割深度，对外层套管进行切割，当外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、外层套管回收至钻台。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种大尺寸尾管挂，其特征在于：包括悬挂短节、本体、承载环、限位装置和开口锁环，在所述悬挂短节的内壁上设置有突出于所述悬挂短节的内壁的承载台肩，所述本体通过所述承载环和所述承载台肩安装在所述悬挂短节内，所述悬挂短节的内壁和所述承载环的外壁之间通过所述限位装置相连，在所述承载环的下方的悬挂短节和本体之间设置所述开口锁环，在所述本体的外壁上开设有锁环槽，所述本体的外壁和所述开口锁环通过所述锁环槽相连；

在所述承载台肩和所述开口锁环之间的所述悬挂短节的内壁上形成一限位槽，所述限位槽开设在所述悬挂短节的内壁上，限位槽用于与限位装置相配合，以实现为承载环进行限位的目的；在所述本体的上表面均匀开设有防转销槽，防转销槽用于与服务工具防转销相配合，在所述本体的内壁中部开设有服务工具锁紧槽，服务工具锁紧槽用于与服务工具相配合，在所述服务工具锁紧槽下方的所述本体的内壁上开设有服务工具限位槽，服务工具限位槽用于为服务工具进行限位，在所述服务工具限位槽和所述本体的尾端下表面之间形成一服务工具密封面，服务工具密封面用于与服务工具密封圈进行密封；

在进行使用时，采用如下之一的模式：

模式一，一趟式回收大尺寸尾管挂模式：

在钻台连接能够切割2层或者2层以上套管的大尺寸水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，将水力割刀下到本体以下的预定切割深度，对套管进行切割，当最外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞最外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞最外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、焊接有悬挂短节的最外层套管、焊接有本体的内层套管回收至钻台；

模式二，分阶段回收大尺寸尾管挂模式：

首先，在钻台连接能够切割1层内层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到本体以下的预定切割深度，对内层套管进行切割，当内层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞内层套管的套管捞矛，连接钻杆，送套管捞矛到指定作业深度，打捞内层套管，将钻杆、套管捞矛、焊接有本体的内层套管回收至钻台；

然后，在钻台连接能够切割1层外层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到预定切割深度，对外层套管进行切割，当外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、外层套管回收至钻台；

模式三，仅回收外层套管：

在钻台连接能够切割1层外层套管的水力割刀，对水力割刀进行功能测试，在水力割刀上连接钻杆，送水力割刀到预定切割深度，对外层套管进行切割，当外层套管割断后，将钻杆、水力割刀回收至钻台，再下入用于打捞外层套管的大尺寸套管捞矛，连接钻杆，送大尺寸套管捞矛到指定作业深度，打捞外层套管，将钻杆、大尺寸套管捞矛、外层套管回收至钻台。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸尾管挂，其特征在于：所述防转销槽的数量为4个。

3.根据权利要求1所述的一种大尺寸尾管挂，其特征在于：在所述承载环的外壁上开设有限位装置安装孔，限位装置安装孔用于安装限位装置，在所述承载环上均匀开设有贯穿所述承载环的循环孔。

4.根据权利要求3所述的一种大尺寸尾管挂，其特征在于：所述限位装置安装孔的数量为16个。

5.根据权利要求3所述的一种大尺寸尾管挂，其特征在于：所述循环孔的数量为32个。

6.一种如权利要求1—5任意一项所述的大尺寸尾管挂的使用方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

步骤1，安装过程：

1）预安装悬挂短节及外层套管串：

将悬挂短节的两端与外层套管进行焊接，待上述焊接有悬挂短节的外层套管运至钻台后，将其与外层套管串连接，得到安装有悬挂短节及外层套管串的外层套管，利用打桩法、钻井固井法或者喷射钻进法安装到海底，；

2）服务工具安装本体及内层套管串：

将本体与内层套管的一端进行焊接，并在焊接有本体的内层套管上安装承载环、限位装置、开口锁环，待上述焊接有本体的内层套管运至钻台后，将焊接有本体的内层套管与内层套管串相连后，坐卡瓦于转盘面，再将服务工具及内管串穿入本体内部，旋紧服务工具，以使服务工具与本体进行锁紧，再将钻杆连接到服务工具上，将服务工具、本体及内层套管串送到悬挂短节以上，调整其高度，将本体或者承载环坐在悬挂短节上，并过提以确认限位装置与悬挂短节连接，旋松服务工具，使服务工具与本体分离，进行循环和固井操作，再将钻杆、服务工具、内管串回收至钻台；

步骤2，回收过程：

作业完成后，需要对井口进行切割回收，当悬挂短节的深度超过泥面以下4米时，只需对悬挂短节以上的外层套管进行回收；当作业水深超过800米时，外层套管和内层套管均不需回收。