CN106555560A - 一种水下套管挂和密封总成下放工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于海洋油气开采水下井口头系统的套管挂和密封总成下放工具，包括心轴、密封总成悬挂套筒、套管挂悬挂套筒、驱动套筒，心轴上部配置锁紧螺母，心轴中部螺纹段与驱动套筒内螺纹都有四处轴向宽槽相互配置，密封总成悬挂器上安装有密封总成锁块和弹簧用于锁紧密封总成，套管挂悬挂器轴肩上安装有开口锁环和防转销，用于固定套管挂；本发明简化了套管挂和密封总成的安装工艺，节省了作业时间和成本，并且本发明自身能保护套管挂和密封总成，防止其下放时与井壁发生刮擦。

Description

一种水下套管挂和密封总成下放工具

技术领域

本发明涉及一种用于海洋油气开采水下井口头系统的套管挂和密封总成下放工具，可以单独下放套管挂或密封总成，也可以实现两者同时下放，同时能够完成密封总成的回收。

技术背景

由于海洋油气开采已经成为能源开发的重要发展方向，井口头系统是影响海洋油气开采的关键设备，而套管挂和密封总成是井口头系统的重要组成部件，因此套管挂和密封总成的下放和安装直接影响着水下钻井和生产的可靠性。目前水下套管挂和密封总成下放存在着以下不足：1、下放工具结构复杂，部件较多；3、无密封总成防护装置，易造成密封面刮损；2、下放工序复杂，延长工期。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种水下套管挂和密封总成下放工具，它可以实现套管挂和密封总成同时下放也可以单独下放。下放工具结构简单，下放工序简易，提高了下放的可靠性，节省了套管挂与密封总成下放安装时间，提高了工作效率，最后能够实现密封总成的回收。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：下放工具由心轴、密封总成悬挂套筒、套管挂悬挂套筒、驱动套筒组成。心轴为一阶梯状空心轴，顶部内壁有锥形螺纹，用于安装上层套管，底部内壁有锥形螺纹，用于安装下部工具，心轴外侧上部螺纹轴与锁紧螺母配置，上部轴肩用于坐放密封总成悬挂套筒，中间的阶梯轴为螺纹轴螺纹，螺纹阶梯轴分为上下两部分，上半部分螺纹轴的轴向开有4个宽槽形成1/4螺纹与驱动套筒内螺纹相配置，心轴下部轴肩用于坐放套管挂悬挂套筒。

所述的密封总成悬挂套筒为一个阶梯套筒，顶面开用多个泄流孔，外侧轴肩用于驱动密封总成，同时在下放的过程中防止密封面与井壁刮擦，密封总成悬挂套筒下端筒壁周向开有多个阶梯通孔，用于安装密封总成锁块和弹簧，密封总成悬挂套筒内壁下部轴向有多个长条键与驱动套筒套接。

所述的驱动套筒内侧为阶梯孔，内壁上部有螺纹，螺纹孔分为两部分，上部为连续螺纹孔，下部螺纹孔轴向开有四个宽槽，与心轴中部螺纹轴段的宽槽相配置，驱动套筒外壁轴向有多处键槽与密封总成悬挂套筒内壁的长条键相配置，驱动套筒外壁下端开有多个通孔，用于密封总成锁块的回弹，驱动套筒内壁下端轴向有多个长条键与套管挂悬挂套筒相套接。

所述的套管挂悬挂套筒为一个阶梯套筒，内壁为阶梯孔与心轴下部轴肩相配置，外侧轴向有多个键槽与驱动套筒内壁长条键相配置，套管挂悬挂套筒外侧轴肩平面用于坐放开口锁环，下端周向开有多个圆孔，用于安放防转销和弹簧。

所述的开口锁环是一个未封闭的圆环，其截面未齿形。

本发明的有益之处在于：1、下放工具各个套筒之间采用多个键连接，键与键槽的配合既能起到导向作用又能防住个套筒之间发生相对转动；2、心轴与驱动套筒之间的螺纹连接下半部分有过度连接，防止工具总重量都坐放在尾端螺纹上，有效的防止了螺线的破坏；3、密封总成悬挂套筒本身直径超出密封纵横与套管挂的直径，能起到防止密封面刮擦的作用；4、能够实现密封总成的回收；5、安装、回收方便，减少工序。

附图说明

附图1是本下放工具的整体结构示意图。

附图2是本下放工具的心轴结构示意图.

附图3是本下放工具的驱动套管结构示意图。

附图4是本下放工具的密封总成悬挂套管结构示意图。

附图5是本下放工具的套管挂锁紧环结构示意图。

上图中：心轴1、密封总成悬挂套筒2、驱动套筒3、密封总成锁块4、套管挂悬挂套筒5、开口锁环6、防转销7、弹簧8、通孔9、弹簧10、泄流孔11、锁紧螺母12、2下部长条键13、3外壁键槽14、内螺纹15、15下部宽槽16、15下部1/4螺纹17、螺纹轴18、18上部宽槽19、5外侧键槽20、18上部1/4螺纹21。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的实施例。

套管挂和密封总成下放工具由心轴1、密封总成悬挂套筒2、驱动套筒3、套管挂悬挂套筒5组成。心轴1为一阶梯状空心轴，顶部内壁有锥形螺纹，用于安装上层套管，底部内壁有锥形螺纹，用于安装下部工具，心轴外侧上部螺纹轴与锁紧螺母12配置，上部轴肩用于坐放密封总成悬挂套筒2，中间的阶梯轴为螺纹轴18，螺纹阶梯轴分为上下两部分，上半部分螺纹轴的轴向开有4个宽槽19形成1/4螺纹21与驱动套筒3的内螺纹15相配置，心轴下部轴肩用于坐放套管挂悬挂套筒5。密封总成悬挂套筒2为一个阶梯套筒，顶面开用多个泄流孔11，外侧轴肩用于驱动密封总成，同时在下放的过程中防止密封面与井壁刮擦，密封总成悬挂套筒2下端筒壁周向开有多个阶梯通孔，用于安装密封总成锁块4和弹簧10，密封总成悬挂套筒2内壁下部轴向有多个长条键13与驱动套筒3外壁轴向处键槽14相套接。驱动套筒3内侧为阶梯孔，内壁上部有内螺纹15，螺纹孔分为两部分，上部为连续螺纹，下部螺纹孔轴向开有四个宽槽16，形成1/4螺纹17，与心轴1中部螺纹轴18的宽槽19相配置，驱动套筒3外壁下端开有多个通孔9，用于密封总成锁块4的回弹，驱动套筒3内壁下端轴向有多个长条键与套管挂悬挂套筒5相套接。套管挂悬挂套筒5为一个阶梯套筒，内壁为阶梯孔与心轴1下部轴肩相配置，外侧轴向有多个键槽20与驱动套筒3内壁长条键相配置，套管挂悬挂套筒5外侧轴肩平面用于坐放开口锁环6，下端周向开有多个圆孔，用于安放防转销7和弹簧8。

本发明安装过程：将整个下放工具按照附图1所示装配好，旋转心轴1使得心轴1上的螺纹轴18与驱动套筒3内部螺纹15相对旋转，直至心轴1上的1/4螺纹20对准驱动套筒3内孔轴向宽槽16，下放心轴1同时密封总成悬挂套筒2也随之下移，直至密封总成锁块4回弹至驱动套筒3筒壁上的通孔9内，安装密封总成到密封总成锁块4的位置，上提心轴1使密封总成悬挂套筒2上移，同时密封总成锁块4突出锁住密封总成，旋转心轴1使心轴1的螺纹轴18与驱动套筒3的内螺纹15装配。然后将工具下放到套管挂内的适当位置，将开口锁紧环6对准套管挂的锁紧槽，旋转心轴1，通过螺纹配合使驱动套筒下移，挤入开口锁紧环6的内圈，使得开口锁紧环张开锁紧在套管挂上，防转销7弹入套管挂的防转槽内，密封总成和套管挂都安装在工具上。

水下安装过程：将密封总成与套管挂安装在分发明所述的工具上，整体下放到水下井口头内，到达安装位置，使套管挂锁紧在井口头上。固定心轴1的轴向位置，旋转心轴1，在螺纹配合的作用下驱动套筒3上移，使得开口锁环6回弹，与套管挂分离。不固定心轴1轴向位置，旋转心轴1，使心轴1与驱动套筒3分离，下放心轴，同时密封总成悬挂套筒2也随之下移，直至密封总成锁块4回弹至驱动套筒3筒壁上的通孔9内，密封总成悬挂套筒2外壁上的轴肩下压密封总成，使密封总成安装在密封面上，完成套管挂和密封总成的安装，上提心轴1，直至防转销7从套管挂的防转槽中取出，继续上提，将工具回收回平台上。

Claims (5)

1.一种水下套管挂和密封总成下放工具，主要由心轴、密封总成悬挂套筒、套管挂悬挂套筒、驱动套筒组成；其特征在于：心轴为一阶梯状空心轴，顶部内壁有锥形螺纹，用于安装上层套管，底部内壁有锥形螺纹，用于安装下部工具，心轴外侧上部螺纹轴与锁紧螺母配置，上部轴肩用于坐放密封总成悬挂套筒，中间的螺纹阶梯轴，螺纹阶梯轴分为上下两部分，上半部分螺纹轴的轴向开有4个宽槽与驱动套筒内螺纹相配置，心轴下部轴肩用于坐放套管挂悬挂套筒。

2.权利要求1所述的水下套管挂和密封总成下放工具，其特征在于：所述的密封总成悬挂套筒为一个阶梯套筒，顶面开用多个泄流孔，外侧轴肩用于驱动密封总成，同时在下放的过程中防止密封面与井壁刮擦，密封总成悬挂套筒下端筒壁周向开有多个阶梯通孔，用于安装密封总成锁块和弹簧，密封总成悬挂套筒内壁下部轴向有多个长条键与驱动套筒套接。

3.权利要求1所述的水下套管挂和密封总成下放工具，其特征在于：所述的驱动套筒内侧为阶梯孔，内壁上部有螺纹，螺纹孔分为两部分，上部为连续螺纹孔，下部螺纹孔轴向开有四个宽槽，与心轴中部螺纹轴段的宽槽相配置，驱动套外壁轴向有多处键槽与密封总成悬挂套筒内壁的长条键相配置，驱动套外壁下端开有多个通孔，用于密封总成锁块的回弹，驱动套内壁下端轴向有多个长条键与套管挂悬挂套筒相套接。

4.权利要求1所述的水下套管挂和密封总成下放工具，其特征在于：所述的套管挂悬挂套筒为一个阶梯套筒，内壁为阶梯孔与心轴下部轴肩相配置，外侧轴向有多个键槽与驱动套筒内壁长条键相配置，套管挂悬挂套筒外侧轴肩平面用于坐放开口锁环，下端周向开有多个圆孔，用于安放防转销和弹簧。

5.权利要求4所述的水下套管挂和密封总成下放工具，其特征在于：开口锁环是一个未封闭的圆环，其截面未齿形。