CN109488239A - 水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具及方法 - Google Patents
水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具及方法，包括彼此相连的上本体和下本体，贯穿于上本体和下本体内部的芯轴，以及位于上本体和下本体之间的驱动体，上本体上还设有接头。采用上述技术方案制成了一种操作简便、效果可靠的水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具。同一个工具多种功能，较好的满足作业效果。
Description
技术领域
本发明涉及海洋石油作业钻井领域，特别涉及一种水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具及方法。
背景技术
海洋石油作业钻井中使用的井口设备会用到很多取送工具，这些工具的功能与结构直接影响到钻井效率，以及平台的作业效率，在深水作业的高成本中，作业效率非常重要，目前这些设备主要由国外公司来提供，各家公司的设备性能不同结构不同，对作业的效率都不同，随着深水石油勘探开发的进一步深入，作业水深越来越深，对作业的效率要求也就越来越高，因此对石油设备的安装与回收作业所用到的工具要求也就越来越高，在过去的作业过程中所使用的工具大多是每个工具都有单一独有的功能，要实现不同的功能就要使用不同的工具，而且也就增加了作业的次数，降低了作业的效率，增加了作业的成本。
故需要一种操作简便、效果可靠的水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种操作简便、效果可靠的水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具及方法。
本发明中的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入工具，包括彼此相连的上本体和下本体，贯穿于上本体和下本体内部的芯轴，以及位于上本体和下本体之间的驱动体；上本体上还设有接头，还包括：
承载体，所述承载体安装于上本体并设置有外环密封和支撑卡块，所述支撑卡块位于所述承载体的底部；
承载本体，所述承载本体安装于下本体并设置有用于悬挂外部的套管悬挂器的锁紧环，
驱动销，所述驱动销设于锁紧环内并与驱动体连接；以及
安装于上本体外部的扶正套筒和安装于下本体底部的承重短接。
上述方案中，所述芯轴与上本体之间设置有上密封短接。
上述方案中，还包括：
剪切销，用于悬挂外部的密封总成；
推力套筒和上锁环，所述推力套筒设于上锁环上，所述推力套筒外设置有密封面。
上述方案中，所述上锁环与外部的密封总成相连。
上述方案中，所述剪切销安装于上本体。
利用上述任一项所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入方法，包括：
S1：将送入工具下放至目标井口内；
S2：下放完成后，通过支撑卡块将上本体与下本体相互锁定，并通过上本体和下本体起到支撑作用；
S3：进行循环固井操作；
S4：完成循环固井操作后，对送入工具进行旋转操作，并将支撑卡块压入支撑卡槽内，使得上本体与下本体失去支撑作用，进而在钻具的作用下，密封总成由上本体带动而迅速下放，直至将密封总成下放至套管悬挂器的位置；
S5：判断由送入工具送入的密封总成是否到位；
S6：待确认到位后，完成密封总成的座封；
S7：检测密封总成是否正确安装到位；
S8：待测试合格后，对送入工具进行旋转操作，使得送入工具从套管悬挂器上释放，然后重新将送入工具放回原来位置，并关闭送入工具环空；进而从送入工具环空打压，上侧防喷系统关闭，下侧通过外环密封与高压井口头的密封面配合实现密封，内侧密封短接与送入工具上本体内侧实现密封，至此完成套管悬挂器与密封总成的单程送入。
上述方案中，所述S1中，在下放过程中，送入工具带着密封总成与套管悬挂器同步进入目标井口的高压井口头内，并在套管悬挂器的坐挂台阶抵达高压井口头的内台阶时，停止下放操作。
上述方案中，所述S6中，待确认到位后，关闭防喷器闸板，并对送入工具环空进行打压，使得送入工具在外围密封的作用下与高压井口头的密封圈彼此密封，此时送入工具的上本体的内侧与下本体的密封短接也实现了密封；同时，由于压力的作用，上本体的推力套筒会推动密封总成的上锁环，并将密封总成锁固到高压井口头与套管悬挂器上面，进而完成密封总成的座封。
上述方案中，所述S7中，具体使用提升送入工具并关闭送入工具环空，进行测试。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种操作简便、效果可靠的水下井口用套管悬挂器与密封总成单程送入工具及方法。工具利用上下本体的支撑卡块可把上下本体进行定位锁紧，并在循环固井作用中提供较大的流体通道，在座封作业时支撑卡块可迅速推入卡槽内，从而实现上本体的冲击下放，更容易的把密封总成安装到位。可以在不完全释放工具的情况下，单独对密封总成进行试压以测试密封总成安装效果，从而避免另外的检验操作。送入工具在完全释放后即可直接对防喷系统进行试压，节省了试压工具的取送时间。同一个工具多种功能，较好的满足作业效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图一；
图2为本发明的结构示意图二；
图3为本发明的检测位置示意图一；
图4为本发明的检测位置示意图二。
图中：1、上本体 2、下本体 3、接头 4、承重短接
5、芯轴 6、驱动体 7、上密封短接 8、扶正套筒
9、承载体 10、外环密封 11、支撑卡块 12、承载本体
13、锁紧环 14、剪切销 15、密封总成 16、套管悬挂器
17、上锁环 18、推力套筒 19、密封面 20、驱动销
21、井口头 22、坐挂台阶 23、内台阶 24、密封总成台阶
25、顶部台阶
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2所示，本发明是一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入工具，包括彼此相连的上本体1和下本体2，贯穿于上本体1和下本体2内部的芯轴5，以及位于上本体1和下本体2之间的驱动体6；上本体1上还设有接头3，还包括：
承载体9，承载体9安装于上本体1并设置有外环密封10和支撑卡块11，支撑卡块11位于承载体9的底部；
承载本体12，承载本体12安装于下本体2并设置有用于悬挂外部的套管悬挂器16的锁紧环，
驱动销20，驱动销20设于锁紧环13内并与驱动体6连接；以及安装于上本体1外部的扶正套筒8和安装于下本体2底部的承重短接4。
芯轴5与上本体1之间设置有上密封短接7。
上述方案中，还包括：
剪切销14，用于悬挂外部的密封总成15；
推力套筒18和上锁环17，推力套筒18设于上锁环17上，推力套筒18外设置有密封面19。
上锁环17与外部的密封总成15相连。剪切销14安装于上本体1。
这个工具主要用来送入套管悬挂器、环形密封总成以及对环形密封总成座封与锁紧，而且还可以对防喷系统进行试压。同一个工具实现多种功能，减少取送工具的次数，可以大大降低作业成本提高作业效率。
在送入套管挂与密封总成过程中如图2所示，密封总成15通过剪切销14悬挂在送入工具的上本体1上，套管悬挂器16通过锁紧环13悬挂在送入工具的下本体2上，在下放过程中送入工具带着密封总成15与套管悬挂器16同步放下并进入井口头21内。当套管悬挂器16的坐挂台阶22坐到高压井口头101的内台阶23上时，整个送入管柱即到位，就可按照钻井作业进行循环固井操作。此时工具的上本体1通过支撑卡块11与下本体2锁在一起，并支撑上本体1和下本体2，当循环固井作业结束后，旋转送入工具，使得支撑卡块11压入支撑卡槽内，上本体1与下本体2失去支撑作用，在钻具作用下，上本体1带动密封总成15迅速下放，并把密封总成15送入到套管悬挂器16的位置。此时密封总成台阶24与套管悬挂器的顶部台阶25进行定位，通过计算工具的位置即可判断工具送入密封总成是否到位。确认到位后关闭防喷器闸板对工具环空进行打压，工具在外环密封10的作用下与井口头21的密封面19实现密封，同时工具上本体1的内侧与上密封短接7也实现密封。在压力的作用下上本体1的推力套筒18推动密封总成15的上锁环17，把密封总成15锁固到井口头21与套管悬挂器16上面，这一步操作就完成了密封总成的座封。
当完成密封总成15座封作业后，为了检测密封总成是否正确安装到位，提升钻具，把送入工具提升到如图3所示的位置，并关闭环空进行测试。如果测试都合格后，我们可以旋转送入工具，把送入工具从套管悬挂器上释放，然后重新把送入工具坐回到原来的位置，并关闭环空如图4所示，从环空打压，上侧防喷系统关闭，下侧通过外环密封10与井口头21的密封面19配合实现密封，上密封短接7与送入工具上本体1内侧实现密封，这样我们即可对整个防喷系统进行试压。这个工具我们在一次送入的过程中就完成了送入密封总成套管悬挂器以及密封总成的座封作业和对防喷器系统的试压作业。大大节省了作业的时间，提高了作业的效率。
工具结合了多种功能于一体，操作较为简便实用于深水钻完井作业，特别是重力式座封密封总成利用上下本体的冲击力安装更为可靠。工具外围密封一方面采用的是上下挡块挤压实现高压密封，在正常送入过程中密封不会突出减少了磨损。整个外围的密封既可以实现压力锁紧密封总成，同时也可以对防喷器系统进行高压试验。工具的芯轴利用下承重接头承重整个套管柱的重量，上本体悬挂密封总成在送入过程中不会受到挤压等的影响，较好的保护了密封总成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入工具，包括彼此相连的上本体和下本体，贯穿于上本体和下本体内部的芯轴，以及位于上本体和下本体之间的驱动体；上本体上还设有接头，其特征在于，还包括：
承载体，所述承载体安装于上本体并设置有外环密封和支撑卡块，所述支撑卡块位于所述承载体的底部；
承载本体，所述承载本体安装于下本体并设置有用于悬挂外部的套管悬挂器的锁紧环，
驱动销，所述驱动销设于锁紧环内并与驱动体连接；以及
安装于上本体外部的扶正套筒和安装于下本体底部的承重短接。
2.根据权利要求1所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入工具，其特征在于，所述芯轴与上本体之间设置有上密封短接。
3.根据权利要求1所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入工具，其特征在于，还包括：
剪切销，用于悬挂外部的密封总成；
推力套筒和上锁环，所述推力套筒设于上锁环上，所述推力套筒外设置有密封面。
4.根据权利要求3所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入工具，其特征在于，所述上锁环与外部的密封总成相连。
5.根据权利要求3所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入工具，其特征在于，所述剪切销安装于上本体。
6.利用权利要求1-5中任一项所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入方法，其特征在于，包括：
S1：将送入工具下放至目标井口内；
S2：下放完成后，通过支撑卡块将上本体与下本体相互锁定，并通过上本体和下本体起到支撑作用；
S3：进行循环固井操作；
S4：完成循环固井操作后，对送入工具进行旋转操作，并将支撑卡块压入支撑卡槽内，使得上本体与下本体失去支撑作用，进而在钻具的作用下，密封总成由上本体带动而迅速下放，直至将密封总成下放至套管悬挂器的位置；
S5：判断由送入工具送入的密封总成是否到位；
S6：待确认到位后，完成密封总成的座封；
S7：检测密封总成是否正确安装到位；
S8：待测试合格后，对送入工具进行旋转操作，使得送入工具从套管悬挂器上释放，然后重新将送入工具放回原来位置，并关闭送入工具环空；进而从送入工具环空打压，上侧防喷系统关闭，下侧通过外环密封与高压井口头的密封面配合实现密封，内侧密封短接与送入工具上本体内侧实现密封，至此完成套管悬挂器与密封总成的单程送入。
7.根据权利要求6所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入方法，其特征在于，所述S1中，在下放过程中，送入工具带着密封总成与套管悬挂器同步进入目标井口的高压井口头内，并在套管悬挂器的坐挂台阶抵达高压井口头的内台阶时，停止下放操作。
8.根据权利要求6所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入方法，其特征在于，所述S6中，待确认到位后，关闭防喷器闸板，并对送入工具环空进行打压，使得送入工具在外围密封的作用下与高压井口头的密封圈彼此密封，此时送入工具的上本体的内侧与下本体的密封短接也实现了密封；同时，由于压力的作用，上本体的推力套筒会推动密封总成的上锁环，并将密封总成锁固到高压井口头与套管悬挂器上面，进而完成密封总成的座封。
9.根据权利要求6所述的一种用于水下井口的套管悬挂器与密封总成单程送入方法，其特征在于，所述S7中，具体使用提升送入工具并关闭送入工具环空，进行测试。
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