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1、10申请公布号CN102071893A43申请公布日20110525CN102071893ACN102071893A21申请号201010581121122申请日20101203E21B23/0120060171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦72发明人童征沈泽俊高向前张国文王新忠郝忠献74专利代理机构北京市中实友知识产权代理有限责任公司11013代理人李玉明54发明名称井下自膨胀式悬挂器57摘要井下自膨胀式悬挂器，应用于石油开发用的井下膨胀式悬挂器。采用油田常用的符合API标准的油管或套管，在管体外壁上套有310个工厂内采用硫化工艺预制。
2、的自膨胀橡胶筒组件。自膨胀橡胶筒组件是由内衬套和自膨胀橡胶筒组成，在内衬套的壁上均匀分布有通孔，在通孔内硫化有自膨胀橡胶筒。在使用现场将自膨胀橡胶筒组件套在管体的外壁上，相邻两个自膨胀橡胶筒组件之间的距离相同；在自膨胀橡胶筒组件两端的管体上分别套有一个限位环，并通过紧固螺栓将限位环固定在管体上。效果是在不起出油管的前提下，悬挂器座封、悬挂在油管中实现完井过程。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页CN102071897A1/1页21一种井下自膨胀式悬挂器，主要由管体1、自膨胀橡胶筒2、接箍3、限位环4、紧固螺栓5和内衬套6组成；管体1的两。
3、端有外螺纹，在管体1的一端通过螺纹连接有接箍3，其特征在于在管体1外壁上套有310个自膨胀橡胶筒组件，自膨胀橡胶筒组件是在工厂内采用硫化工艺预制成；自膨胀橡胶筒组件是由内衬套6和自膨胀橡胶筒2组成，自膨胀橡胶筒2硫化在内衬套6的外壁上；所述的内衬套6与自膨胀橡胶筒2的长度相同，内衬套6的内径在7321399MM之间，内衬套6的外径在7621429MM之间；在内衬套6的壁上均匀分布有通孔7，在通孔7内硫化有自膨胀橡胶；在使用现场将自膨胀橡胶筒组件套在管体1的外壁上，相邻两个自膨胀橡胶筒组件之间的距离相同；在自膨胀橡胶筒组件两端的管体1上分别套有一个限位环4，限位环4压紧自膨胀橡胶筒组件端部外壁，。
4、并通过紧固螺栓5将限位环4固定在管体1上。2根据权利要求1所述的井下自膨胀式悬挂器，其特征是所述的管体1包括API油管或API套管。3根据权利要求1所述的井下自膨胀式悬挂器，其特征是自膨胀橡胶筒2的厚度在1230MM之间；自膨胀橡胶筒2所使用的自膨胀橡胶是遇油自膨胀橡胶或遇水自膨胀橡胶。4根据权利要求1、2或3所述的井下自膨胀式悬挂器，其特征是所述的限位环4为环形圆柱体，在限位环4的一端有凹入的环形空间；在自膨胀橡胶筒2的两端有外径小于在自膨胀橡胶筒组件外径的凸出端，自膨胀橡胶筒组件的凸出端在限位环4的环形空间内。5根据权利要求1、2或3所述的井下自膨胀式悬挂器，其特征是所述的限位环4的另一端。
5、有3060度的外倒角。权利要求书CN102071893ACN102071897A1/3页3井下自膨胀式悬挂器技术领域0001本发明涉及石油开发用井下工具，是一种井下自膨胀式悬挂器。背景技术0002目前，随着油气田开发对象逐渐转向高温高压、深层、非常规等资源，现场对完井工具提出了更高的要求。采用悬挂器悬挂、座封尾管串的完井工艺已成为开发复杂类型油气资源的有效方式。多项已注册专利的、传统机械结构悬挂器目前已广泛用于油气井完井施工。CN2453119介绍了一种机械卡瓦轨迹式油井尾管悬挂器，该工具属于石油钻井固井用的尾管悬挂装置，悬挂器由上部的脱扣总成、中部的滑套悬挂总成和下部的复合胶塞总成三大部分组。
6、成。CN2358219介绍了一种卡瓦式套管悬挂器，主要由支承座、卡瓦壳体、多块卡瓦牙及主密封圈组成，其中卡瓦壳体以其外底端支持在支承座上，多块卡瓦牙以其外圆锥面均布地配合在卡瓦壳体的内圆锥面内，主密封圈夹持在支承座和卡瓦壳体的内底端之间。CN2550482介绍了一种双作用的尾管悬挂器，在悬挂器本体内，有一套送入工具，包括倒扣装置、心轴、液缸装置、座挂套和剪钉套，该悬挂器采用双作用的座挂方式。CN8510293介绍了一种控制销式尾管悬挂器，其送入工具有判断倒扣用的密封拉伸行程和检验倒扣用的行程显示的双重机构。以上这些机械悬挂器具有结构复杂、现场施工风险大、卡瓦牙削弱套管强度、成本过高等缺点。这些。
7、种悬挂器的由于结构限制，内通径小无法改变，为油井采油、修井留下了很多巨大的困难。0003中国专利CN201460803U，提供了一种遇水、遇油自膨胀封隔器，由接箍、中心管、限位圈、保护环、上密封橡胶、下密封橡胶和限位螺栓组成，上密封橡胶和下密封橡胶硫化在中心管的外壁上。这种硫化在中心管的遇水、遇油自膨胀封隔器不适合运输、储存，不适合现场保管。发明内容0004本发明的目的是提供一种井下自膨胀式悬挂器，采用自膨胀橡胶材料，通过自膨胀橡胶筒与井筒流体的反应而膨胀坐封，达到悬挂尾管、密封环空的目的，并且使油井的内通径与原套管油管内径相同。0005本发明采用的技术方案是井下自膨胀式悬挂器，主要由管体、自。
8、膨胀橡胶筒、接箍、限位环、紧固螺栓和内衬套组成；管体的两端有外螺纹，在管体的一端通过螺纹连接有接箍，其特征在于在管体外壁上套有310个自膨胀橡胶筒组件，自膨胀橡胶筒组件是在工厂内采用硫化工艺预制成的。自膨胀橡胶筒组件是由内衬套和自膨胀橡胶筒组成，自膨胀橡胶筒硫化在内衬套的外壁上；所述的内衬套与自膨胀橡胶筒的长度相同，内衬套的内径在7321399MM之间，内衬套的外径在7621429MM之间；在内衬套的壁上均匀分布有通孔，在通孔内硫化有自膨胀橡胶。0006内衬套作为自膨胀橡胶筒的骨架，主要起到支撑自膨胀橡胶筒的作用；另外在现场向管体上套装时，能减小与管体的摩擦阻力。内衬套壁上通孔的作用是，在自膨。
9、胀橡胶的说明书CN102071893ACN102071897A2/3页4膨胀过程中，橡胶透过通孔与管体外表面始终保持紧密接触，提供尾管悬挂所需足够的拉力。0007在使用现场将自膨胀橡胶筒组件套在管体的外壁上，相邻两个自膨胀橡胶筒组件之间的距离相同；在自膨胀橡胶筒组件两端的管体上分别套有一个限位环，限位环压紧自膨胀橡胶筒组件端部外壁，并通过紧固螺栓将限位环固定在管体上。完成井下自膨胀式悬挂器的组装。0008在实验室内抽样测定每批生产的自膨胀橡胶筒组件能承受的最大悬挂力。根据现场要求的悬挂力大小，能得知所需要的自膨胀橡胶筒组件数量。悬挂器上部连接丢手短节和回接筒，便于丢手和回接施工。悬挂器加工完成。
10、后，在橡胶外表面包覆一层耐油和耐水材料，以防止胶筒在运输途中与油和水接触，导致意外膨胀。0009所述的管体包括API油管或API套管。0010自膨胀橡胶筒的厚度在1230MM之间。0011所述的限位环为环形圆柱体，在限位环的一端有凹入的环形空间；在自膨胀橡胶筒的两端有外径小于在自膨胀橡胶筒组件外径的凸出端，自膨胀橡胶筒组件的凸出端在限位环的环形空间内。0012所述的限位环的另一端有3060度的外倒角。0013所述的自膨胀橡胶是遇油自膨胀橡胶或遇水自膨胀橡胶。这种自膨胀橡胶已经有成熟配方，包括组成的各组分用量比和制备方法。0014本发明的有益效果井下自膨胀式悬挂器，基于遇油或遇水膨胀橡胶材料开发。
11、的新型悬挂器，可满足小井眼井、侧钻分支井等复杂结构井的完井要求，特别是可以用于过油管完井施工，即在不起出油管的前提下，悬挂器座封、悬挂在油管中实现完井过程。具有如下特点1采用模块化、多橡胶单元体的组合形式，可根据现场要求的悬挂力、密封压差、主油套管规格等指标，调整悬挂单元的数量，以达到有效悬挂尾管、封隔环空的目的；2悬挂器在现场组装，既使用预制悬挂橡胶单元在施工现场快速组装，应用非常灵活；3密封橡胶同时使用遇油和遇水膨胀橡胶，避免了只使用一种材料在某些井筒液体介质中不能膨胀座封的问题，并具有足够的耐高温、腐蚀性环境的性能；4除了丢手机构和回接筒外，没有使用复杂的机械结构，可靠性高，现场作业工序。
12、得到简化，施工风险小，成本低；5该悬挂器的通径更大，与所连接的油套管完全相同，有利于提高产量，便于后期作业工具的下入。因此，该型悬挂器的使用效果和适用范围很广。适用于小井眼井、侧钻分支井等复杂结构井的完井要求，特别是能用于过油管完井施工。附图说明0015图1是本发明井下自膨胀式悬挂器示意图。0016图2是自膨胀橡胶筒2、内衬套6和限位环4之间的连接关系示意图。0017图中，1管体；2自膨胀橡胶筒；3接箍；4限位环；5紧固螺栓；6内衬套，7通孔。具体实施方式0018实施例1以一个井下自膨胀式悬挂器为例，对本发明作进一步详细说明。说明书CN102071893ACN102071897A3/3页500。
13、19参阅图1本发明井下自膨胀式悬挂器，主要由管体1、自膨胀橡胶筒2、接箍3、限位环4、紧固螺栓5和内衬套6组成。管体1是51/2API套管，外径是1397MM，长度为64M。管体1的两端有51/2API标准外螺纹，在管体1的一端通过螺纹连接有一个接箍3。0020在管体1外壁上套有五个自膨胀橡胶筒组件，自膨胀橡胶筒组件是在工厂内采用硫化工艺预制成的。参阅图2。自膨胀橡胶筒组件是由内衬套6和自膨胀橡胶筒2组成，自膨胀橡胶筒2硫化在内衬套6的外壁上；自膨胀橡胶筒2的厚度是30MM。内衬套6与自膨胀橡胶筒2的长度是580MM；内衬套6的内径是1399MM，内衬套6的外径是1428MM；在内衬套6的壁上。
14、均匀分布有42个通孔7，通孔7的直径为35MM。42个通孔7分为6行，每行通孔的数量为7个。在通孔7内硫化有自膨胀橡胶。自膨胀橡胶筒2所使用的材料是遇水自膨胀橡胶。0021参阅图1。在使用现场将自膨胀橡胶筒组件套在管体1的外壁上，相邻两个自膨胀橡胶筒组件之间的距离相同，距离是300MM；在自膨胀橡胶筒组件两端的管体1上分别套有一个限位环4，限位环4压紧自膨胀橡胶筒组件端部外壁，并通过紧固螺栓5将限位环4固定在管体1上。完成井下自膨胀式悬挂器的组装。0022参阅图2。限位环4为环形圆柱体，在限位环4的一端有凹入的直径为180MM的环形空间；在自膨胀橡胶筒2的两端有外径为180MM的凸出端，即凸出的圆环体，自膨胀橡胶筒组件的凸出端在限位环4的环形空间内。限位环4的另一端有30度的外倒角。0023实施例2与实施例1的主要不同点是管体1是27/8API油管，外径是726MM。管体1的两端有27/8API标准外螺纹。内衬套6的内径为732MM，外径为762MM。自膨胀橡胶筒2的厚度是18MM。自膨胀橡胶筒2所使用的材料是遇油自膨胀橡胶。说明书CN102071893ACN102071897A1/1页6图1图2说明书附图CN102071893A。