7SSXAF型封隔悬挂器说明书.docx
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7SSXAF型封隔悬挂器说明书
一、结构组成
SSX-AF型Φ244.5×Φ177.8（95/8"×7"）尾管封隔悬挂器为悬挂器与封隔器一体式。
主要由悬挂器本体总成、封隔器总成、密封总成、送入工具等件组成。
其中：
悬挂器为双液缸、双锥体、双排卡瓦、液压坐挂；封隔器为机械涨封。
1．悬挂器本体总成：
由锥体、液缸、活塞、卡瓦等件组成。
见图1
锥体上卡瓦剪钉活塞液缸下卡瓦液缸剪钉
图1SSX-AF型液压悬挂器本体总成
2．封隔器总成：
由本体、胶筒、锁紧机构等件组成。
见图2。
图2SSX-AF型封隔器总成
3．送入工具：
该工具可重复使用。
由防砂罩、提升短节、座封挡块、倒扣总成及中心管组成。
见图3。
防砂罩提升短节涨封挡块轴承倒扣螺母中心管
图3送入工具总成
4．密封总称：
由密封外壳和密封芯子组成。
见图4。
图4密封总成
5．回接筒：
见图5。
图5回接筒
6．胶塞：
包括钻杆胶塞和尾管胶塞。
见下图6、图7：
图6钻杆胶塞图7尾管胶塞
7．球座总成：
见图8、图9。
图8球座图9铜球
8．浮箍、浮鞋：
两个独立部件，可选配。
见图10、图11。
图10浮箍图11浮鞋
二、工作原理
SSX-AF型Φ244.5×Φ177.8（95/8"×7"）尾管封隔悬挂器采用液压坐挂悬挂器、机械坐封封隔器方式。
使用时配合专用的送入工具，将尾管封隔悬挂器及尾管下入到井内设计深度。
投球，当球到达球座后憋压，压力通过悬挂器本体上的传压孔传到液缸内，压力推动活塞上行，剪断液缸剪钉，再推动推杆支撑套，并带动卡瓦上行，卡瓦沿锥面涨开，楔入悬挂器锥体和上层套管之间的环状间隙里，当钻具下放时，尾管重量被支撑在上层套管上。
继续打压，憋通球座，建立正常循环。
倒扣及固井作业完成后，缓慢上提送入工具，当涨封挡块提出回接筒后，涨封挡块在弹簧作用下涨开，下放钻具，涨封挡块压在回接筒上面。
继续下放钻具，钻具重量通过涨封挡块传至回接筒，再传至锁紧滑套，剪断销钉后挤压封隔器胶筒，封隔器胶筒在外力下挤压变形，将封隔器本体与套管之间的环状间隙封隔住，锁紧滑套自锁。
最后将送入工具和密封芯子提离悬挂器并循环出多余水泥浆，起钻，候凝。
三、性能特点
1．同时具有在注水泥前坐挂尾管、注水泥后立即封隔尾管与套管环空的两种功能。
2．可承受较大的正负压差作用，即使尾管重叠段封固段质量不好,也可确保完井作业的顺利完成。
3．液压控制实施坐挂，坐挂后机械涨封，可用于各种井况。
4．独立的不同结构的双液缸、双锥体、双排卡瓦结构，使得坐挂能力更强，坐挂成功率更高，栽荷分布更均匀。
5．胶塞、球座均设计有锁紧机构，且具有良好的可钻性。
6．密封芯子能随送入工具提出井口，节省了钻密封芯子时间；
7．密封总成采用“W”形多组密封件，具有双向密封功能，密封效果佳；
8．悬挂器上下均配有扶正环，既可以保证扶正效果，又可以保护液缸、卡瓦不受损伤；
9．倒扣丢手无需找中和点，只要将送入钻具下压5～10t、正转、即可轻易倒开扣。
四、主要技术参数
见表1。
SSX-AF型尾管封隔悬挂器主要技术参数表1
规格
Φ244.5×Φ177.8（95/8"×7"）
额定负荷，t
160
封隔器座封压力，t
20～50
封隔器剪钉压力，t
15.0
封隔器密封能力,MPa
>25
悬挂器载荷支撑套承载能力，t
16
密封芯子密封能力，MPa
>25
液缸剪钉剪断压力，MPa
9.0～10.0
球座剪钉剪断压力，MPa
18.4
尾管胶塞剪钉剪断压力，MPa
12
判断倒扣最大允许上提高度，m
1.3
本体最大外径，mm
215
本体内径，mm
155
回接筒长度，mm
3000
回接筒外径，mm
210
回接筒内径，mm
187
钻杆胶塞总长，mm
332
尾管胶塞胶碗外径，mm
170
166
162
适用尾管壁厚，mm
6.91/8.05/9.19
10.36/11.51
12.65
适用尾管公称重量，m/kg
29.76/34.22/38.69
43.15/47.62
52.08
铜球直径，mm
45
适用套管钢级
N80P110
适用套管壁厚，mm
10.0311.0511.99
适用套管公称重量，m/kg
59.5264.7369.94
提升短节上接头扣型
410（NC50）
过流面积
套管壁厚（mm）
坐挂前/坐挂后（cm2）
10.03
67/36
11.05
60/32
11.99
53/31
注：
1．悬挂器若用于更厚或更薄一级的套管，用户应在订货时特别声明。
2．表中斜体阴影参数可根据用户要求调节。
五、交付状态
目前，尾管封隔悬挂器出厂以半整体组装式交付用户，即尾管封隔悬挂器本体和附件分两箱包装。
其中，尾管封隔悬挂器本体在出厂前已经整体试压合格，用户不必再进行试压；附件箱包括提升短接、回接筒、球座、铜球、大小胶塞、及选配的浮箍、浮鞋、通径规。
注意：
同一套悬挂器的包装箱“箱号”是一致的，送往井场前一定要仔细核对，否则，将造成提升短接与送入工具上接头固定销钉孔对不正。
六、仓储、运输与保养
1.产品存放时应置于平坦、干燥仓库内，各部件应妥善保管，防止雨淋、日晒及海水浸蚀。
2．尾管封隔悬挂器在准备使用前尽量不要打开包装箱，不要撕破塑料包装袋。
3．搬运时要小心轻放，严禁摔、撞，防止碰伤封隔器总成、悬挂器卡瓦、液缸和中心管。
4．送入工具从井内提出后，应及时清洗干净。
特别是倒扣螺母、止推轴承及密封芯子应拆洗干净并涂黄油保养；中心管、各丝扣也应清洗干净涂油保护。
七、现场检查与组装
（一）现场检查
1．首先按照装箱单检查尾管封隔悬挂器及各附件是否齐全。
应包含尾管封隔悬挂器本体、提升短接、回接筒、球座、铜球（Φ177.8尾管铜球直径为Φ45，但配送球器时铜球直径为Φ42）、大小胶塞、及选配的浮箍、浮鞋、通径规等。
2．按照现场检查表内容对各部件进行认真仔细的检查、测量与记录。
主要检查内容包括：
各件外观是否正常，有无被摔碰；封隔器胶筒有无破裂，封隔挡块是否活动灵活；各剪钉、导向钉是否齐全；密封件是否完好；各件是否匹配，丝扣是否完好；内部是否有杂物；浮箍、浮鞋密封情况；丝扣、胶塞尺寸是否与使用的套管匹配；性能参数是否满足作业要求等。
（二）现场组装
1．将尾管封隔悬挂器本体置于平坦、干净地方，用垫木垫平（严禁垫在封隔器总成、悬挂器液缸和卡瓦位置），清洗干净倒扣总称上接头丝扣，并涂丝扣油。
2．将防砂罩从提升短接上卸下，并卸掉提升短接护丝，检查密封圈，将提升短接与送入工具倒扣总称上接头连好，当两端面接触时，销钉孔刚好对齐，用内六方扳手拧紧。
3．进行倒扣检查，再用1000N·m的扭矩上紧。
4．将密封总成与回接筒连接的丝扣清洗干净，并涂套管密封脂。
5．将回接筒从送入工具上端套在送入工具上（有丝扣一端朝向悬挂器），与密封总成连好，三人用48"链钳上紧。
6．将防砂罩装在提升短接上（有锥度的一端朝向回接筒），并推到回接筒喇叭口内，用内六方拌手拧紧固定螺钉。
注意：
1.整个组装过程中，严禁将赃物、砂子带进工具内。
图12SSX-AF型尾管
封隔悬挂器总成
2.封隔器总成、悬挂器卡瓦及液缸处严禁打钳。
一套完整的包括送入工具的尾管封隔悬挂器总成见图12。
八、推荐的操作规程
（一）准备工作
1．下套管前彻底通好井，调整好泥浆性能，保证套管能顺利下到设计深度。
2．校核尾管长度，仔细计算钻杆回缩距，配好送入钻具。
为方便配钻具和投球时卸扣（指无旋转水泥头），最好准备1～2根短钻杆，配好钻具后使短钻杆下接头在转盘面附近。
3．套管要仔细丈量、清洗丝扣，并使用符合标准的通径规通径；5"钻杆通径规直径要求70mm以上，钻具接头、配合接头不许有直角台阶。
4．起钻时（或通井期间），将钻具提至悬挂器坐挂位置后，称重并记录。
5．校核坐挂位置，悬挂器卡瓦应避开上层套管接箍。
6．校核指重表和泵压表，保证灵敏准确。
（二）下套管
注意：
严禁井内及套管内落物；操作要平稳，严禁猛提、猛刹和猛放。
1．管串排列：
球座位置应由所设计的水泥塞高度确定，推荐的管串排列为：
浮鞋+套管＋浮箍＋套管＋球座＋套管组合＋尾管封隔悬挂器＋送入钻具＋（旋转）水泥头。
2．按顺序下入套管及附件，按标准上够扭矩。
每下入20根套管至少灌满泥浆一次。
连接浮鞋、浮箍后，应接方钻杆开泵或通过其它方式检查浮鞋、浮箍的畅通及防回压情况。
3．悬挂器下面的两根套管连续加两个扶正器；套管下完后先灌满泥浆再接悬挂器。
4．接尾管悬挂器（悬挂器吊上钻台时注意防止磕碰）：
提起整个悬挂器总成，先卸掉中心管接箍，再卸掉悬挂器下端的护丝，然后再联接中心管接箍，并在中心管接箍上接尾管胶塞，并用链钳或管钳上紧扣。
注意倒扣部分有无转动。
将尾管胶塞胶碗上涂丝扣油，小心插入套管，然后连接悬挂器与套管，上扣扭矩见表2。
悬挂器与套管连接紧扣扭矩表2
套管规格
Φ244.5×Φ177.8（95/8"×7"）
紧扣扭矩最佳值（N.m）
9100
注意：
①严禁在封隔器总成、悬挂器卡瓦及液缸处打大钳。
②在回接筒内注满钻杆丝扣油，然后上紧防砂罩固定螺钉。
③尾管悬挂器入井（过联顶节和封井器）时要缓慢，注意保护好卡瓦及液缸。
5．称重，并做好记录。
锁死转盘，以防止尾管转动。
6．下送入钻具。
接送入钻杆时打好背钳，尾管坐挂前严禁下部钻具转动。
送入钻杆要边通径边下钻。
每下10立柱至少灌满一次泥浆，最好边下边灌。
严格控制下放速度（推荐1.5～2.0分/立柱）。
中途遇阻循环时，开泵泵压不得超过6.0MPa。
7．将尾管下至预定深度，先灌满泥浆（注意：
注意活动钻具，防止粘卡），再接方钻杆（或顶驱）。
称重、测量摩阻，并记录。
8．调整好钻（方）余。
小排量开泵循环泥浆，尽量控制开泵压力不超过6Mpa。
待泥浆返出后可逐渐增加排量，但尽量使尾管内外流阻之和不超过6.0Mpa，待循环压力稳定时再以正常排量循环。
（三）坐挂及倒扣
1．先进行试坐挂操作。
受井下条件的限制，有时循环压力过高未投球就将液缸剪钉剪断，在这种情况下，若无旋转水泥头或水泥头上无投球孔时，可直接坐挂。
2．如果没有坐挂，则投球（注意：
尾管规格不同，所配铜球尺寸不一样。
Φ177.8尾管的铜球直径为Φ45，但配送球器时铜球直径为Φ42），并以小排量泵送。
密切注视泵压变化，当球到达球座后憋压11～12Mpa，稳压2min，慢慢下放钻具，当总悬重下降到等于送入钻具总重量+游车重量时（此时送入钻具回缩距等于或接近计算值），即坐挂成功。
3．继续下压10～15t，检查坐挂可靠性。
4．坐挂成功后，上提钻具至中和点，憋压18Mpa左右，憋通球座，建立正常循环。
5．无异常时停泵，松开转盘，坐钻杆卡瓦，确保载荷支撑套承压3～5t，然后正转进行倒扣，累计有效倒扣不少于20圈（注意：
正常情况下，用转盘倒扣时，正转数圈后放松转盘，转盘应几乎不回转。
若回转严重，可能是载荷支撑套未受压或受压太多，此时应予以调整。
切记：
必须先剪掉球座建立循环，才能倒扣）。
6．将钻具缓慢提至中和点后再上提1.0～1.2m（注意：
上提距离绝对不能超过1.5m，否则座封挡块将被提出回接筒，再下压时将使封隔器涨开；万一将座封挡块提出回接筒，下放钻具不能超过5t。
）若悬重一直等于上部钻具＋游车重量，表明扣已倒开。
7．倒扣成功后将钻具放回，使悬挂器下压5～8t，接入水泥头（钻杆胶塞已事先装入），按固井要求循环后固井。
（四）固井
1．管线试压。
2．常规方法注水泥固井。
3．压钻杆胶塞。
4．替泥浆，当钻杆胶塞到达尾管胶塞位置前1.5m3左右，降低排量，注意泵压表的变化。
如果观察到了泵压明显上升后又回到正常值，说明胶塞已经复合，此时应校核替浆计量（注意：
大多数情况下，无法观察到此压力变化）。
5．当替浆量剩1.5m3左右时降低排量，碰压。
6．放回水，检查浮箍、浮鞋密封情况。
卸管汇。
（五）拔中心管、涨封封隔器
1．正转2～4圈，缓慢上提钻具1.5～2m，再下压钻具30～50t，座封封隔器。
2．再上提钻具5~6m，（注意：
注意悬重变化），当送入工具与悬挂器脱开后上提1～3柱，然后再大排量循环一周以上，循环出多余的水泥浆。
提示：
如果要避免尾管悬挂器顶部有水泥塞，通常的做法是：
封隔器涨封后放回水，将压力降至0，再憋压5～7Mpa，然后缓慢上提钻具，观察压力和悬重变化，当压力突然下降时，说明密封芯子即脱离了密封短节，此时开泵循环，冲出多余水泥浆。
重要提示：
循环过程中要转动或上下活动钻具，保证循环干净。
3．起钻，候凝（注意：
不可将钻具留在井内候凝）。
九、钻附件内套的推荐方法
钻杆胶塞、尾管胶塞及需要钻除的球座、浮箍、浮鞋附件内套都是由可钻性好的材料组成，具有防转机构，以便于钻除。
特别提示：
球座、浮箍、浮鞋内套分别有两种材料可提供——铸铁件和铝件。
凡需钻除的，所提供的一般为铝件，用户订货一定要予以确认。
这里所指的内套材料均为铝件，即PDC可钻。
钻附件内套时的注意事项及推荐的钻进参数如下：
1．应选用适应钻硬地层的牙轮钻头或钻中—硬地层的PDC钻头。
2．钻进中不要使用自动送钻装置。
3．可在钻具上配备扩眼器和稳定器。
必要时也可装一个打捞篮。
4．推荐的钻进参数见表3。
推荐的钻进参数表3
钻头尺寸
（mm）
钻压
（t）
转速
（rpm）
水马力
（hhp）
泵排量,
（m3/min）
152.4
5～8
40～60
70～80
大于1.0
注：
转速不能超过100rpm
5．如使用井底动力钻具，钻压应不超过2.5t。
6．不得将钻头压在附件上再启动转盘转动钻具。
7．每钻进5cm应上提活动一次，活动时不停泵，并保持钻具转动，以清除钻头周围的橡胶/金属屑。
8．发现钻速降低时，应调整钻进参数；若无效，则应提钻检查钻头，查明原因。
十、尾管回接操作程序
（一）下套管前准备
1．认真做好套管丈量、通径及清洗丝扣工作。
2．计算好套余（套管高出转盘面高度）。
排好套管串。
3．准备长度差0.5m左右的数根短套管，便于现场调整（由于丈量误差和套管余扣不确定，理论计算套余不可能与实际完全吻合）。
（二）磨铣回接筒
1．连接大陆架公司生产的专用铣鞋，下钻，磨铣回接筒内表面，以使回接筒内无毛刺和水泥块。
2．当铣鞋接触密封外壳顶部时（根据泵压和钻压变化判断），记录铣鞋深度，上提钻具1m。
3．在40～50rpm、正常钻进排量下缓慢下放钻具，磨铣回接筒内表面2～3次，每次3～4min。
最后一次磨铣至扭矩突然增大时（即铣到密封外壳顶部时）加压2～3t，再磨铣5min，并记录此时的铣鞋深度。
该深度可作为套管下深的重要依据。
4．大排量循环一周，将磨铣下的铁屑和水泥循环出井。
5．起钻，检查铣鞋的磨损情况，如果有一圈明显的磨痕，并且其直径等于悬挂器密封外壳左旋梯形内螺纹直径，表明已磨铣到回接筒底部。
（三）下回接套管、固井
1．下入回接套管串。
排列顺序为：
回接插头+套管+节流浮箍+套管串。
2．适当控制下放速度，及时灌满泥浆。
3．当回接插头接近回接筒时，在10L/s排量下缓慢下放管串，注意泵压变化，当泵压突然升高时，停泵，然后，继续缓慢下放直到悬重徒然下降，表明回接插头接箍已接触到回接筒顶部。
记录方余。
4．开泵憋压5.0Mpa，检查插头密封情况。
泄压，上提套管1m，使插头循环孔位于回接筒以上，而插头导向头位于回接筒内。
5．循环泥浆，按固井设计程序固井、压胶塞、替浆、碰压。
6．碰压后附加3~5MPa，缓慢下放管串，使回接插头坐到回接筒顶部，并下压10～20t套管重量。
7．卸压检查回流，如果无回流，说明插头密封良好。
若有回流，应憋压候凝。
8．候凝。
十一、有关计算方法
1．铜球在泥浆中的自由下落速度
式中:
G-重力加速度,9.8m/s2；
D1-铜球直径,对于Φ177.8mm尾管D1=4.5cm，配送球器时铜球直径为Φ42；
ρ0-球的密度,铜球8.9g/cm3；
ρm-泥浆密度,g/cm3；
μ-泥浆塑性粘度,cp。
2.钻杆一次允许扭转圈数
N=RL（圈）
式中:
R-扭转系数,圈/米；
L-送入钻具长度,m。
3.坐挂时钻杆回缩距
式中:
K-接头影响系数,一般取0.850.95；
L-送入钻具长度，m；
E-钢材弹性系数,2.059105MPa；
F-送入钻具截面积,cm2；
W-送入钻具承受拉伸负荷,N；
W=W1+W2
W1-尾管浮重,N；
W2-投球憋压时钻具附加负荷,N；
D-送入钻具内径,cm；
P-投球坐挂时所憋压力,MPa
4.方余要求
L=l+l+l1+l2（m）
式中:
l-坐挂后下压时钻杆回缩距；
W-下压重量,N；
l1-吊卡高度,m；
l2-钻杆（方钻杆）母接头长度,m。
注：
不用方钻杆倒扣时，这里所说的方余系指最后一个单根高出转盘面长度。
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