尾管悬挂器的选择 钻井和完井工程师们的指导准则免责声明本手册旨在帮助钻井和完井工程师门识别和选择最适用于他们油气井的尾管悬挂设备。

手册中涉及到的信息、额定值和推荐方法均是在理想状况下提出的，并不一定适用于您的目标或井况；所以威德福建议您仅将本手册作为初步了解威德福尾管悬挂设备信息的文字材料。

您可以和您所在区域的威德福尾管悬挂系统技术代表联系，根据您的具体需要设计出最适合于您需要的尾管悬挂系统。

详细信息请查询：.本手册并没有将威德福所有的尾管悬挂设备包括进去，仅仅介绍了适用于常规情况下最常见的尾管悬挂设备。

您可以向您所在区域的威德福尾管系统技术代表咨询其他可能更适合与您应用的设备。

254255简介 简介 尾管挂的设计安装有时比较复杂，因为其间设计到很多参数，但是无论如何以下选项是尾管挂设计必不可少的参数： •套管尺寸、壁厚、钢级和下深• 尾管的重量、壁厚、连接类型和长度• 尾管挂的下深• 尾管的倾斜角• 下尾管井段的设计轨迹• 钻杆的尺寸和公称重量• 尾管应用方式• 尾管作业后的完井和增产作业信息• 尾管重量和水力作业施加在尾管挂上的载荷• 尾管工作环境的完井液和/或井底流体信息• 尾管设备工作环境的压力和温度信息在设计尾管系统时必须要考虑以上所有参数，这样才能使尾管系统在其设备能力范围之内满足你的设计需求。

尾管系统的应用尾管系统的应用尾管的应用非常广泛，下尾管的原因也非常多。

例如尾管可以是最好的技术和作业选择，从套管的角度考虑尾管是一个省时省钱的选择，使用尾管系统还可以减小对井眼和环境的风险。

技术尾管（钻井尾管）技术尾管（有时也叫做钻井衬管）的作用是用来悬挂或者支持技术套管的重量。

技术尾管管鞋是可钻的，这样下一层尾管或者套管就可以通过技术尾管被送入井下。

由于要通过技术尾管进行钻井作业，所以有必要在技术尾管内安装一个钻井回接密封管柱。

在尾管顶端有效流动面积的变化非常剧烈，在没有钻井回接密封管柱的情况下，钻井液的携岩效率较低，而钻井回接密封管柱的存在有助于岩屑的移除。

这些尾管几乎都会与地层固结在一起以便将井筒内的流体和储层隔离开来。

大多数情况下尾管系统会带一个顶部封隔器以改善隔离效果。

改变井筒内的流体可能会对此类尾管系统造成额外的载荷；鉴于生产套管、尾管和油管的不同结构配置，您也有可能会在完井作业过程中观察到额附加载荷。

生产尾管生产尾管的作用是用来悬挂生产套管的。

由于最终的井身结构的不同以及完井和增产要求的不同，生产尾管所要承受的载荷可能比其他类型的尾管所要承受的载荷大小要更大、时间要更久。

生产尾管必须要和诸如封隔器之类的完井产品配合使用。

生产尾管必须要能够承受住因完井和和增产作业（如压裂作业或温度循环）造成的附加载荷。

同时它还得与自己工作环境中所有的流体相容，这些流体包括压井液、酸化液、硫化氢和二氧化碳等。

生产尾管有可能会被固结在井下，也有可能挂打孔管或筛管。

鉴于不同的完井措施和井眼类型，生产尾管通常会和尾管顶部封隔器配合使用（但不是全部都需要）。

钻进尾管钻进尾管是将尾管钻入到的所要下入的井眼内。

一般要在钻进尾管的底部接上钻鞋（DrillShoe™）而不是引鞋或者浮鞋。

钻井尾管除了具有悬挂能力和承受整个系统的载荷外，还能够在尾管系统在受压状态时承受施加在送入管柱、尾管顶部封隔器/座放筒和尾管悬挂器上一定大小的扭矩。

大位移尾管大位移尾管是长度很长的生产尾管。

大位移尾管面临的最大挑战是如何被送入井下，很多情况下要受到钻机能力、储层环境下的工作压力、压力活塞效应和尾管抗挤压力的影响。

256尾管悬挂系统的组成部件尾管悬挂系统的组成部件通常尾管悬挂系统有如下的部件组成：•回接筒•尾管顶部封隔器或座放筒•尾管悬挂器•水泥顶替系统，包括注水泥密封工具、尾管胶塞、钻杆胶塞和承托箍碰压座。

•浮箍•浮鞋通常需要用下入工具将尾管系统下入井底、座放、固井和座封尾管顶部封隔器（如果需要的话）。

典型的尾管座放工作管串包括：•垃圾帽•封隔器座封装置•尾管座放工具•可回收式密封补心•胶塞适配器•胶塞尾管顶部封隔器/尾管座放筒和回接筒所有的尾管系统要么有顶部封隔器，要么有尾管座放筒，它们将尾管和座放工具接在一起。

所有的尾管顶部封隔器和绝大多数座放筒都要和回接筒连接在一起。

Liner-Top Packers顶部封隔器基于许多原因，顶部封隔器被用来在尾管座放和固井作业结束以后封隔尾管的顶部。

•将尾管顶部下面储层的压力和上层套管内部的压力隔离开•隔离压裂或酸化作业过程中尾管顶部下面的工作压力•固井候凝其间隔离储层内的流体，防止气窜•隔离漏失层•在不封固尾管体系中顶部封隔器是产层以上唯一的隔离系统顶部封隔器还可以被用作回接完井封隔器或者生产封隔器尾管座放筒可以用尾管座放筒来代替顶部封隔器，座放工具可以借助座放筒将尾管送入并安装在井下。

257尾管悬挂系统的组成部件威德福尾管顶部分隔器威德福有三种尾管顶部分隔器TSP4尾管顶部封隔器TSP4尾管顶部封隔器是一种性能非常好的封隔器，适用于绝大多数尾管作业。

该分隔器的特点是有下压卡瓦，可以在压力为7500PSI（48.3 MPa）、温度为300°F（149°C）的环境下工作，并且尺寸系列齐全。

封隔器是通过PBR回接筒传递的座放重力座封的。

PBR回接为尾管回接作业提供了一种的工作方式。

顶部封隔器有R型座放工具和HNG座放工具两种剖面。

还可配高压密封元件，压差等级超过7500PSI（51.7 MPa）。

TSP5尾管顶部封隔器TSP5尾管顶部封隔器和TSP4尾管顶部封隔器非常相似，唯一的区别是它是用钢丝锁定在PBR回接筒上的。

即使高强度的尾管旋转下放，PBR回接筒也不会被倒开扣。

这种封隔器在尾管钻进或者座放大位移尾管时非常适用。

WCTSP4尾管顶部封隔器WCTSP4尾管顶部封隔器也是利用通过PBR回接筒传递的座放重力座封的，这与TSP4和TSP5分隔器的作封原理相同。

WCTSP4既可以装、也可以不装下压卡瓦，可以和R型都受座放工具配合使用，也可以和HNG座放工具配合使用。

此分隔器可以在压力为5000psi（34.5 MPa）、温度为300°F（149°C）的环境下工作。

只要不超过其工作极限，适用于任何一种尾管作业。

HNG座放工具的WCTSP4顶部封隔器258尾管悬挂系统的组成部件尾管悬挂器大多数尾管挂都可以按照其座放机理进行分类，或者为液压座放式，或者为机械座放式。

还可以根据尾管挂的其它特点和功能对其进行进一步定义，例如锥体的数目和尾管挂座放后能否进行旋转等。

锥体。

通常锥体数目越多意味着尾管挂的悬挂能力越强，这也意味着更长和更贵的工具管串。

在进行尾管系统的设计时除了考虑其悬挂能力外，还要考虑许多其他参数，例如在尾管悬挂器上施加的额外载荷。

一个7英寸的尾管挂可以在9 5/8-英寸、47-磅/英尺的N-80套管内承受800000磅（3559-kN）的载荷，但是如果悬挂7-英寸，29-磅/英尺的L-80套管，最好只挂676000-磅（3007-kN）。

额外的悬挂能力是为了在尾管顶部施加压力时防止尾管挂失效。

威德福设计的尾管挂拥有最大的悬挂载荷能力，并且在承受较高压力载荷的同时还可以悬挂较长的尾管段。

旋转式和非旋转式尾管挂。

旋转式尾管挂的特点是其内部有一个轴承，可以不受卡瓦和锥体的影响而自由旋转。

这可以使尾管挂卡瓦在套管内座放后仍能够旋转。

在固井作业中旋转尾管可以明显改善固井质量。

可旋转式和不可旋转式尾管挂。

可旋转式尾管挂可以实现边旋转管柱，边送入尾管串，这取决于悬挂器的设计和送入工具的类型，而不是悬挂器本身。

传统的机械式座放尾管挂依靠的是牵引弹簧进行座放，是不可旋转的，因为旋转管柱会破坏该牵引弹簧。

保护卡瓦。

保护卡瓦是卡瓦保护在悬挂器本体上的凹槽内。

这一保护设计使卡瓦即使在尾管下入过程中猛烈活动工具串也不受伤害。

保护卡瓦尤其适用于钻进下放尾管和划眼下放尾管作业，因为这些作业对卡瓦的伤害能力较强。

机械座放式尾管挂机械式座放尾管挂是通过对工作管串的操作来实现座放的。

机械结构最简单的尾管挂系统利用的是J机械机理进行座放的。

这种设计在座放尾管挂时操作起来方便、可靠：上提右转接着下放即可实现座放。

与液压式座放尾管挂相比机械式座放尾管的主要优点是在尾管挂的本体上不需要传压孔。

机械式座放尾管挂的缺点是在斜井或者深井内座放时有一定难度。

通过活动钻柱，利用机械座放式尾管挂将尾管送过缩颈段并座放比较困难。

送入过程中在井眼内不能旋转工作管柱，否则会破坏座放机构（牵引弹簧）。

除此之外，一旦机械式尾管机构遇阻就很难将其活动开。

259260尾管悬挂系统的组成部件 威德福机械式座放式尾管挂 威德福有四种机械座放式尾管挂，分别是CSM 、CTM 、CRM 、和PMR 。

CSM 尾管挂C 系列单锥体机械式尾管挂（CSM ）的特点是只有一个锥体以及右旋座放。

它的操作非常简单，悬挂载荷能力强，可以悬挂长度适中和较长的尾管。

CTM 尾管挂C 系列双锥体机械式尾管挂（CTM ）的特点是拥有双排锥体以及右旋座放。

其功能和CSM 相似，但是承受悬挂载荷的能力是CSM 的两倍，除了最长的尾管外，可以用来座放几乎所有的尾管。

CRM 尾管挂C 系列旋转机械式尾管挂拥有一个锥体，右旋座放，并且还有一个轴承结构。

轴承的存在满足了尾管系统在座挂后的旋转要求。

CRM 尾管挂的功能除过在座放后可以旋转外，其他功能和CSM 尾管挂相似。

PMR 尾管挂高级机械旋转式尾管挂（PMR ）的特点是拥有双排锥体、保护卡瓦和能够承受重载荷的轴承。

PMR 是威德福目前最先进的机械座挂式尾管挂。

除了拥有更强的悬挂载 荷能力、能够承受重载和保护卡瓦外，它的功能和其它尾管挂相似。

C 系列自旋转式尾管挂(CRM)尾管悬挂系统的组成部件液压座放式尾管挂液压座放式尾管挂的座放机理是利通过尾管挂内的液压缸的流体压差来实现座放的。

为了防止尾管挂在下放的过程中意外座挂，液压缸会被剪切销钉固定起来。

通常情况下的循环压力仅为座放压力的50%。

一般根据尾管挂的座放程序需要通过在地面投球，使球落在承托箍上，通过憋压触动液压缸，然后释放尾管挂的重力实现座放。

和机械式尾管挂相比液压式尾管挂的主要优点有可以在大斜度井或者超深井内实现尾管座放，因为在这些井况下不能通过活动工作管柱来实现座放。

与机械是尾管挂不同，液压式尾管挂没有牵引弹簧，所以可以通过合适的工作管柱旋转或者上下活动尾管管串。

261尾管悬挂系统的组成部件威德福液压式尾管挂威德福有5种主要的液压式尾管挂，他们分别是PHR、PHS、CSH、CTH、和CRH。

PHR尾管挂高级液压旋转式尾管挂（PHR）是威德福最先进的尾管挂系统。

它的特点是拥有保护卡瓦、能够承受重载的轴承和双排锥体。