本实用新型涉及石油固井领域，特别涉及通过结合尾管悬挂器固井工具及双级固井工具的一种尾管用固井管串。
背景技术：
石油工程行业油气井固井作业中，主要包括尾管固井工艺与双级固井工艺。当前，随着深井超深井的数量不断增多，井下情况也越来越复杂。固井质量的好坏很大程度上影响着后期的继续钻进、顺利生产、油气井寿命以及油气藏的采收率。当前提到的筛管顶部注水泥方法，采用尾管悬挂器、双级注水泥器、封隔器、隔离阀的井下结构，这种结构很好的完成了筛管顶部注水泥作业，但针对尾管双级注水泥作业，并没有提出有效的管串安排。如申请号为CN02237904.5、名称为“悬挂尾管双级固井管柱”的专利中，提出了一种采用投下胶塞完成一级固井的管柱，但该管柱只能使用机械式悬挂器进行坐挂，且只能应用于直井中，严格的限制了其应用范围，另外还对尾管胶塞的尺寸有一定的要求，不能很好的满足应用。
技术实现要素：
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，提出了一种尾管用固井管串，该管串适用性更好、能提高油气井的固井质量。
为实现以上发明目的，本实用新型提出了一种具有以下结构的尾管用固井管串，包括：
上层套管；
尾管悬挂器，其位于上层套管内并连接有坐挂机构，所述坐挂机构在需要坐挂时将所述尾管悬挂器坐挂到上层套管内；
送入工具，其位于所述尾管悬挂器内并与所述尾管悬挂器经倒扣螺母连接；
胶塞组件，其设在所述尾管悬挂器内，并连接在所述送入工具下端；
尾管，其连接在所述尾管悬挂器下方，所述尾管上设有循环孔和双级箍；以及
球座，其连接在所述尾管的下端内侧，位于双级箍下方。
在本实用新型中，通过管串结构实现二级固井作业。而且由于有胶塞组件的存在，该管串结构适用于长尾管的情况，从而扩展了尾管用固井管串的适用范围，适用性更好。而且该管串在应用中，能更好地实现悬挂器坐挂、分级注水泥作业、胶塞组件的隔离和分步脱落，解决了现有技术中存在的影响固井质量的问题，提高了油气井的固井质量。
在一种实施方案中，所述坐挂机构包括卡瓦和液缸，所述液缸通过第一剪钉连接在所述尾管悬挂器上，在坐挂压力下，所述液缸推动卡瓦上移使所述尾管悬挂器坐挂在所述上层套管内。通过压力来控制坐挂，在井内实现起来更方便、可靠。
在一种实施方案中，所述胶塞组件包括尾管胶塞和挠性塞，所述尾管胶塞与所述送入工具、所述挠性塞与所述尾管胶塞分别通过第三剪钉和第二剪钉连接，所述尾管胶塞和挠性塞内分别设有第一胶塞座和第二胶塞座。通过胶塞组件，保证替浆时的压力和质量。通过第三剪钉和第二剪钉，保证两次注水泥作业顺利进行。
在一种实施方案中，所述挠性塞为双级用挠性塞，所述双级用挠性塞通过第二剪钉内接于所述尾管胶塞，且所述挠性塞内连接的第二胶塞座的开口小于所述尾管胶塞内连接的第一胶塞座的开口。通过挠性塞和尾管胶塞的开口不同，保证第一次憋压时第三剪钉和尾管胶塞不受影响。
在一种实施方案中，所述挠性塞的结构设置为：投一级胶塞时，所述一级胶塞与所述挠性塞复合憋压；第二剪钉被剪断时，所述挠性塞脱离所述尾管胶塞掉落到所述球座上。保证一次注水泥质量或一级固井质量。
在一种实施方案中，所述双级箍通过第四剪钉与所述尾管连接，所述双级箍内表面设有关闭塞座。保证位于循环孔上方的二级固井的顺利进行。
在一种实施方案中，所述尾管胶塞的结构设置为：投钻杆胶塞时，钻杆胶塞与所述尾管胶塞复合憋压；所述第三剪钉被剪断时，所述尾管胶塞脱离送入工具掉落在所述双级箍上。
在一种实施方案中，该管串的结构设置为：在进行一级固井前，先将尾管悬挂器下到设计井深，将憋压球投到球座上进行憋压，实现尾管悬挂器的坐挂后，继续憋压剪脱球座，重新建立循环。
在一种实施方案中，该管串的结构设置为：在进行一级固井时，从井口经送入工具投入一级胶塞，剪脱挠性塞后进行替浆，挠性塞坐落在球座时一级固井结束。
在一种实施方案中，该管串的结构设置为：一级固井结束后继续加压，打开双级箍遮盖的循环孔，进行二级固井，注完水泥后，投入钻杆胶塞，通过钻杆胶塞与尾管胶塞复合、替浆，关闭循环孔，完成二级固井作业。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
本实用新型的管串，在管串下入过程中，可以进行循环，完成悬挂器坐挂、胶塞组件的分步分离、循环孔的打开与关闭，从而不仅满足尾管用双级固井的要求，而且扩宽了尾管悬挂器及双级箍的使用范围。另外，本实用新型的管串施工工艺更简单、可靠，尤其是在尾管较长的条件下，可有效提高油气井的固井质量。
附图说明
下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：
图1显示了本实用新型的尾管用固井管串的其中一个实施例的结构示意图。
附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
发明人在发明过程中注意到，现有尾管双级注水泥管作业中还没有一种简单可靠并适用于尾管较长条件下的尾管用固井管串。
为了实现以上发明目的，本实用新型的实施例提出了一种尾管用固井管串，下面进行说明。
图1显示了本实用新型的尾管用固井管串的其中一种实施例。在该实施例中，该尾管用固井管串主要包括：上层套管1、送入工具2、尾管悬挂器3、胶塞组件、双级箍6(又称为分级注水泥器)、尾管8和球座7。其中，尾管悬挂器3位于上层套管1内并连接有坐挂机构。送入工具2位于尾管悬挂器3内并与尾管悬挂器3经倒扣螺母连接。胶塞组件设在尾管悬挂器3内，并连接在送入工具2的下端。尾管8连接在尾管悬挂器3下方，尾管8上设有循环孔8.1和双级箍6。球座7连接在尾管8的下端内侧，位于双级箍6下方。
在一个实施例中，坐挂机构主要包括卡瓦9和液缸10。其中，卡瓦9和液缸10均连接在尾管悬挂器3的外周面。液缸10通过第一剪钉连接在尾管悬挂器3上，卡瓦9的一端与液缸10固定连接，卡瓦9的另一端为可张开端。在坐挂压力下(该坐挂压力为实现尾管悬挂器3坐挂的压力，具体通过投掷憋压球坐到球座7上憋压实现)，液缸10推动卡瓦9向上移动，由于尾管悬挂器3位于卡瓦9的上部与上层套管1之间的空隙变小，卡瓦9向上移动后向外侧张开从而使尾管悬挂器3成功坐挂在上层套管1内。
在一个实施例中，胶塞组件主要包括尾管胶塞4和挠性塞5。其中，尾管胶塞4与送入工具2的下端通过第三剪钉连接。挠性塞5与尾管胶塞4通过第二剪钉连接。尾管胶塞4和挠性塞5内分别设有第一胶塞座和第二胶塞座，具体可参看图1。
在一个优选的实施例中，挠性塞5为双级用挠性塞，双级用挠性塞通过第二剪钉内接于尾管胶塞4。且挠性塞5内连接的第二胶塞座的开口小于尾管胶塞4内连接的第一胶塞座的开口。这种结构设置是为了满足第一次投掷一级胶塞时，一级胶塞与挠性塞5复合，剪断第二剪钉。第二次投掷钻杆胶塞时，钻杆胶塞与尾管胶塞4复合，剪断第三剪钉。从而实现分别注水泥器中胶塞组件分步分离。满足分级注水泥要求。
在一个实施例中，挠性塞5的结构设置为：投一级胶塞时，一级胶塞与挠性塞5复合憋压。此处主要是通过挠性塞5与一级胶塞的尺寸的匹配，从而实现一级胶塞与挠性塞复合。可以理解的是，投递一级胶塞到尾管胶塞4处，一级胶塞直接穿过尾管胶塞4并下落到挠性塞5处。一级胶塞与挠性塞5复合憋压剪断第二剪钉后，挠性塞5与一级胶塞一起脱离尾管胶塞4掉落到球座7上。而在该步骤前的憋压过程中，通过投掷的憋压球憋压的方式已经将球座7下部直接承载憋压球的部分剪脱了。
在一个实施例中，双级箍6通过第四剪钉与尾管8连接。双级箍内表面设有关闭塞座6.1。该关闭塞座6.1的中部设置的通道的尺寸与尾管胶塞4的尺寸匹配。
在一个实施例中，尾管胶塞4的结构设置为：投钻杆胶塞时，钻杆胶塞与尾管胶塞4复合憋压。此处主要是通过设置尾管胶塞4的尺寸与钻杆胶塞的尺寸的匹配，来实现钻杆胶塞与尾管胶塞4的复合。在第三剪钉被剪断时，尾管胶塞4脱离送入工具2掉落在双级箍6的关闭塞座6.1上。
在一个实施例中，该管串的结构设置为：在进行一级固井前，先将尾管悬挂器3下到设计井深，将憋压球投到球座7上进行憋压，实现尾管悬挂器3的坐挂后，继续憋压剪脱球座7下部直接承载憋压球的部分，重新建立循环。此处球座7主要包括两部分：一部分是直接连接在尾管8内位于双级箍6的正下方的连接部分；另一部分是通过第五剪钉与该连接部分连接的承载部分，该承载部分上直接设有憋压孔，在投递憋压球憋压前，可通过该憋压孔建立管串内外的循环。投递憋压球后，憋压球坐在该承载部分封堵住憋压孔，开始憋压。可以理解的是，设在憋压座上的第五剪钉的剪断压力大于第一剪钉的压力，因而憋压球憋压时，先实现尾管悬挂器3的坐挂再剪脱球座7的承载部分。
在一个实施例中，该管串的结构设置为：在进行一级固井时，从井口经送入工具2投入一级胶塞，剪脱挠性塞5后进行替浆，挠性塞5坐落在球座7的连接部分时一级固井结束。
在一个实施例中，该管串的结构设置为：一级固井结束后继续加压，通过液压方式打开双级箍6遮盖的循环孔8.1，进行二级固井。注完水泥后，投入钻杆胶塞，通过钻杆胶塞与尾管胶塞5复合、替浆，完成后通过液压方式再关闭循环孔8.1，完成二级固井作业。此处，通过液压方式打开双级箍6遮盖的循环孔8.1为现有技术，因此不再展开阐述。
在本实用新型的一个优选的的实施例中，本实用新型的管串在进行二级固井作业工作时，工作工程主要包括：
按照图1的结构示意图，将本实用新型的管串依靠尾管悬挂器3悬挂在上层套管1上，然后将本实用新型的管串下入到设计位置后，建立循环，井口投憋压球，待球落至球座7后，憋压。憋压到坐挂压力时，剪断液缸10与尾管悬挂器3之间的第一剪钉，推动卡瓦9上行，进行尾管悬挂器3的坐挂。坐挂完成后，随即进行倒扣丢手作业，也就是使连接尾管悬挂器3与送入工具2的倒扣螺母反向松开，保证二级固井结束后，能顺利将送入工具2取出循环利用。
继续憋压至剪脱球座7下部的承载部分，再次建立循环。注一级水泥，井口投一级胶塞，替浆，一级胶塞坐落在双级用挠性塞5中形成胶塞复合机构。加压，剪断连接挠性塞5与尾管胶塞4的第二剪钉，使双级用挠性塞5脱离尾管胶塞4下落，完成替浆，一级固井作业结束。双级用挠性塞5最终坐落于球座7的连接部分上。
加压，通过液压方式打开双级箍6遮挡的循环孔8.1。进行二级注水泥作业。投钻杆胶塞，该钻杆胶塞下落时与尾管胶塞4复合，完成二级注水泥替浆作业。复合后的钻杆胶塞与尾管胶塞4在第三剪钉被剪断后下落，最终坐落在双级箍6上的关闭塞座6.1上。加压，剪断连接关闭塞座6.1的第四剪钉，使尾管8上的循环孔8.1永久关闭。上提送入工具2使其与尾管悬挂器3分离，提出送入工具2后，固井作业完成。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。