一种修井装置的制作方法

文档序号:14368737阅读:183来源:国知局

本实用新型涉及油田修井器械领域,特别涉及一种修井装置。



背景技术:

随着油田开采时间的不断增长,油层能源被不断消耗,为了保持油层压力,需要向油层内注水,而注水的水质差则容易使井筒套管内的管柱锈蚀、结垢严重,从而导致在利用管柱在井筒套管内进行修井作业的过程中,管柱发生断裂、脱落现象,在井底产生落鱼(即断裂后落入井底的部分管柱),影响后续修井作业的正常进行。在油田开采过程中,油井腐蚀、地层出砂、注水水质差等因素都可能造成落鱼与井筒套管之间的环形空间内存在沉砂、水垢等杂物,导致落鱼被卡住,无法直接打捞。因此,为了保证修井作业的顺利进行,有必要清理落鱼与井筒套管之间的杂物,并对落鱼进行打捞。

现有技术通过向井筒套管内下入套铣管柱(即在多个顺次连通的油管下端安装套铣筒)和打捞管柱(即在多个顺次连通的油管下端安装打捞工具),以清理落鱼与井筒套管之间的杂物,并对落鱼进行打捞。具体地,先向井筒套管内下入套铣管柱,待其到达预设位置时,向套铣管柱内泵入套铣液,同时转动套铣管柱,利用套铣管柱下端的套铣筒对落鱼与井筒套管之间的杂物进行清理,使清理后的杂物随套铣液通过套铣管柱与井筒套管之间的环形空间排至地面。随后,将套铣管柱自井筒套管内起出,并将打捞管柱下入井筒套管内,通过打捞管柱下端的打捞工具将落鱼夹紧后,将打捞管柱自井筒套管内起出即可。

设计人发现现有技术至少存在以下问题:

现有技术在清理落鱼与井筒套管之间的杂物,并对落鱼进行打捞时,需要起、下两次管柱(即分别起下套铣管柱和打捞管柱),导致作业效率低,修井周期较长,修井成本较高。而且从起出套铣管柱到下入打捞管柱这段时间,落鱼与井筒套管之间容易再次产生杂物,导致工作人员无法对落鱼进行打捞,从而需要工作人员重复上述操作,直至将落鱼捞出为止,增加了工作人员的劳动强度。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本实用新型实施例提供了一种修井装置。具体技术方案如下:

本实用新型实施例提供了一种修井装置,包括:套铣筒;

所述修井装置还包括:沿轴向设置有中心通孔的连接杆,上端用于与油管连通;

套筒,通过剪钉套装在所述连接杆上,且下端与所述套铣筒的上端连接;

卡紧件,套设于所述套筒的下部内腔,用于卡紧落鱼;

当所述剪钉剪断后,所述连接杆可在所述套筒内转动并沿轴向运动,直至与所述卡紧件的上端连接。

在一种可能的设计中,所述连接杆包括:限位杆和活动杆;

所述限位杆包括:自上而下连接的第一杆体和第二杆体;

所述第一杆体用于与所述油管连接;

所述第二杆体的外径小于所述第一杆体的外径,两者的连接处形成有用于与所述套筒的上端相抵的第一外环限位台阶;

所述活动杆设置在所述套筒内,且上端与所述第二杆体的下端同轴连接,下端用于与所述卡紧件的上端连接。

在一种可能的设计中,所述第二杆体的下端与所述活动杆的上端螺纹连接。

在一种可能的设计中,所述第一杆体的外廓呈棱柱结构。

在一种可能的设计中,所述套筒包括:自上而下顺次同轴连接的压帽、限位套管、锁紧套管;

所述压帽通过所述剪钉固定在所述第二杆体外部;

所述限位套管的下端设置有内环限位台阶;

所述锁紧套管的下端与所述套铣筒的上端同轴连接;

所述卡紧件套设于所述锁紧套管内,并在卡紧所述落鱼后被所述锁紧套管锁紧;

所述活动杆包括:自上而下连接的第三杆体和第四杆体;

所述第三杆体的上端与所述第二杆体的下端同轴连接;

所述第四杆体和所述第二杆体的外径均小于所述第三杆体的外径,两者与所述第三杆体的连接处分别形成有第二外环限位台阶和第三外环限位台阶;

所述第二外环限位台阶用于与所述内环限位台阶相抵,所述第三外环限位台阶用于与所述压帽内腔的顶壁相抵。

在一种可能的设计中,所述活动杆还包括:第五杆体,上端与所述第四杆体的下端同轴连接,且所述第五杆体用于与所述卡紧件的上端连接;

所述限位套管的下端设置有限位件,所述限位件用于限制所述第五杆体向下运动。

在一种可能的设计中,当所述第五杆体运动至所述卡紧件位置处时,所述第五杆体与所述卡紧件的上端螺纹连接。

在一种可能的设计中,所述卡紧件为设置有内螺纹的卡瓦;

所述锁紧套管的内径自上而下逐渐减小。

在一种可能的设计中,所述第三杆体与所述限位套管之间设置有多个密封圈。

在一种可能的设计中,所述压帽、所述限位套管和所述锁紧套管顺次螺纹连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本实用新型实施例提供的修井装置,通过设置套铣筒,保证了该修井装置可以进行套铣作业。通过设置连接杆、套筒和卡紧件,并使套筒通过剪钉套装在连接杆上,当需要打捞落鱼时,只需剪断剪钉,使连接杆在套筒内沿轴向向下运动,将连接杆的下端与卡紧件连接,进而卡紧落鱼,即可实现对落鱼的打捞作业。可见,本实用新型实施例提供的修井装置不仅可以实现对落鱼与井筒套管之间杂物的清理,而且可以夹紧落鱼,只需起下一次修井装置与多个油管形成的修井管柱即可将落鱼捞出,不仅提高了作业效率,使修井周期变短,修井成本降低,而且避免了套铣作业和打捞作业交替时出现较大的时间差,保证了落鱼与井筒套管之间不会在该时间差内再次产生杂物,使落鱼打捞工作能够顺利进行,从而避免了重复作业,降低了工作人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的修井装置的剖面示意图。

附图标记分别表示:

1 套铣筒,

2 连接杆,

201 限位杆,

2011 第一杆体,

2012 第二杆体,

202 活动杆,

2021 第三杆体,

2022 第四杆体,

2023 第五杆体,

3 套筒,

301 压帽,

302 限位套管,

303 锁紧套管,

304 限位件,

4 剪钉,

5 卡紧件,

6 密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种修井装置,如附图1所示,该修井装置包括:套铣筒1、连接杆2、套筒3、剪钉4和卡紧件5。其中,连接杆2沿轴向设置有中心通孔,上端用于与油管连通。套筒3通过剪钉4套装在连接杆2上,且下端与套铣筒1的上端连接。卡紧件5套设于套筒3的下部内腔,用于卡紧落鱼。当剪钉4剪断后,连接杆2可在套筒3内转动并沿轴向运动,直至与卡紧件5的上端连接。

本实用新型实施例提供的修井装置的工作原理如下所述:

将连接杆2的上端与多个顺次连通的油管连通,形成修井管柱。将该修井管柱下入井筒套管内预设深度,使卡紧件5下端距落鱼上端3m-5m(举例来说,该距离可以为3.5m、4m等),向修井管柱内泵入套铣液,同时转动修井管柱,利用套铣筒1进行套铣作业,以清理落鱼与井筒套管之间的沉砂、水垢等杂物,使清理后的杂物随套铣液自修井管柱与井筒套管之间的环形空间排至地面,直至套铣液在排入修井管柱与自井筒套管内排出时液性一致,套铣作业结束。

在修井管柱进行套铣作业的过程中,修井装置不断向下运动,落鱼的鱼顶(即落入井底的管柱的上端)自下而上进入套筒3内,并运动至卡紧件5处。此时,在井口对修井管柱加负荷,一般加50KN-80KN的负荷即可,举例来说,可以加60KN、70KN的负荷,使剪钉4断开,连接杆2在套筒3内沿轴向向下运动,待其运动至卡紧件5处时,将连接杆2的下端与卡紧件5连接,在连接杆2与套筒3的配合下,使卡紧件5卡紧落鱼的鱼顶,随后,将修井管柱自井筒套管内起出即可。需要说明的是,上述“预设深度”可以理解为:当套铣筒1在向下运动的过程中再无进尺时,该修井装置在井筒套管内所处的深度。

本实用新型实施例提供的修井装置,通过设置套铣筒1,保证了该修井装置可以进行套铣作业。通过设置连接杆2、套筒3和卡紧件5,并使套筒3通过剪钉4套装在连接杆2上,当需要打捞落鱼时,只需剪断剪钉4,使连接杆2在套筒3内沿轴向向下运动,将连接杆2的下端与卡紧件5连接,进而卡紧落鱼,即可实现对落鱼的打捞作业。可见,本实用新型实施例提供的修井装置不仅可以实现对落鱼与井筒套管之间杂物的清理,而且可以夹紧落鱼,只需起下一次修井装置与多个油管形成的修井管柱即可将落鱼捞出,不仅提高了作业效率,使修井周期变短,修井成本降低,而且避免了套铣作业和打捞作业交替时出现较大的时间差,保证了落鱼与井筒套管之间不会在该时间差内再次产生杂物,使落鱼打捞工作能够顺利进行,从而避免了重复作业,降低了工作人员的劳动强度。

为了保证连接杆2与其上端的油管连接紧固,同时便于拆卸,可以将连接杆2的上端与该油管的下端螺纹连接。

具体地,在油管下端的外壁上设置有外螺纹,在连接杆2的上端设置有与该外螺纹相适配的内螺纹孔。并且,为了进一步提高连接杆2与油管连接的紧固性,使连接杆2能够承受更大的扭矩,可以将连接杆2与油管上的螺纹结构设置为锥螺纹,即油管下端的外径和该内螺纹孔的直径均自上而下逐渐减小。

为了保证套铣筒1与套筒3连接紧固,同时便于拆卸,将套铣筒1的上端与套筒3的下端螺纹连接。其中,套筒3下端的外壁上设置有外螺纹,套铣筒1上端的内壁上设置有与该外螺纹相适配的内螺纹。

在本实用新型实施例中,如附图1所示,连接杆2包括:限位杆201和活动杆202。其中,限位杆201包括:设置有中心通孔,且自上而下连接的第一杆体2011和第二杆体2012(参见附图1)。该第一杆体2011用于与油管连接;第二杆体2012的外径小于第一杆体2011的外径,两者在连接处形成有用于与套筒3的上端相抵的第一外环限位台阶。活动杆202设置在套筒3内,且上端与第二杆体2012的下端同轴连接,下端用于与卡紧件5的上端连接。其中,“两者”指的是第一杆体2011和第二杆体2012。

通过设置第一杆体2011和第二杆体2012,并使第二杆体2012的外径小于第一杆体2011的外径,且第一杆体2011和第二杆体2012在连接处形成有用于与套筒3的上端相抵的第一外环限位台阶,避免了当剪钉4剪断后,限位杆201和活动杆202快速向下运动,从而与卡紧件5发生碰撞,导致卡紧件5损坏。通过设置活动杆202,并将活动杆202设置在套筒3内,避免了在上提修井管柱时,活动杆202自套筒3内脱出,导致套筒3和套铣筒1留在井筒套管内,影响后续正常的修井作业。

为了保证第二杆体2012与活动杆202连接紧固,同时便于拆卸,方便分别对两者进行更换,将第二杆体2012的下端与活动杆202的上端螺纹连接。

其中,第二杆体2012下端的外壁上设置有外螺纹,活动杆202的上端设置有与该外螺纹相适配的内螺纹孔。

进一步地,为了使限位杆201和活动杆202在作业过程中能够承受更大的扭矩,以及在打捞修井管柱时,限位杆201和活动杆202能够承受更大的打捞负荷,将第二杆体2012与活动杆202上的螺纹结构均设置成锥螺纹,即第二杆体2012下端的外径与上述内螺纹孔的直径均自上而下逐渐减小。

为了便于将第二杆体2012拧紧或自活动杆202上端的内螺纹孔中拆下,将第一杆体2011的外廓设置为棱柱结构。

具体地,该棱柱结构可以为正多边形棱柱,举例来说,其可以为正三棱柱、正六棱柱等,只要便于工作人员用手或与棱柱结构相适配的扳手拧动该限位杆201即可。

在本实用新型实施例中,如附图1所示,套筒3包括:自上而下顺次同轴连接的压帽301、限位套管302、锁紧套管303。其中,压帽301通过剪钉4固定在第二杆体2012外部;限位套管302的下端设置有内环限位台阶;锁紧套管303的下端与套铣筒1的上端同轴连接;卡紧件5套设于锁紧套管303内,并在卡紧落鱼后被锁紧套管303锁紧。

如附图1所示,活动杆202包括:自上而下连接的第三杆体2021和第四杆体2022。其中,第三杆体2021的上端与第二杆体2012的下端同轴连接;第四杆体2022和第二杆体2012的外径均小于第三杆体2021的外径,两者与第三杆体2021的连接处分别形成有第二外环限位台阶和第三外环限位台阶;第二外环限位台阶用于与内环限位台阶相抵,第三外环限位台阶用于与压帽301内腔的顶壁相抵。其中,“两者”指的是第四杆体2022和第二杆体2012。

当修井管柱下至井筒套管内预设位置时,剪断剪钉4,使限位杆201和活动杆202沿轴向向下运动,待活动杆202运动至卡紧件5处时,将活动杆202的下端与卡紧件5的上端连接,在连接杆2与套筒3的配合下,使卡紧件5夹紧落鱼。在此过程中,第三杆体2021与第四杆体2022形成的第二外环限位台阶卡在限位套管302下端的内环限位台阶上;卡紧件5卡紧在锁紧套管303内。随后,上提修井管柱,使第三杆体2021与第二杆体2012形成的第三外环限位台阶与压帽301内腔的顶壁相抵,以带动压帽301、限位套管302、锁紧套管303一起向上运动。

通过设置压帽301、限位套管302、第三杆体2021和第四杆体2022,并使第三杆体2021与第四杆体2022和第二杆体2012在连接处分别形成有第二外环限位台阶和第三外环限位台阶,第二外环限位台阶与内环限位台阶相抵,第三外环限位台阶与与压帽301内腔的顶壁相抵,对活动杆202进行了限位,保证了活动杆202既不会从套筒3的上端被提出,也不会从套筒3的下端脱落。通过设置锁紧套管303,实现了对卡紧件5的卡紧,防止卡紧件5卡紧落鱼后发生脱落。

为了进一步提高对活动杆202的限位效果,如附图1所示,活动杆202还包括:第五杆体2023。该第五杆体的上端与第四杆体2022的下端同轴连接,且第五杆体2023用于与卡紧件5的上端连接。限位套管302的下端设置有限位件304(参见附图1),该限位件304用于限制第五杆体2023向下运动。

其中,限位件304可以为环形挡板,此时,第五杆体2023的外径小于第四杆体2022的外径,第五杆体2023与第四杆体2022在连接处形成有第四外环限位台阶,该第四外环限位台阶用于与该环形挡板的上板面相抵。

具体地,当剪钉4剪断,限位杆201和活动杆202向下运动时,第二外环限位台阶与限位套管302下端的内环限位台阶相抵,同时,第五杆体2023与第四杆体2022形成的第四外环限位台阶与限位件304的上板面相抵,对活动杆202形成了双重限位,以保证限位效果。

为了保证压帽301与限位套管302、限位套管302与锁紧套管303连接紧固,同时便于拆卸,将压帽301、限位套管302和锁紧套管303顺次螺纹连接。

具体地,压帽301下端的外壁上设置有外螺纹,限位套管302上端的内壁上设置有与该外螺纹相适配的内螺纹。限位套管302下端的外壁上设置有外螺纹,锁紧套管303上端的内壁上设置有与该外螺纹相适配的内螺纹。

为了保证卡紧件5在与第五杆体2023连接时连接紧固,使第五杆体2023能够顺利地压紧或提拉卡紧件5,当第五杆体2023运动至卡紧件5位置处时,第五杆体2023与卡紧件5的上端螺纹连接。

其中,卡紧件5的上端设置有内螺纹孔,第五杆体2023的外壁上设置有与卡紧件5的内螺纹孔相适配的外螺纹。为了提高卡紧件5的扭矩,可以将卡紧件5与第五杆体2023上的螺纹结构均设置为锥螺纹,即卡紧件5的内螺纹孔的直径与第五杆体2023的外径均自上而下逐渐减小。

为了保证对落鱼的卡紧效果,可以将卡紧件5设置为带有内螺纹的卡瓦;并使锁紧套管303的内径自上而下逐渐减小。

在落鱼的鱼顶进入该卡紧件5内以后,根据实际情况判断此时是否打捞落鱼。经判断,如果此时不需要打捞落鱼,则继续向上或向下移动修井管柱,直至满足打捞要求。如果此时需要打捞落鱼,则在井口对该修井管柱加负荷,剪断剪钉4,使限位杆201和活动杆202向下运动,待活动杆202上的第五杆体2023运动至卡紧件5处时,转动修井管柱,使第五杆体2023与卡紧件5螺纹连接。由于锁紧套管303的内径自上而下逐渐减小,因此,此时继续下放该修井管柱,则会使卡紧件5将落鱼夹紧,随后,继续转动该修井管柱,使卡紧件5的内螺纹在落鱼的外壁上造扣,即在落鱼的外壁上形成与卡紧件5的内螺纹相适配的外螺纹,并使两者螺纹连接,以保证卡紧件5能够卡紧落鱼,防止在上提修井管柱时,落鱼自修井管柱中脱落。

在上提修井管柱时,可以根据井口指重表上数值的变化判断落鱼是否已经造扣成功,如果指重表上的数值变大,则表示造扣成功,此时,卸去泵压,继续上提修井管柱。如果指重表上的数值不变,则表示造扣失败,此时,重复上述操作,直至造扣成功为止。在修井管柱被提至地面上以后,卸掉落鱼,只需更换剪钉4则可继续使用,利用率较高。

其中,卡瓦为本领域所常见的,本领域技术人员通过市购即可获得,举例来说,其可以为泰兴石油机械有限公司生产并销售的钻杆卡瓦。

为了提高第三杆体2021与限位套管302之间的密封性,避免该修井装置在进行套铣作业时,套铣液会从第三杆体2021与限位套管302之间的缝隙流出,影响套铣作业的顺利进行。在第三杆体2021与限位套管302之间设置有多个密封圈6(参见附图1)。

具体地,在第三杆体2021的外壁上设置有多个与密封圈6相适配的密封槽,多个密封圈6分别设置在多个密封槽内,且密封圈6的外壁与限位套管302的内壁相抵。

综上所述,本实用新型实施例提供的修井装置能够将修井周期缩短28%-35%,举例来说,可以缩短30%、32%等;可以将作业成本降低18%-25%,举例来说,可以降低20%、22%等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1