用于从井中清除碎屑的装置和方法
【专利摘要】一种用于从油井或气井的井孔内取出碎屑的装置和方法。所述装置包括具有流体流道34的打捞篮36，该流体流道34允许流体在管线推进时从工具10的端部24喷射出以搅动井流体中的碎屑，并协助将碎屑捕获到过滤篮36内。重要的是，如果遇到井孔内砂砾或其他碎屑的阻塞，流经工具的流体能够被增强以作用在阻塞物上，直到该阻塞物被破坏解体。根据需要，管线的推进能够结合流经工具的流体的控制停止和恢复，，直到打捞篮36填满或者针对的碎屑已被收集，于是打捞篮36撤回。该打捞篮36可用于连续油管上或者钻杆的钻具上。
【专利说明】用于从井中清除碎屑的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及油田服务和工具，更具体但并不仅限于地，涉及用于从井中取出碎屑的方法和装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0002]附图并入到说明书中并构成说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。附图仅仅示出了本发明的优选实施方式，而并不应理解为为限制本发明。
[0003]该唯一的附图是根据本发明优选实施方式的打捞篮的纵向剖视图。
【具体实施方式】
[0004]被称为“打捞篮”的工具早已在油井和气井中使用，以清除或取出碎屑。典型的打捞篮包括可滑动地支撑在中心芯轴上的过滤篮，而中心芯轴连接到管线。管线可以是钻杆或连续油管。当管线向下推进通过井时，过滤篮在中心芯轴上向上运动，以露出过滤篮的开口端，并允许将碎屑收集在过滤篮内，而井流体流过过滤篮的开口。当管线撤回时,过滤篮在中心芯轴上向下移动以闭合过滤篮的开口端，从而允许取出收集的碎屑。
[0005]有时，打捞篮的开口端会遇到已堵塞井孔的大量砂砾或其它收集的碎屑。这能够阻止井流体的流动，并同样阻止管线的进一步推进。本发明的碎屑清除工具允许持续性的流体流过该工具，以提供流体喷射流，并在该工具管线的端部产生流体湍流，以破碎并移除井中任何这样的障碍物。
[0006]现在参考附图，附图中显示了本发明的碎屑清除工具的优选实施方式，该碎屑清除工具一般用参考数字10标记。该工具10包括连接到所述管线的端部(图中未显示)的上端12。为此，上端12可包括管状连接部件或上部接头14，管状连接件或上部接头具有螺纹部，例如内螺纹部16。
[0007]工具10还包括下端20。下端20优选地适于收集砂砾或其他大量的碎屑。为此，下端20可以是斜角形状或圆锥形状。下端20还应当适于提供通过自身的大量流体，因此，和上部接头14 一样，下端20为管状形状。最优选地，下端20采用鼻状部件22的形式，鼻状部件22具有至少一个流体出口，更优选地，具有多个出口，该多个出口的尺寸和位置设置为在鼻状部件22的前端提供多个流体喷射流。例如，鼻状部件22可具有沿工具10的纵向轴线“X”的第一出口 24。另外，鼻状部件22也可具有一个或多个成角度的出口或喷射口，如图中统一地标记为26。
[0008]在工具10的上端12和下端20之间延伸的是管状部件，例如芯轴30。鼻状部件22可螺纹地连接到芯轴30的井下端，而芯轴30的井上端螺纹地连接到上部接头14的井下端。这些螺纹连接可设置有密封件，例如O型密封圈32。当然，其它类型的连接可以使用。更进一步，芯轴30可与上部接头14或鼻状部件22 —体形成，或者同时与上部接头14和鼻状部件22 —体形成。因而，上部接头14、芯轴30以及鼻状部件22的管腔是连续的，并形成端到端延伸通过工具10的流体流道34。
[0009]过滤篮36可滑动地支撑在上部接头14和鼻状部件22之间的芯轴30上。而过滤篮36的结构和形状可以变化，在优选地的形式中，该过滤篮包括具有多个过滤开口 40的管状体38，过滤开口 40可位于靠近管状体38的井上端。
[0010]管状体38的井上端可设置有上端部件42，上端部件42装配在芯轴30上。上端部件42优选地在其井上端具有倾斜的外壁44。
[0011]管状体38的井下端是打开的。在该具体的实施方式中，管状体38的井下端包括具有喇叭形入口 48的计量环46。计量环46可通过螺纹连接器50连接到管状体38的井下端。一组螺钉52可用于将计量环46紧固到连接器50。鼻状部件22的上端优选地具有成角度的环形肩部56，以便密封接合过滤篮36的喇叭形入口 48。
[0012]现在将理解的是，当管线(图中未显示)被推进到井孔中时，过滤篮36将在芯轴30上被向上推动，以允许井流体中携带的碎屑进入喇叭形入口 48。当管线从井孔撤回时，过滤篮36将在芯轴30上被向下推动，直到喇叭形入口 48紧靠肩部56并将过滤篮闭合。这允许收集的碎屑被拉到地表。
[0013]上文描述了工具10的优选实施方式，现在将说明使用该工具从井中清除碎屑的优选方法。首先，将工具连接到管线的端部。然后，将管线引入到井中并以常规的方式推进。当管线被推进时，流体通过管线向下流动穿过工具10内的流体流道34，并从端部的出口 24和成角度的喷射口 26排出。这种流动将搅动井流体并协助流体流经滤篮36。流经该工具的流体可以是连续的或间断的。
[0014]如果在井孔中遇到大量的砂砾或其他碎屑或堵塞物，管线将停止推进，而流体将继续流动，并且管线可稍微撤回。这将允许流体喷射流作用在障碍物上，直到该障碍物被破坏并解体。如果需要，可以提高流体的流动，以促进堵塞物或障碍物的解体。然后，管线可恢复推进，直到操作完成。
[0015]现在应当理解的是，本发明提供了一种用于从油井或气井的井孔内取回碎屑的装置和方法。所述工具在钻柱推进时能够提供持续的流体流，以搅动井流体和碎屑，增强了所述工具的操作性并降低了操作由于井中砂砾和碎屑的堵塞而将被中断的可能性。
[0016]本文中所用的短语，例如向前，向后，上方，下方，更高，更低，井上以及井下，是相对于工具管线在井中推进的方向，并且不限于精确的垂直或水平方向。
[0017]以上显示和描述的实施方式是示例性的。许多细节经常在现有技术中发现，因此，很多这样的细节均未示出也不描述。并不要求描述和示出的全部细节，部件，元件或步骤都是本文所发明的。尽管本发明的许多特征和优点已在附图和伴随的文本中被描述，但该描述仅是说明性的。在本发明的原理内，对通过所附的权利要求术语的广义含义指示的全部内容，在细节上，特别是部件的形状，尺寸，以及设置方式上可以进行变化。【具体实施方式】的描述和附图在此并不指出本专利的侵权范围应当是这样的，而是提供一种如何使用和实施本发明的实施例。同样地，摘要并不意图限定本发明，也不意图以任何方式限定本发明的范围，本发明通过权利要求来衡量。相反，本发明的限定
[0018]以及本发明保护范围的界限通过以下权利要求来衡量和限定。
【权利要求】
1.一种与管线一起使用以从油井或气井中取出碎屑的打捞篮工具，该打捞篮工具包括: 管状的芯轴，该芯轴具有上端和下端，所述上端能够连接到所述管线； 鼻状部件，该鼻状部件位于所述芯轴的所述下端，所述鼻状部件具有至少一个流体出Π ； 其中，所述芯轴和所述鼻状部件形成经过该芯轴和鼻状部件的连续的流体流道；以及管状的过滤篮，该过滤篮可滑动地支撑在所述芯轴上，以在打开位置和闭合位置之间轴向地运动，所述过滤篮具有闭合的上端和打开的下端，并在所述上端和所述下端之间形成具有流体口的碎屑收集腔； 其中，所述过滤篮、所述芯轴以及所述鼻状部件相对地构造为，在所述打开位置，携带有碎屑的井流体能够进入到所述过滤篮的所述打开的下端，流体能够通过所述流体口从所述碎屑收集腔排出，并且允许碎屑收集在所述碎屑收集腔中；以及在所述闭合位置，所述过滤篮的所述打开的下端被所述鼻状部件闭塞，从而过滤的碎屑能够从所述井孔中取出；并且 其中，所述流体流道构造为，在所述管线推进时，允许流体从所述管线流经所述芯轴并从所述鼻状部件的所述至少一个流体出口排出。
2.根据权利要求1所述的打捞篮工具，该打捞篮工具还包括上部接头，该上部接头位于所述芯轴的所述上端，以将所述芯轴连接到所述管线。
3.根据权利要求1所述的打捞篮工具，其中，所述鼻状部件中的所述至少一个流体出口包括与所述工具的纵向轴线对齐的端部出口。
4.根据权利要求3所述的打捞篮工具，其中，所述鼻状部件中的所述至少一个流体出口还包括多个围绕所述端部出口的端部周向间隔的成角度的出口。
5.根据权利要求1所述的打捞篮工具，其中，所述过滤篮的所述打开的端部包括喇叭形入口。
6.一种用于从油井或气井的井孔清除碎屑的方法，该方法包括: 将连接到管线上的打捞篮工具引入到所述井孔内； 其中，所述打捞篮包括过滤篮，该过滤篮可滑动地支撑在连接到所述管线的芯轴上，根据所述管线的运动，所述过滤篮能够在打开位置和闭合位置之间运动，在所述管线推进时，所述过滤篮处于所述打开位置以收集碎屑，以及所述管线撤回时，所述过滤篮处于所述闭合位置以保留收集的碎屑； 将所述管线推进到所述井孔内；以及 在所述管线推进时，使流体流经所述打捞篮工具。
7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括: 在遇到所述井孔内的障碍物时，停止推进所述管线，并使流体持续流经所述打捞篮工具。
8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括: 提高通过所述管线的流体流动，直到所述障碍物解体。
【文档编号】E21B31/08GK104011323SQ201280063509
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2011年12月27日
【发明者】M·S·布里顿, R·C·汉密尔顿 申请人:过油管解决方案服务有限公司