机械式套捞一体化工具及其使用方法与流程

本发明涉及油田开发中井下修井工具，特别是一种机械式套捞一体化工具及其使用方法。

背景技术：

油田开发进入中后期，管柱砂卡和水泥卡是比较常见的井下事故，处理这类井下事故的传统做法是：先下套铣工具清理环空，然后起出套铣管柱，再下入打捞工具进行打捞解卡操作，这种操作方法虽然比较可靠，但效率不高。现有一些套捞集成工具，将此两种工艺合二为一，常见的做法是在套铣管后端加工双螺纹接头，小螺纹连接公锥、母锥或捞锚等，大螺纹连接套铣筒。此工具在套铣过程中，当打捞工具与被套铣鱼顶接触时，进一步套铣可能破坏打捞工具，公锥、母锥可能损坏打捞螺纹，捞矛可能损坏捞矛牙，这种情况在很大程度上限制了此类工艺的应用。

江苏油田的张成江设计的可控式套铣打捞一体化工具，其原理是将常规打捞工具改进后装入套铣筒内，利用液压驱动活塞原理，通过地面投球打压改变井下一体化工具的工作状态。当该工具在水平井中使用时，由于水平井的冲洗存在困难，钢球可能不到位或被砂等杂物阻挡无法就位或密封失效，工具则无法正常工作。

技术实现要素：

为解决上述问题，发明了一种机械式套捞一体化工具，该工具解决了在套铣过程中损坏打捞工具的问题，因不需要投球下推打捞工具，也克服了打捞工具可能不到打捞位或密封不严的问题。

本发明采用如下的技术方案：

一种机械式套捞一体化工具，包括套铣外筒和安装在套铣外筒内的打捞工具，上接头、套铣筒一、套铣筒二、套铣筒三和套铣头顺次连接共同形成套铣外筒；打捞工具以上顺次连接传扭筒和消息筒，上接头内连接节流压杆，在节流压杆和传扭筒之间设置弹簧； 在消息筒外设置上锁紧螺纹，相应地在套铣筒一和套铣筒二之间的内壁环槽中设置上锁环；传扭筒外壁设置传扭键，相应地于套铣筒二的内壁设置传扭槽；传扭筒的外周设置锁球槽，在锁球槽和套铣筒二之间的环空中放置锁球，在锁球以上部位于套铣筒二的内壁设置释球槽，在锁球以下于打捞工具和套铣筒三的环空中设置释球筒，套铣筒三与套铣头之间的内壁环槽中设置下锁环，相应在在释球筒外壁设置下锁紧螺纹。

机械式套捞一体化工具的使用方法，其步骤是：

a、把机械式套捞一体化工具接在打捞管柱的下端，送至鱼顶上部，开泵洗井；

b、下打捞放管柱加压套铣；

c、地面泵压突然上升后，上提打捞管柱1m以上；

d、再次下放打捞管柱探鱼顶并打捞落物。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

由于采用了锁球锁紧机构，打捞工具在套铣筒内保持在高位，套铣过程中，打捞工具不会与鱼顶接触，因而不会产生鱼顶对打捞工具的损坏。当释球筒向上推动锁球进入释球槽中时，锁球释放，打捞工具在弹簧的推动下下行进入打捞状态，上锁环和上锁紧螺纹共同形成的上锁紧机构保证了打捞工具不会后退，从而提供打捞作业所需要的加压载荷，解决了打捞工具可能不到位的问题。

附图说明

前面简单地描述了本发明，接下来参考描述本发明的以下具体实施例的图纸进一步、详细地叙述本发明。这些图纸只描述了该发明的一些典型的实施例，因此不能认为是限制本发明的范围。在这些图纸中：

图1是本发明的机械式套捞一体化工具的结构示意图。

图2是节流压杆的结构示意图。

图3是图1是B的放大图。

图4是图1中A-A剖视图。

图5是本发明的机械式套捞一体化工具的结构示意图,图中是打捞工具下行后进入打捞位的状态。

图6是图1中C处的放大图。

图7是图1中D处的放大图。

具体实施方式

见图1～图4、图6和图7所示，机械式套捞一体化工具，包括套铣外筒和安装在套铣外筒内的打捞工具14，上接头1、套铣筒一4、套铣筒二11、套铣筒三15和套铣头19顺次连接共同形成套铣外筒；打捞工具14以上顺次连接传扭筒10和消息筒3，上接头1内连接节流压杆2，在节流压杆2和传扭筒10之间设置弹簧6； 在消息筒3外设置上锁紧螺纹5，相应地在套铣筒一4和套铣筒二11之间的内壁环槽中设置上锁环7；传扭筒10外壁设置传扭键9，相应地于套铣筒二11的内壁设置传扭槽8；传扭筒10的外周设置锁球槽31，在锁球槽31和套铣筒二11之间的环空中放置锁球13，在锁球13以上部位于套铣筒二11的内壁设置释球槽12，在锁球13以下于打捞工具14和套铣筒三15的环空中设置释球筒16，套铣筒三15与套铣头19之间的内壁环槽中设置下锁环18，相应在在释球筒16外壁设置下锁紧螺纹17。

上锁环7与上锁紧螺纹5共同形成了上锁紧机构，下锁环18与下锁紧螺纹17共同形成了下锁紧机构，无论是上锁紧机构还是下锁紧机构都是已知技术，在井下液压封隔器中普遍使用。

根据打捞作业的目的或需求，所述的打捞工具14可以选择公锥、母锥、捞矛或捞筒。

套铣头19的长度是根据作业需求来调整的。

为了便于现场作业，当锁球13释放后能让现场的作业人员及时判断和观察，设置了压力指示机构。压力指示机构由上接头1、节流压杆2和消息筒3共同构成。如图2所示，所述的节流压杆2上设置上盘21、中盘22和下盘23，于上盘21和下盘23上各设轴向孔，中盘22与上接头1之间有环空间隙，允许循环液体自由通过。当消息筒3上行到达上述环空间隙并堵塞该环空间隙时，就截断了液体的循环通道，套铣管柱内就会出现压力急速上升，地面泵压突然上升的现象。

中盘22与上接头1之间的环空尺寸大于消息筒3的壁厚0.1mm～2mm，或，中盘22与上接头1之间的环空尺寸小于消息筒3的壁厚，都可以达到压力突升指示的目的。

如图4所示，所述的传扭槽8和传扭键9可以是两个并对称设置，也可以是其它数量的设置，如1个、3个或4个等，这可以根据强度来决定。

所述的机械式套捞一体化工具的使用方法，其步骤是：

a、把机械式套捞一体化工具接在打捞管柱的下端，送至鱼顶上部，开泵洗井；

b、下打捞放管柱加压套铣；

c、地面泵压突然上升后，上提打捞管柱1m以上；

d、再次下放打捞管柱探鱼顶并打捞落物。

见图5所示，在步骤b中，加压套铣的过程中，落鱼51顶部到达释球筒16下端，推动释球筒上行，释球筒向上推动锁球13上行，锁球13同时带动传扭筒10、打捞工具14一同上行并压缩弹簧6，当锁球13到达释球槽12时，锁球13径向向外移动，锁球槽31失去约束。上提打捞管柱后，在重力和弹簧的作用下，打捞工具14下行伸出释球筒16进入打捞位，同时，上锁环7与上锁紧螺纹5啮合，防止打捞工具后退。

本文所述的实施例仅仅为典型实施例，但不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本发明的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本发明的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明，而是根据权利要求来定义，保护范围包括权利要求的标的的所有等价物。