一种机械式节流器打捞工具及其操作方法与流程

本发明涉及井下作业工具，具体涉及一种机械式节流器打捞工具及其操作方法。

背景技术：

目前，井下节流技术作已成为低压、低产气田开发的关键技术之一，气井投产初期普遍应用，具有低压集重要功能。可减少低压、低产气井在开发初期的地面配费用达数百万元，是低压、低产气田经济有效开发的重要手段。因此在低压、低产气田开发初期得到广泛应用。

但由于井下出砂、结垢、腐蚀等原因，部分井存在钢丝打捞井下节流器难度大、成功率低的问题。如不能实现井下节流器的及时打捞，则可能造成部分低压产水气井无法实施泡排、速度管柱、柱塞气举等排水采气措施，导致气井产量低或停井。而最终为将节流器取出，需要压井起油管柱或带压起油管柱等措施，而这些措施不但费用昂贵，还存在卡钻和较高的井控安全风险。因此，在生产现场急需一种解封可靠、丢手可靠的低成本、高可靠性的井下节流器打捞工具。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术成本高且打捞成功率不高的问题。

为此，本发明提供了一种机械式节流器打捞工具及其操作方法，包括打捞机构，其特征在于：所述打捞机构上端依次连接有控制杆机构和震击杆机构，所述震击杆机构包括震击杆和外筒， 所述震击杆上端连接上接头，震击杆外侧套有螺帽，震击杆底端外侧设有凸台，震击杆置于外筒内，且螺帽与外筒上端内侧连接，所述内筒下端插有剪切销钉，且剪切销钉位于震击杆下方，所述控制杆机构包括控制杆、固定套和连接座，所述固定套上端连接于内筒下端外侧，固定套下端连接连接座，固定套内侧设有限位台阶，所述控制杆置于固定套和连接座形成的环空内，控制杆顶端连接有螺帽，且螺帽置于外筒内。

所述外筒的侧壁上设有通气孔。

所述固定套上设有观察孔，剪切销钉未剪断时，观察孔的位置对准控制杆上的螺纹下端。

所述固定套的限位台阶与连接座之间嵌有间隔套，所述间隔套内部连接卡簧，所述控制杆置于卡簧内，且控制杆上方设有螺纹；

或者所述间隔套内壁上设有伸缩台阶，所述控制杆上方设有倒锥形螺纹。

所述打捞机构包括弹簧、撑管、隔环、芯轴、安全剪切销钉、矩形弹簧、连接块、卡爪、锁定套，所述撑管和芯轴分别连接于连接座下端的外侧和内侧，芯轴套于控制杆下部外侧，所述芯轴与撑管之间有弹簧和隔环，隔环与芯轴通过安全剪切销钉固定，弹簧被压缩置于连接座与隔环之间，隔环外侧套有矩形弹簧，且矩形弹簧位于撑管下方，芯轴下端外侧有限位台阶，限位台阶上置有连接块，连接块与隔环之间留有空隙，连接块外侧设有凸起，卡爪上端设有圆孔，连接块的凸起置于卡爪的圆孔内，卡爪置于矩形弹簧下方，卡爪嵌于锁定套内。

所述上接头与震击杆通过销钉固定，所述螺帽与外筒通过销钉固定，所述固定套分别与外筒和连接座通过销钉固定，所述连接座分别与芯轴和撑管通过销钉固定。

一种机械式节流器打捞工具的操作方法，包括如下步骤：

步骤1）组装打捞工具：依次连接好震击杆机构、控制杆机构和打捞机构，组成打捞工具；

步骤2）投入打捞工具：通过钢丝或测井用铠装电缆将将打捞工具下入井下，到达节流器上方后，快速下放打捞工具，然后缓慢上提打捞工具，当此时上提力大于此时的悬重时，说明打捞工具已经抓住节流器打捞颈；

步骤3）解封节流器：打捞工具抓住节流器打捞颈后，上提打捞工具并快速下放，震击杆剪断剪切销钉下移，冲击螺帽，螺帽和控制杆向下移动，反复进行上提和下放动作，由于震击杆底端外侧设有凸台，凸台受到螺母的阻挡，震击杆在外筒内上下移动，螺帽和控制杆受到震击杆的冲击向下移动，由于固定套内侧设有限位台阶，螺帽和控制杆移动到固定套内的限位台阶的位置不再下移，控制杆压缩节流器中心杆迫使节流器胶筒解封；

步骤4）上提打捞工具即可提出节流器。

所述步骤3）中控制杆的运行具有单向性，当震击杆冲击控制杆下移时，控制杆上螺纹卡在卡簧里，当震击杆上行后，控制杆不能上移；

或者当震击杆冲击控制杆下移时，控制杆上的倒锥形螺纹卡在间隔套内壁上的伸缩台阶，当震击杆上行后，控制杆不能上移。

所述步骤3）中当节流器解封失败时，通过向上震击或向下震击，丢手，使得安全剪切销钉断开，弹簧弹力释放，弹簧的弹力大于矩形弹簧的弹力，隔环下移，震击连接块，迫使卡爪脱离锁定套，卡爪打开，松开节流器打捞颈，此时即可取出打捞工具。

本发明的有益效果：

（1）本发明的这种机械式节流器打捞工具及其操作方法结构简单，操作方法易行，通过向上震击丢手或向下震击丢手的双向丢手解决了现有井下节流器打捞成功率不高的问题，可满足气田井下节流器打捞中要求的安全、可靠、低成本的打捞技术及经济性要求。

（2）本发明的这种机械式节流器打捞工具的操作方法在当节流器解封失败时，通过向上震击或向下震击，丢手，使得剪切销钉断开，弹簧弹力释放，弹簧的弹力大于矩形弹簧的弹力，隔环下移，震击连接块，迫使卡爪脱离锁定套，卡爪打开，松开节流器打捞颈，此时即可取出打捞工具，回收方便彻底，避免节流器打捞失败后，打捞工具取不出来影响后续作业。

（3）本发明的这种机械式节流器打捞工具通过在外筒的侧壁上设有通气孔，避免工具在运行过程中憋压。

（4）本发明的这种机械式节流器打捞工具通过在固定套上设有观察孔，剪切销钉未剪断时，观察孔的位置对准控制杆上的螺纹下端，从观察孔可以观察控制杆的下移位置，便于检查工具状况，同时，观察孔也具有透气的作用，避免憋压，保证打捞过程正常进行。

（5）本发明的这种机械式节流器打捞工具通过在固定套的限位台阶与连接座之间嵌有间隔套，在间隔套内部连接卡簧，控制杆置于卡簧内，且控制杆上方设有螺纹，解封节流器时，螺帽和控制杆受到震击杆的冲击向下移动，控制杆上的螺纹卡在卡簧内，当震击杆上行后控制杆不能上行，保证控制杆运行的单向性，避免控制杆移滑落造成打捞失败。

（6）本发明的这种机械式节流器打捞工具通过在间隔套内壁上设有伸缩台阶，在控制杆上方设有倒锥形螺纹，解封节流器时，控制杆上方的倒锥形螺纹卡在间隔套内壁上的伸缩台阶，当震击杆上行后控制杆不能上行，保证控制杆运行的单向性，避免控制杆移滑落造成打捞失败。

（7）本发明的这种机械式节流器打捞工具通过在固定套内侧设有限位台阶，螺帽和控制杆移动到固定套内的限位台阶的位置不再下移，避免控制杆掉入井内，影响井内其他工作。

（8）本发明的这种机械式节流器打捞工具打捞机构用于抓取节流器，芯轴和撑管分别与连接座连接，打捞机构与液压机构成为一体，隔环置于芯轴和撑管之间，且隔环与芯轴通过剪切销钉固定，隔环与连接块之间留有空隙，打捞工具下放时，当卡爪接触到节流器打捞颈，卡爪受到节流器向上的推力向上移动，通过矩形弹簧的缓冲能够避免因冲击力太大而损坏工具，卡爪和连接块一起上移，当连接块碰到隔环时不再移动，此时卡爪受到上边的推力卡住节流器打捞颈，完成抓取动作，这种结构简单，成功率较高。

（9）本发明的这种机械式节流器打捞工具通过在上接头与震击杆通过销钉固定，在螺帽与外筒通过销钉固定，在固定套分别与外筒和连接座通过销钉固定，在连接座分别与芯轴和撑管通过销钉固定，使结构连接可靠稳固。

附图说明

图1为本发明的机械式节流器打捞工具结构示意图；

图2为本发明控制杆上倒锥形螺纹卡在间隔套内壁有伸缩台阶的示意图；

图3为本发明间隔套内壁上设有伸缩台阶的结构示意图。

附图说明：1、上接头；2、通气孔；3、震击杆；4、螺母；5、剪切销钉；6、外筒；7、观察孔；8、螺帽；9、控制杆；10、固定套；11、间隔套；12、卡簧；13、连接座；14、弹簧；15、撑管；16、隔环；17、芯轴；18、安全剪切销钉；19、矩形弹簧；20、连接块；21、卡爪；22、锁定套。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

为了克服现有技术成本高且打捞成功率不高的问题，本实施例提供了一种如图1所示的机械式节流器打捞工具，所述打捞机构上端依次连接有控制杆机构和震击杆机构，所述震击杆机构包括震击杆3和外筒6， 所述震击杆3上端连接上接头1，震击杆3外侧套有螺母4，震击杆3底端外侧设有凸台，震击杆3置于外筒6内，且螺母4与外筒6上端内侧连接，所述内筒6下端插有剪切销钉5，且剪切销钉5位于震击杆3下方，所述控制杆机构包括控制杆9、固定套10和连接座13，所述固定套10上端连接于内筒6下端外侧，固定套10下端连接连接座13，固定套10内侧设有限位台阶，所述控制杆9置于固定套10和连接座13形成的环空内，控制杆9顶端连接有螺帽8，且螺帽8置于外筒6内。

本发明的这种机械式节流器打捞工具的操作方法，包括如下步骤：

步骤1）组装打捞工具：依次连接好震击杆机构、控制杆机构和打捞机构，组成打捞工具；

步骤2）投入打捞工具：通过钢丝或测井用铠装电缆将将打捞工具下入井下，到达节流器上方后，快速下放打捞工具，然后缓慢上提打捞工具，当此时上提力大于此时的悬重时，说明打捞工具已经抓住节流器打捞颈；

步骤3）解封节流器：打捞工具抓住节流器打捞颈后，上提打捞工具并快速下放，震击杆3剪断剪切销钉5下移，冲击螺帽8，螺帽8和控制杆9向下移动，向下螺帽8反复进行上提和下放动作，由于震击杆3底端外侧设有凸台，凸台受到螺母4的阻挡，震击杆3在外筒6内上下移动，螺帽8和控制杆9受到震击杆3的冲击向下移动，由于固定套10内侧设有限位台阶，螺帽8和控制杆9移动到固定套10内的限位台阶的位置不再下移，控制杆9压缩节流器中心杆迫使节流器胶筒解封；

步骤4）上提打捞工具即可提出节流器。

本发明的这种机械式节流器打捞工具结构简单，操作方法易行，通过向上震击丢手或向下震击丢手的双向丢手解决了现有井下节流器打捞成功率不高的问题，可满足气田井下节流器打捞中要求的安全、可靠、低成本的打捞技术及经济性要求。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的机械式节流器打捞工具，为了避免工具在运行过程中憋压，所述外筒6的侧壁上设有通气孔2。

进一步的，所述固定套10上设有观察孔7，剪切销钉5未剪断时，观察孔7的位置对准控制杆9上的螺纹下端。从观察孔7可以观察控制杆的下移位置，便于检查工具状况，同时，观察孔7也具有透气的作用，，保证打捞过程正常进行。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的机械式节流器打捞工具，所述固定套10的限位台阶与连接座13之间嵌有间隔套11，所述间隔套11内部连接卡簧12，所述控制杆9置于卡簧12内，且控制杆9上方设有螺纹；

或者所述间隔套11内壁上设有伸缩台阶，所述控制杆9上方设有倒锥形螺纹。

解封节流器时，螺帽8和控制杆9受到震击杆3的冲击向下移动，控制杆9上的螺纹卡在卡簧12内，当震击杆3上行后控制杆9不能上行，或者控制杆9上方的倒锥形螺纹卡在间隔套11内壁上的伸缩台阶，当震击杆3上行后控制杆9不能上行，保证控制杆9运行的单向性，避免控制杆9移滑落造成打捞失败，由于固定套10内侧设有限位台阶，螺帽8和控制杆9移动到固定套10内的限位台阶的位置不再下移，避免控制杆掉入井内，影响井内其他工作。

实施例4：

在实施例3的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的机械式节流器打捞工具，所述打捞机构包括弹簧14、撑管15、隔环16、芯轴17、安全剪切销钉18、矩形弹簧19、连接块20、卡爪21、锁定套22，所述撑管15和芯轴17分别连接于连接座13下端的外侧和内侧，芯轴17套于控制杆9下部外侧，所述芯轴17与撑管15之间有弹簧14和隔环16，隔环16与芯轴17通过安全剪切销钉18固定，弹簧14被压缩置于连接座13与隔环16之间，隔环16外侧套有矩形弹簧19，且矩形弹簧19位于撑管15下方，芯轴17下端外侧有限位台阶，限位台阶上置有连接块20，连接块20与隔环16之间留有空隙，连接块20外侧设有凸起，卡爪21上端设有圆孔，连接块20的凸起置于卡爪21的圆孔内，卡爪21置于矩形弹簧19下方，卡爪21嵌于锁定套22内。

打捞机构用于抓取节流器，芯轴17和撑管15分别与连接座13连接，打捞机构与液压机构成为一体，隔环16置于芯轴17和撑管15之间，且隔环16与芯轴17通过安全剪切销钉18固定，隔环16与连接块20之间留有空隙，打捞工具下放时，当卡爪21接触到节流器打捞颈，卡爪21受到节流器向上的推力向上移动，通过矩形弹簧19的缓冲能够避免因冲击力太大而损坏工具，卡爪21和连接块20一起上移，当连接块20碰到隔环16时不再移动，此时卡爪受到上边的推力卡住节流器打捞颈，完成抓取动作，这种结构简单，成功率较高。

进一步的，当节流器解封失败时，通过向上震击或向下震击，丢手，使得安全剪切销钉18断开，弹簧14弹力释放，弹簧14的弹力大于矩形弹簧19的弹力，隔环16下移，震击连接块20，迫使卡爪21脱离锁定套22，卡爪21打开，松开节流器打捞颈，此时即可取出打捞工具，该打捞工具回收方便，避免节流器打捞失败后，打捞工具取不出来影响后续作业。

为了使结构连接可靠稳固，所述上接头1与震击杆3通过销钉固定，所述螺母4与外筒6通过销钉固定，所述固定套10分别与外筒6和连接座13通过销钉固定，所述连接座13分别与芯轴17和撑管15通过销钉固定。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。