通径规组件及通井装置的制作方法

文档序号:15583355发布日期:2018-10-02 18:05阅读:172来源:国知局

本实用新型涉及通井技术领域,尤其涉及一种通径规组件及通井装置。



背景技术:

在油田开发过程中,经常伴随着结蜡。特别是在自喷井中,依靠油层自身的能量将原油从井底举升到地面,在油气流从井底向井口运移过程中,原油中所含的油蜡随温度的不断降低而逐渐析出,吸附在油管内壁上,造成油管内径缩小,减小了油流通道,导致油井产液量下降,增加检泵次数。因此,需要及时清除吸附在管壁的油蜡,以保证井筒畅通。

一般地,在清蜡之前先进行通井操作,通井主要利用通径规组件进行通井。现有的通径规组件包括上下直径相同的通径规、以及与通径规连接的加重杆,加重杆上面连接有传动件,传动件通过滑轮与绞车连接,通过绞车释放传动件,在加重杆重力的作用下,使通径规前进进行通井。

但是,由于井内套管发生变形、弯曲、油水垢、结蜡严重等,容易导致通径规卡死在井内,影响通井作业。



技术实现要素:

本实用新型提供一种通径规组件及通井装置,以克服现有通径规在通井时容易阻塞卡死的技术问题。

本实用新型提供一种通径规组件,包括通径规以及驱动装置;所述通径规包括连接杆以及通径头,所述连接杆的一端与所述通径头的顶端固定连接;所述通径头上设置有刀头;所述驱动装置与所述连接杆的另一端固定连接,用于驱动所述通径头转动。

如上所述的通径规组件,其中,所述通径头的侧面设置有多个刀头,沿所述通径头的圆周方向间隔分布。

如上所述的通径规组件,其中,所述通径头的底面设置有多个刀头,沿所述通径头的圆周方向间隔分布。

如上所述的通径规组件,其中,所述刀头与所述通径头可拆卸连接。

如上所述的通径规组件,其中,所述通径头开设有过流通道;所述过流通道的进液口设置在所述通径头的底面,所述过流通道的出液口设置在所述通径头的侧面。

如上所述的通径规组件,其中,所述驱动装置包括升降杆、旋转筒以及滚珠;所述升降杆的底端容纳在所述旋转筒内;所述升降杆的底端开设有滚珠限位槽,所述滚珠设置在所述滚珠限位槽内;所述旋转筒的内壁设置有与所述滚珠相配合的螺旋导槽;所述旋转筒的底端与所述连接杆固定连接。

如上所述的通径规组件,其中,所述驱动装置还包括弹性件;所述弹性件套设在所述升降杆上,且所述弹性件的顶端与所述升降杆顶端设置的限位台阶抵接,所述弹性件的底端与所述旋转筒的顶端抵接。

如上所述的通径规组件,其中,所述通径规组件还包括加重杆,所述加重杆与所述升降杆的顶端固定连接。

如上所述的通径规组件,其中,所述旋转筒与所述连接杆一体成型。

本实用新型还提供一种通井装置,包括动力装置以及如上所述的通径规组件;所述动力装置通过传动件与所述通径规组件的驱动装置连接,用于提升或者下放所述通径规组件。

本实用新型通径规组件包括通径规以及驱动装置,通径规包括连接杆以及通径头,连接杆的一端与通径头的顶端固定连接;通径头上设置有刀头;驱动装置与连接杆的另一端固定连接,用于驱动通径头转动。本实用新型通径规组件及通井装置,通过驱动装置驱动通径头转动,使得通径头上的刀头可以旋转清除管壁上的结蜡、油水垢等,保证通井作业通畅,有效避免通径规遇阻卡死在井内而影响通井作业,提高了通井效率。

附图说明

通过参照附图的以下详细描述,本实用新型实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中,将以示例以及非限制性的方式对本实用新型的多个实施例进行说明,其中:

图1为本实用新型通径规组件结构示意图;

图2为本实用新型通径规组件主视图;

图3为本实用新型通径规组件左视图;

图4为本实用新型通径规组件俯视图;

图5为本实用新型通径规组件的局部剖视图;

图6为图1中驱动装置的结构示意图;

图7为图1中驱动装置的局部剖视图。

附图标记说明:

1:通径规; 11:连接杆;

12:通径头; 121:过流通道;

1211:进液口; 1212:出液口;

122:侧面; 123:顶面;

13:刀头; 2:驱动装置;

21:升降杆; 211:滚珠限位槽;

212:传动头; 2121:上棘齿;

213:旋转头; 2131:下棘齿;

214:堵头; 215:限位台阶;

22:旋转筒; 221:螺旋导槽;

23:滚珠; 24:弹性件。

具体实施方式

在油田开发过程中,经常伴随着结蜡。特别是在自喷井中,依靠油层自身的能量将原油从井底举升到地面,在油气流从井底向井口运移过程中,原油中所含的油蜡随温度的不断降低而逐渐析出,吸附在油管内壁上,造成油管内径缩小,减小了油流通道,导致油井产液量下降,增加检泵次数,抽油机载荷增加,增加能耗,当结蜡严重时会堵死油管,油井产不出液,更严重时,会造成抽油杆断裂,造成事故。因此,需要及时清除吸附在管壁的油蜡,以保证井筒畅通。

一般地,在清蜡之前先进行通井操作。通井的目的一是清除套管内壁上粘附的固体物质,例如钢渣、毛刺等,二是检查套管通径及变形、破损的情况,三是检查固井后形成的人工井底是否符合试油要求,四是调整井内的压井液,使其符合射孔要求。因此,通井时油气井测压作业前必不可少的一道工序。

通井主要利用通径规组件进行通井。现有的通径规组件包括上下直径相同的通径规、以及与通径规连接的加重杆,加重杆上面连接有传动件,传动件通过滑轮与绞车连接,通过绞车释放传动件,在加重杆重力的作用下,使通径规前进进行通井。

但是,由于井内套管落物、油水垢、结蜡严重等,容易导致通径规卡死在井内,影响通井作业。受阻过大容易造成传动件打扭拉断,从而导致工具或传动件掉入井内,这给打捞工作带来很大的难度甚至无法打捞,严重的可能会造成油井报废。

为此,本实用新型提供一种通径规组件及通井装置,以克服现有通径规在通井时容易阻塞卡死的技术问题。

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

图1为本实用新型通径规组件结构示意图;图2为本实用新型通径规组件主视图;图3为本实用新型通径规组件左视图;图4为本实用新型通径规组件俯视图;图5为本实用新型通径规组件的局部剖视图;图6为图1中驱动装置的结构示意图;图7为图1中驱动装置的局部剖视图。

首先需要说明的是,在本实用新型中,方位词“上”“顶”指的是靠近地面井口的一侧,方位词“下”“底”指的是靠近井底的一侧。

参照图1至图5,本实施例提供一种通径规组件,包括通径规1以及驱动装置2;通径规1包括连接杆11以及通径头12,连接杆11的一端与通径头12的顶端固定连接;通径头12上设置有刀头13;驱动装置2与连接杆11的另一端固定连接,用于驱动通径头12转动。

具体地,本实施例提供一种通径规组件,用于油杆、钻杆、套管等通井作业中,保证油杆、钻杆或者套管内部流动通道畅通。本实施例通径规组件包括通径规1以及驱动装置2。

其中,通径规1包括连接杆11以及通径头12,连接杆11的下端与通径头12的顶面123固定连接,具体地,连接杆11的下端可以与通径头12的顶面123不可拆卸固定连接,例如,焊接、铸造一体成型等;或者,连接杆11的下端可以与通径头12的顶面123可拆卸固定连接,例如,连接杆11的下端设置有外螺纹,通径头12的顶面朝向底面开设有与外螺纹相配和的内螺纹孔;或者,接杆11的下端可以与通径头12卡接等。优选地,连接杆11与通径头12为一体成型的一体件。连接杆11的横截面积可以是圆形、椭圆形、多边形,或者不规则形状等,本实施例优选连接杆11为圆形杆。

通径头12为圆柱结构,其上设置有刀头13,用于清楚油杆或者套管等内的钢渣、油蜡等,保证通井正常。其中,刀头13可以设置在通径头12的侧面122上,即圆柱结构的圆柱面上;或者,刀头13还可以设置在通径头12的底面上;或者,刀头13同时设置在通径头12的侧面122上和通径头12的底面上,在此不作限制。当然,刀头13可以沿通径头13的圆周方向间隔设置,也可以在圆柱通径头13的圆柱面上螺旋设置,在此不做限制。此外,刀头13可以是焊接在通径头12上,例如钎焊、氩弧焊、电阻焊等;或者,刀头13还可以是与通径头12一体成型;或者,刀头13与通径头12可拆卸连接,例如刀头13上设置有卡接头、通径头12上设置有卡接凹槽,通过卡接头与卡接凹槽,卡接固定在一起;或者,刀头13还可以与通径头12螺纹连接等。刀头13可以是现有的刀头结构,本实用新型对此不做限制。

驱动装置2与连接杆11的另一端固定连接,用于为通径头12提供动力,驱动通径头12转动,使得通径头12上的刀头13旋转切削清楚油杆或者套管等内壁上的油垢、油蜡等堵塞物。其中,驱动装置2可以是电机,例如,步进电机、直流电机、交流电机等;驱动装置2还可以是气缸、液压缸等;或者,驱动装置2还可以是其他能够为通径头12提供旋转动力的装置,在此不做限制。

本实施例提供的通径规组件,包括通径规以及驱动装置,通径规包括连接杆以及通径头,连接杆的一端与通径头的顶端固定连接;通径头上设置有刀头;驱动装置与连接杆的另一端固定连接,用于驱动通径头转动。本实施例通径规组件通过驱动装置驱动通径头转动,使得通径头上的刀头可以旋转清除管壁上的结蜡、油水垢等,保证通井作业通畅,有效避免通径规遇阻卡死在井内而影响通井作业,提高了通井效率。

在一些实施例中,通径头12的侧面设置有多个刀头13,沿通径头12的圆周方向间隔分布。

具体地,通径头12的侧面122固定有多个刀头13,沿通径头12的圆周方向间隔分布,优选地,为了保证管均匀清除管壁每个径向的堵塞物,多个刀头13沿通径头12的圆周方向均匀间隔分布。其中,刀头13可以设置三个、四个、五个等,本领域技术人员根据通径头12的直径、刀头的大小等实际情况进行设计,本实用新型对刀头设置的数量不作具体限定。刀头13与通径头12的侧面122可以是不可拆卸连接,例如:焊接、铆接等;刀头13与通径头12的侧面122也可以是可拆卸连接,例如:螺接、卡接等。

在另一些实施例中,通径头12的底面设置有多个刀头13,沿通径头12的圆周方向间隔分布。

具体地,通径头12的底面固定有多个刀头13,沿通径头12的圆周方向间隔分布,优选地,为了保证管均匀清除管壁每个径向的堵塞物,多个刀头13沿通径头12的圆周方向均匀间隔分布。其中,刀头13可以设置三个、四个、五个等,本领域技术人员根据通径头12的直径、刀头的大小等实际情况进行设计,本实用新型对刀头设置的数量不作具体限定。刀头13与通径头12的底面可以是不可拆卸连接,例如:焊接、铆接等;刀头13与通径头12的底面也可以是可拆卸连接,例如:螺接、卡接等。

为了提高清楚堵塞物的效率,优选地,通径头12的侧面122设置有多个刀头13,沿通径头12的圆周方向均匀间隔设置;同时,通径头12的底面设置有多个刀头13,沿通径头12的圆周方向均匀间隔设置,使得在通井过程中,通径头12底面的刀头13对堵塞物进行初步切除,然后侧面122的刀头13再次对堵塞物进行切除,保证通井顺畅。

作为一个优选地实施例,本实施例中,刀头13与通径头12可拆卸连接,方便拆卸更换、维修。具体地,刀头13与通径头12可以是螺纹连接,例如,通径头12上开设有螺纹孔,刀头13上设置有与所述螺纹孔配合的连接螺纹柱;或者,刀头13与通径头12还可以是卡接等可拆卸连接。当某个刀头损坏或者磨损严重时,拆卸下该刀头更换新的刀头,避免将整个通径规报废造成资源浪费。拆卸更换下新的刀头13之后,可以及时继续进行通井工作,避免因维修刀头13耽误通井作业。

在上述实施例的基础上,通径头12开设有过流通道121;过流通道121的进液口1211设置在通径头12的底面,过流通道121的出液口1212设置在通径头12的侧面122。

在通井作业中,如果举升力过高,容易顶起通井工具向上运动,因此,通径头12开设有过流通道121。具体地,通径头12开设有过流通道121,过流通道121的进液口1211设置在通径头12的底面,过流通道121的出液口1212设置在通径头12的侧面122,使得管内的液体可以通过通径头12,减小地流体对通井工具的举升力。

优选地,通径头12的底面朝向顶面开设有过流通道121,在通径头12的侧面122开设有过流通道121的出液口1212,出液口1212可以是一个,也可以是多个,例如两个、三个等,沿通径头12的侧面122的圆周方向间隔设置。出液口1212可以是圆形、椭圆形或者多边形、不规则形状等。本实施例优选,出液口1212设置为两个,相对设置在通径头12的侧面122上;参照图3,出液口1212的形状类似于矩形,其上端为圆弧形。

参照图6和图7,驱动装置2包括升降杆21、旋转筒22以及滚珠23;升降杆21的底端容纳在旋转筒22内;升降杆21的底端开设有滚珠限位槽211,滚珠23设置在滚珠限位槽211内;旋转筒22的内壁设置有与滚珠23相配合的螺旋导槽221;旋转筒22的底端与连接杆11固定连接。

具体地,驱动装置2为通径头12及刀头13的旋转提供动力,包括升降杆21、旋转筒22以及滚珠23。升降杆21的底端通纳在旋转筒22内,且升降杆21的底端开设有滚珠限位槽211,用于容纳滚珠23。其中,滚珠23可以是一个,也可以是多个,例如两个、三个等,相应的,滚珠限位槽211为多个,沿升降杆21的圆周方向间隔设置。旋转筒22的内壁设置有与滚珠23相配合的螺旋导槽221,滚珠限位槽211内的滚珠23可以沿螺旋导槽221滚动。

旋转筒22的底端与连接杆11固定连接,可以是可拆卸固定连接,例如卡接、螺接等,还可以是不可拆卸固定连接。作为一个优选地实施例,旋转筒22与连接杆11一体成型,即连接杆11轴向开设有空腔,空腔内壁开设有与滚珠23相配合的螺旋导槽221。

当通径头12遇到油蜡、油垢等堵塞物时,升降杆21受力向下运动,滚珠限位槽211内的滚珠23沿旋转筒22的螺旋导槽221螺旋滚动,从而将升降杆21的向下压力转化为旋转筒22的旋转扭矩,使得旋转筒22带动连接杆11转动,进而带动通径头12和刀头13转动,使刀头13切除管壁上的堵塞物,保证通井顺畅不堵塞,提高通井效率。

可选地,为了使滚珠23为与滚珠限位槽211内自动脱出,升降杆21的底端轴向开设有容纳腔,容纳腔的侧壁开设有滚珠限位槽211,且滚珠限位槽211的开口直径小于滚珠23的直径,滚珠23从容纳腔安装到滚珠限位槽211内。当然,升降杆21的底端设置有堵头214,封堵容纳腔。

进一步地,驱动装置2还包括弹性件24;弹性件24套设在升降杆21上,且弹性件24的顶端与升降杆21顶端设置的限位台阶215抵接,弹性件24的底端与旋转筒22的顶端抵接。

具体地,弹性件24可以是弹簧,也可以是橡胶筒,本实用新型对此不做限定。弹性件24套设在升降杆21上,且弹性件24的顶端与升降杆21顶端设置的限位台阶215抵接,弹性件24的底端与旋转筒22的顶端抵接。

更进一步地,通径规组件还包括加重杆,加重杆(未示出)与升降杆21的顶端固定连接。加重杆可以是现有的加重杆结构,本实用新型对此不做限制。优选地,加重杆与升降杆21通过螺纹连接。

当通径头12遇到油蜡、油垢等堵塞物时,加重杆在重力作用下,压迫升降杆21向下运动,进而压缩弹性件24,弹性件24将压缩力传递给旋转筒22,使得滚珠限位槽211内的滚珠23沿旋转筒22的螺旋导槽221螺旋滚动,从而将升降杆21的向下压力转化为旋转筒22的旋转扭矩,使得旋转筒22带动连接杆11转动,进而带动通径头12和刀头13转动,使刀头13切除管壁上的堵塞物,保证通井顺畅不堵塞,提高通井效率。

可选地,升降杆21的下端设置有传动头212和旋转头213,其中,滚珠限位槽211设置在旋转头213上,传动头212上设置有上棘齿2121,旋转头213上设置有与上棘齿2121相配合的下棘齿2131,通过上棘齿2121和下棘齿2131的相互咬合,从而旋转头213仅能单向传递力矩。

本实施例还提供一种通井装置,包括动力装置以及通径规组件;动力装置通过传动件与通径规组件的驱动装置2连接,用于提升或者下放通径规组件。

具体地,通径规组件包括通径规1以及驱动装置2;通径规1包括连接杆11以及通径头12,连接杆11的一端与通径头12的顶端固定连接;通径头12上设置有刀头13;驱动装置2与连接杆11的另一端固定连接,用于驱动通径头12转动。

动力装置可以是绞车,传动件可以是钢丝绳、皮绳、锁链等。本实施例传动件优选钢丝绳。钢丝绳的一端与驱动装置2的上端固定连接,钢丝绳的另一端通过滑轮与绞车连接,通过绞车和钢丝绳,提升或者下放通径规组件。其中,绞车可以是现有的绞车结构,钢丝绳也可以是现有的钢丝绳结构,本实用新型对此不做限制。当然,动力装置还可以是其他能够提升或者下放通径规组件的装置,在此不作限制。

本实施例提供的通井装置,包括动力装置以及通径规组件,动力装置通过传动件与通径规组件的驱动装置连接。本实施例通过动力装置提升或者下放通径规组件,其中,通径规包括连接杆以及通径头,连接杆的一端与通径头的顶端固定连接;通径头上设置有刀头;驱动装置与连接杆的另一端固定连接,通过驱动装置驱动通径头转动,使得通径头上的刀头可以旋转清除管壁上的结蜡、油水垢等,保证通井作业通畅,有效避免通径规遇阻卡死在井内而影响通井作业,提高了通井效率。

在本实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在以上描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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