一种易解卡的套铣打捞一体化装置的制作方法

文档序号:20968560发布日期:2020-06-05 18:49阅读:310来源:国知局
技术简介:
本专利针对井下永久式桥塞/封隔器套铣打捞中解卡困难、效率低的问题,提出套铣打捞一体化装置。通过离合器结构实现套铣与打捞功能协同,遇卡时可倒扣退出并配合高强钻杆解卡,提升作业成功率。
关键词:套铣打捞一体化,离合器结构,可退捞矛

本实用新型涉及油气田开发领域,尤其是一种适用于永久式桥塞、封隔器套铣修井作业的易解卡的套铣打捞一体化装置。



背景技术:

目前在油田勘探开发过程中,永久式桥塞、封隔器作为完井、分层采油、分层措施改造的工具等得到普遍应用。当井筒加深或需要重新对下部层位开发利用时,首先需要钻铣或打捞出上述桥塞或封隔器,才能对下部的油、气、水层进行措施作业。

处理这种永久式桥塞、封隔器时,目前通常采用先套铣再打捞的方式,其缺点是在套铣落鱼时,由于震动或者卡瓦释放,落鱼下行对下部工具造成冲击增加难度;特别是带有永久式封隔器的完井管柱,需要多道工序才能处理完毕,耗时耗力,施工难度大。已公开专利cn201020665306.6公开了一种油井桥塞套铣打捞工具,其内腔卡瓦顶部安放有轴承,结构较为复杂,其打捞卡瓦采用多片弧形卡瓦,存在易碎等缺陷,但是不具有释放功能;已公开专利cn200720170377.7公开了一种可钻式桥塞磨铣打捞工具,能一次完成磨铣打捞,但其打捞卡瓦采用6片弧形卡瓦,存在易碎等缺陷,其退出系统是将打捞卡瓦击碎释放中心管,即使退出管柱,给后续工作带来困难。此外,对于具有较大外径鱼顶的薄壁井内管状落物,上述两专利采用的套铣+套铣筒内打捞卡瓦打捞方法存在处理困难、风险高、易卡钻等风险。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种适用于永久式桥塞、封隔器套铣修井作业的易解卡的套铣打捞一体化装置。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种易解卡的套铣打捞一体化装置,包括套铣管总成和可收放式打捞管柱两大部分;

套铣管总成轴向自上而下顺序装配可退捞杯、上套铣筒、花键离合器外套、下套铣筒、套铣鞋和套铣齿;可退捞杯上部加工有与伴送钻杆相连的钻杆母扣、下部加工有与上套铣筒相连的双级套管公扣,可退捞杯、上套铣筒、花键离合器外套、下套铣筒和套铣鞋两两之间分别以双级偏梯螺纹扣相连接;花键离合器外套的周向开有径向销钉孔、其内腔中均匀加工有4道下花键键齿槽;套铣鞋外侧的下部周向铺焊有套铣齿;

可收放式打捞管柱轴向自上而下顺序装配花键离合器芯轴、打捞加长杆、可退式捞矛和引鞋,其中键离合器芯轴和打捞加长杆均位于套铣管总成的内腔中;花键离合器芯轴、打捞加长杆、可退式捞矛及引鞋两两之间分别以钻杆扣相连接,其螺纹旋合方向与套铣鞋的套铣旋转方向一致;花键离合器芯轴上部加工有与后续打捞钻杆相连的钻杆母扣、下部加工有与打捞加长杆相连的钻杆公扣,其外侧周向分别加工有8道上花键和4道下花键的外齿;

打捞加长杆上设置有与花键离合器外套上的径向销钉孔相对应的凹槽,通过销钉拧紧径向销钉孔与凹槽,使可收放式打捞管柱与套铣管总成连为一体,花键离合器外套内腔的下花键键齿槽与花键离合器芯轴的外齿处于离合状态。

用于固定所述花键离合器外套与打捞加长杆的销钉的个数根据套铣最大允许负荷计算并确定,使之满足套铣作业时剪不断、后续捞获桥塞/封隔器时上提适当载荷即可剪断。

所述套铣齿为高耐磨硬质合金。

本实用新型的有益效果是:将套铣和打捞两道作业工序结合为一体,只需起下一趟作业管柱就能实现对井内永久式桥塞、封隔器的套铣和打捞;可实施大力上提解卡,从而有效提升解卡上提力、提高解卡成功率。本实用新型具有结构简单、安全性高等优点,能显著提高施工效率、降低作业成本。

附图说明

图1是本实用新型的易解卡的套铣打捞一体化装置的结构示意图。

图2是图1的a-a剖面图。

图3是图1的b-b剖面图。

图4是图1的c-c剖面图。

图5是本实用新型的易解卡的套铣打捞一体化装置的花键离合器芯轴结构示意图。

图6是图5的a-a剖面图。

图7是图5的b-b剖面图。

图8是图5的花键展开图。

图9是本实用新型的易解卡的套铣打捞一体化装置的花键离合器外套结构示意图。

图10是图9的d-d剖面图。

图中,i—套铣管总成;ii—可收放式打捞管柱;1—可退捞杯;2—上套铣筒;3—花键离合器外套;4—下套铣筒;4-1—销钉;5—套铣鞋;6—套铣齿;7—花键离合器芯轴;8—打捞加长杆;9—可退式捞矛;10—引鞋。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明,但这些实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1-10所示,本实用新型的易解卡的套铣打捞一体化装置,包括套铣管总成i和可收放式打捞管柱ii两大部分;

套铣管总成i轴向自上而下顺序装配可退捞杯1、上套铣筒2、花键离合器外套3、下套铣筒4、套铣鞋5和套铣齿6;可退捞杯1上部加工有与伴送钻杆相连的钻杆母扣、下部加工有与上套铣筒2相连的双级套管公扣,可退捞杯1、上套铣筒2、花键离合器外套3、下套铣筒4和套铣鞋5两两之间分别以双级扣相连接;花键离合器外套3的周向开有径向销钉孔、其内腔中均匀加工有4道下花键键齿槽;套铣鞋5外侧的下部周向铺焊有套铣齿6;

可收放式打捞管柱ii轴向自上而下顺序装配花键离合器芯轴7、打捞加长杆8、可退式捞矛9和引鞋10,其中键离合器芯轴7和打捞加长杆8均位于套铣管总成i的内腔中;花键离合器芯轴7、打捞加长杆8、可退式捞矛9及引鞋10两两之间分别以钻杆扣相连接,其螺纹旋合方向与套铣鞋的套铣旋转方向一致;花键离合器芯轴7上部加工有与后续打捞钻杆相连的钻杆母扣、下部加工有与打捞加长杆8相连的钻杆公扣,其外侧周向分别加工有8道上花键和4道下花键的外齿;

打捞加长杆8上设置有与花键离合器外套3上的径向销钉孔相对应的凹槽,通过销钉4-1拧紧径向销钉孔与凹槽,使可收放式打捞管柱ii与套铣管总成i连为一体。此时的花键离合器外套3内腔花键键齿槽与花键离合器芯轴7的外齿处于离合状态。

用于固定所述花键离合器外套3与打捞加长杆8的销钉的个数根据套铣最大允许负荷计算并确定,使之满足套铣作业时剪不断、后续捞获桥塞/封隔器时上提适当载荷即可剪断。

所述套铣齿6为高耐磨硬质合金。

现场使用前,要按照说明完成本套铣打捞一体化装置的组装:首先,按照图1将花键离合器芯轴7、打捞加长杆8、可退式捞矛9及引鞋10可收放式打捞管柱ii各组成部分通过丝扣两两相连,并通过专用拧扣机将丝扣拧紧,使之连接牢固;然后将上套铣筒2、花键离合器外套3、下套铣筒4、套铣鞋5套铣管总成i部分通过双级偏梯螺纹扣两两相连,并通过专用拧扣机将丝扣拧紧、连接牢固,套铣鞋5外侧的下部周向铺焊有套铣齿6;通过上套铣筒2内腔穿入可收放式打捞管柱ii、使可退式捞矛9及引鞋10完全穿过套铣齿6下端,通过微调使打捞加长杆8上的凹槽与花键离合器外套3上的径向销钉孔对正、拧紧销钉4-1使可收放式打捞管柱ii与套铣管总成i连为一体,其中用于固定所述花键离合器外套3与打捞加长杆8的销钉的个数可根据套铣最大允许负荷计算并确定,使之满足套铣作业时剪不断、后续捞获桥塞/封隔器时上提适当载荷即可剪断;最后,在上套铣筒2上端拧上可退捞杯1,即完成本易解卡型套铣打捞一体化装置的连接。

针对永久式桥塞、封隔器套铣作业,采用易解卡型本套铣打捞一体化装置作业的基本施工工艺流程如下:

1、采用投送管柱将易解卡型套铣及打捞一体化装置送至井内落鱼处,开泵循环、加压下放打捞管柱,打捞所需轴向钻压经套铣管总成i与可收放式打捞管柱ii之间的连接部传递至可退捞矛9,经引鞋10导引可退捞矛进入待打捞桥塞或封隔器的内腔并挂卡住其中心管内壁;

2、上提投送管柱至设定吨位,迫使连接离合器外套3与打捞加长杆8的销钉剪断,此时可收放式打捞管柱ii与套铣管总成i分离;

3、继续上提投送管柱,可收放式打捞管柱ii与套铣管总成i发生相对运动,离合器芯轴7下行,其离合器芯轴外齿插入离合器外套3与内腔牢固啮合,此时再上提投送机构也不再上行,打捞矛牢固挂卡住待打捞桥塞或封隔器;

4、下放投送管柱,使套铣鞋5底部的套铣齿接触到待打捞桥塞或封隔器中心管外部分的上表面,对管柱施加一定钻压对待打捞桥塞或封隔器中心管外的部分进行套铣;此时离合器芯轴7与离合器外套3分离,套铣扭矩不会传递给可收放式打捞管柱ii,打捞矛保持打捞桥塞或封隔器的挂卡状态不变;

5、当套铣至待打捞桥塞或封隔器解卡后,待打捞桥塞或封隔器的剩余部分可在井筒内上下自由活动,此时上提投送管柱使可收放式打捞管柱ii与套铣管总成i发生相对运动,离合器芯轴7下行插入离合器外套3内腔中的凹槽中,再提升上提力使打捞矛带出待打捞桥塞或封隔器;

6、若套铣齿磨损至套铣无进尺但待打捞桥塞或封隔器仍未解卡,此时上提投送管柱,套铣管总成i上行,离合器芯轴7下行,其离合器芯轴外齿插入离合器外套3内腔中的凹槽中并牢固啮合;地面施加扭矩,经投送管柱、套铣管总成i传递至可收放式打捞管柱ii底部的可退捞矛,使可退式捞矛9退出;上提投送管柱带出该套铣打捞一体化工具,在地面更换套铣鞋5,并重新组装该套铣打捞一体化工具,重复上述步骤1至5,完成井内桥塞或封隔器的打捞。

当套铣过程中套铣机构有遇卡显示时,可在一定范围内上提、下放钻具,进行活动解卡。当套铣机构或打捞机构完全卡死,可反转钻具,从可退捞杯1与上套铣筒2连接处的双级扣倒扣退出,然后自上套铣筒2内腔中下入高强打捞钻杆,与花键离合器芯轴7的上钻杆母扣对扣连接,进行解卡施工,提高解卡成功率。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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