用于井内悬挂工具的装置及在管道内悬挂工具的方法与流程

本发明涉及天然气井井下工具，具体地涉及一种用于井内悬挂工具的装置，与该装置配合使用的送放工具和打捞工具，以及用于在管道内悬挂工具的方法。

背景技术：

1、随着天然气井生产后期施工需求日益增多、情况日益复杂多变。其中，有的气井需要重新选层压裂进行挖掘增产，有的气井需要进行堵水封层、排水采气等作业。因此，随着天然气开采技术的不断发展，越来越多操作方便、功能强大的井下工具问世。但是，井下工具通常不能直接安装在井内的管道中，必须要借助悬挂装置而安装在管道中。为了井下作业能够更方便、快捷的进行，基于悬挂装置能够拓展出井下堵塞器、井下节流器、井下射流泵等井下工具。

2、现阶段的悬挂装置通常应用于活动式节流器、固定式井下节流器和卡定弹片式工具等。其中，活动式节流器在遇到油管管壁较脏时易出现锚定不稳、不牢的现象。固定式井下节流器不能适用于全通径的工作管柱。此外，对于卡定弹片式悬挂工具，通过双向卡定弹片实现双向大承载的弹片刚度大、弹片与井筒之间的下入摩擦力大，具有识别功能时卡定弹片具有一定编码长度以识别相匹配的工作筒。其下方悬挂的井下工具具有一定的刚性长度，若采用泵送方式卡定弹片容易出现不对称状态，造成不能顺利收拢、回弹，甚至被卡死无法泵送到位的现象；若采用连续油管进行井下作业，在井筒变径、堵塞井段，以及长水平段需要提供较大的下压力推动井下工具下行，而且存在作业时间长、作业成本高等问题。

3、然而，现有技术中在仍不存在能够解决上述问题的悬挂装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种用于井内悬挂工具的装置，其能够通过第一弹片爪和第二弹片爪与管道形成有效地卡接，从而使用于井内悬挂工具的装置在管道内具有稳定的双向大承载作用。本发明的目的还在于提出一种送放工具、一种打捞工具，以及一种用于在管道内悬挂工具的方法。本发明能够满足钢丝作业带压下入的需求、能够应用于全通径管柱，并且打捞后可实现管柱全通径。此外，本发明能够满足采用连续油管进行大斜度井、水平井作业的需求，在送放时无需下压力能够推动井下工具下行，在意外遇到堵塞井段时也能够顺利地通过，从而能够更方便、更迅速地进行作业。本发明还具有可打捞井下堵塞器的功能，一方面能用于封堵下部产层，实现多产层分层测试，并且在已开采气层上部层位重新进行选层压裂，从而在临时封堵后期只需捞出井下堵塞器即可全井筒开采；另一方面能够进行堵水封层等多种工况下的井下作业。若使本发明中的连接芯轴具有油嘴及流道的结构，由此就能实现管柱内节流、控压，并且还能够带压下入进行井下节流等作业。另外，基于本发明还能拓展出井下射流泵、井下单流阀等功能模块，从而使气井更容易地实现稳产，并且适用范围广、具有广阔的推广价值。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种用于井内悬挂工具的装置，包括用于安装在井内的管道中的锁定组件，所述锁定组件包括第一弹片爪，以及与所述第一弹片爪相对布置的第二弹片爪，以及与所述锁定组件固定连接并用于连接井下工具的悬挂组件，其中，第一弹片爪和第二弹片爪均构造成能够与所述管道的内壁面形成卡接，从而使井下工具能够悬挂在所述管道中。

3、在一个实施例中，所述第一弹片爪的长度小于所述第二弹片爪的长度。

4、在一个实施例中，所述第一弹片爪的弹性大于所述第二弹片爪的弹性。

5、在一个实施例中，所述第一弹片爪和第二弹片爪均构造成杆状，且二者的外表面上均向外延伸有凸起部。

6、在一个实施例中，所述凸起部包括第一凸齿和设置在所述第一凸齿的上游的第二凸齿，其中，所述第一凸齿构造成具有锥形的侧面，所述第二凸齿构造成具有直角的侧面，其中，设置在所述第一弹片爪上的所述第二凸齿比设置在所述第二弹片爪上的所述第二凸齿更短。

7、在一个实施例中，所述悬挂组件构造成中空套筒，所述第一弹片爪和所述第二弹片爪从所述悬挂组件的上游端延伸出。

8、在一个实施例中，所述悬挂组件包括设置在中空套筒内的连接芯轴、套接在所述连接芯轴外的中间芯轴、套接在所述中间芯轴外的压环，以及与所述连接芯轴的第一端连接的固定座，其中，所述固定座构造成能够伸入至所述压环内，所述中间芯轴上设置有第一棘齿卡簧。

9、根据本发明的第二方面，提供了一种送放工具，包括送放筒，以及与所述送放筒固定连接的送放芯轴，其中，所述送放芯轴通过第一销钉和第二销钉与根据如上所述的用于在井内悬挂工具的装置固定连接；所述送放筒构造成中空套筒，所述第二弹片爪的尾部收缩至所述送放筒的内部，所述第一弹片爪处于所述送放筒之外。

10、根据本发明的第三方面，提供了一种打捞工具，包括打捞筒，以及与所述打捞筒固定连接的打捞芯轴，其中，所述打捞芯轴能够伸入至根据如上所述的用于在井内悬挂工具的装置的内部并与所述中间芯轴上的所述第一棘齿卡簧啮合；所述打捞筒构造成中空套筒，所述第一弹片爪和所述第二弹片爪均能收缩至所述打捞筒的内部。

11、根据本发明的第四方面，提供了一种用于在管道内悬挂工具的方法，包括步骤：在送放工况中，将放入至管道内的根据如上所述的用于在井内悬挂工具的装置的一端与根据如上所述的送放工具连接，另一端与井下工具连接，通过井下工具的自重来使所述用于在井内悬挂工具的装置在管道内向下运动，当运动到目的位置时，所述第一弹片爪与管道卡接，所述第二弹片爪仍收缩在所述送放筒的内部；在丢手工况中，上提所述送放工具，所述第一销钉被剪断；所述固定座伸入至所述压环内，继续上提所述送放工具直至剪断第二销钉，使得所述第二弹片爪向外回弹与管道卡接，从而能够将所述送放工具从管道内拉出；在打捞工况中，将根据如上所述的打捞工具放入管道内，下压所述打捞工具，所述打捞芯轴与所述第一棘齿卡簧啮合；所述第二弹片爪的尾部和所述第一弹片爪的尾部依次向打捞筒内收缩，继续下压所述打捞工具直至所述第二弹片爪的尾部完全收缩至打捞筒内，从而能够将用于在井内悬挂工具的装置和所述打捞工具一同从管道内拉出。

技术特征：

1.一种用于在井内悬挂工具的装置(100)，包括：

2.根据权利要求1所述的用于在井内悬挂工具的装置，其特征在于，所述第一弹片爪(11)的长度小于所述第二弹片爪(12)的长度。

3.根据权利要求2所述的用于在井内悬挂工具的装置，其特征在于，所述第一弹片爪(11)的弹性大于所述第二弹片爪(12)的弹性。

4.根据权利要求3所述的用于在井内悬挂工具的装置，其特征在于，所述第一弹片爪(11)和第二弹片爪(12)均构造成杆状，且二者的外表面上均向外延伸有凸起部(13)。

5.根据权利要求4所述的用于在井内悬挂工具的装置，其特征在于，所述凸起部(13)包括第一凸齿(131)和设置在所述第一凸齿(131)的上游的第二凸齿(132)，其中，所述第一凸齿(131)构造成具有锥形的侧面，所述第二凸齿(132)构造成具有直角的侧面，

6.根据权利要求5所述的用于在井内悬挂工具的装置，其特征在于，所述悬挂组件(20)构造成中空套筒，所述第一弹片爪(11)和所述第二弹片爪(12)从所述悬挂组件(20)的上游端延伸出。

7.根据权利要求6所述的用于在井内悬挂工具的装置，其特征在于，所述悬挂组件(20)包括设置在中空套筒内的连接芯轴(21)、套接在所述连接芯轴(21)外的中间芯轴(22)、套接在所述中间芯轴(22)外的压环(23)，以及与所述连接芯轴(21)的第一端连接的固定座(24)，其中，所述固定座(24)构造成能够伸入至所述压环(23)内，所述中间芯轴(22)上设置有第一棘齿卡簧(221)。

8.一种送放工具(200)，包括送放筒(30)，以及与所述送放筒(30)固定连接的送放芯轴(31)，其中，所述送放芯轴(31)通过第一销钉(25)和第二销钉(26)与根据权利要求1到7中任一项所述的用于在井内悬挂工具的装置(100)固定连接；所述送放筒(30)构造成中空套筒，所述第二弹片爪(12)的尾部收缩至所述送放筒(30)的内部，所述第一弹片爪(11)处于所述送放筒(30)外。

9.一种打捞工具(300)，包括打捞筒(40)，以及与所述打捞筒(40)固定连接的打捞芯轴(41)，其中，所述打捞芯轴(41)能够伸入至根据权利要求1到7中任一项所述的用于在井内悬挂工具的装置(100)的内部并与所述中间芯轴(22)上的所述第一棘齿卡簧(221)啮合；所述打捞筒(40)构造成中空套筒，所述第一弹片爪(11)和所述第二弹片爪(12)均能收缩至所述打捞筒(40)的内部。

10.一种用于在管道内悬挂工具的方法，包括步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于在井内悬挂工具的装置，其包括用于安装在井内的管道中的锁定组件，锁定组件包括第一弹片爪，以及与第一弹片爪相对布置的第二弹片爪，以及与锁定组件固定连接的悬挂组件。其中，第一弹片爪和第二弹片爪均构造成能够与管道的内壁面形成卡接，从而使井下工具能够悬挂在管道中。能够满足钢丝作业带压下入的需求、能够应用于全通径管柱，并且打捞后可实现管柱全通径。此外，本发明还公开了一种送放工具、一种打捞工具，以及用于在管道内悬挂工具的方法。

技术研发人员：林永茂,潘健,滕汶江,胡丹,周怡君,叶翠莲
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16