一种带压作业捞矛的制作方法

1.本实用新型涉及一种带压作业捞矛，属于油田打捞工具技术领域。


背景技术：

2.油田进入开发后期，井筒作业工况也愈发复杂，作业难度不断增大，对井内有压力的施工井，若采用常规压井作业，会污染地层，影响油气开发生产，由此带压作业优势日益突出。
3.目前在对井内压力较高的油井实施打捞作业时，因落入油井内的管柱落物往往无法实施有效堵塞，管柱内的液体受地下压力作用而向上流动。这里需要说明的是：本领域中，落入油井内的管柱落物通常被称为落鱼，管柱落物的上端称为鱼顶，管柱落物的内腔被称为鱼腔。由于现有的常规打捞工具无法与落入油井内的管柱落物进行密封连接，这样管柱落物内的液体会从打捞工具与管柱落物的环空中喷出，这样，在将管柱落物打捞至井口位置时，从管柱落物中喷出的液体会污染井口设备；并且在管柱落物从井口打捞出后，从管柱落物中喷出的液体污染地面设备，进而影响油气生产。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种带压作业捞矛，用以解决现有技术中在打捞过程中从管柱落物中喷出的液体影响油气生产的技术问题。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一种带压作业捞矛，包括上端用于与打捞管柱连接的矛杆和沿轴向活动装配在矛杆上的卡瓦，矛杆具有直径从上向下增大的外锥段，所述卡瓦在上提矛杆时沿矛杆向下移动、并在外锥段的作用下径向张开而与鱼腔内壁顶压配合；带压作业捞矛还包括密封套筒和单向阀，密封套筒套设在矛杆上并位于卡瓦的下方，所述密封套筒的下端与矛杆保持相对固定，所述密封套筒在卡瓦的挤压作用下扩张而实现矛杆与鱼腔内壁之间密封；所述矛杆内具有液体通道，矛杆上配置有单向阀，所述单向阀用于阻止鱼腔内液体向上通过液体通道、并用于供矛杆上方液体向下流动以冲洗鱼顶。
7.有益效果是：本实用新型通过在矛杆外设置密封套筒，利用上提矛杆来下放卡瓦，使得卡瓦相对矛杆下移时挤压密封套筒，密封套筒受压扩张进而实现与鱼腔内壁密封配合，并且卡瓦与鱼腔内壁咬合；同时，由于矛杆上配置有单向阀结构，鱼腔内的液体被完全封堵在鱼腔内，而无法从鱼腔中喷出，实现了带压打捞，进而避免管柱落物捞出时从鱼腔中喷出液体而污染井口设备，保证油气正常生产。同时，本实用新型能够通过打捞管柱和捞矛向下打入高压液体顶开单向阀结构，进而实现正向冲洗鱼顶（即管柱落物顶端），保证捞矛能够顺利进入鱼腔内。
8.进一步地，所述单向阀连接在矛杆的下端。将单向阀结构独立设置在矛杆下端，与将单向阀设置在矛杆内的方式相比，能够降低装配难度，降低成本。
9.进一步地，所述单向阀包括阀套和安装在阀套内的弹簧和阀球，所述阀套与矛杆
连接并通过弹簧向上顶压阀球而封堵矛杆下端。矛杆与单向阀结构配合，简化单向阀结构。
10.进一步地，所述单向阀还包括球座，所述阀套与矛杆螺纹连接，所述阀套将球座压装在矛杆下端面上，所述弹簧将阀球顶压在球座上。通过设置球座能够保证与阀球可靠封堵，同时，球座直接利用阀套压装在矛杆下端，结构简单，组装方便。
11.进一步地，为实现方便密封套筒安装设置，所述矛杆于外锥段下方具有密封套筒安装段，所述密封套筒套设在密封套筒安装段上并夹设在外锥段与所述阀套之间。
12.进一步地，为了保证密封套筒被卡瓦可靠挤压，所述密封套筒安装段上于密封套筒的上方套设有压环，所述卡瓦通过向下挤压所述压环以实现挤压密封套筒。
13.进一步地，为减少捞矛下入阻力，所述阀套的下端为用于引导捞矛进入鱼腔的锥形结构，所述锥形结构构成引导头。
14.进一步地，为了实现单向阀防脱，并且尽可能地减少防脱结构对阀套下端开口尺寸的影响，所述阀套内安装有用于与弹簧的远离阀球的一端挡止配合以阻止所述弹簧和阀球从阀套下端脱出的挡环。
15.进一步地，为了方便挡环安装，所述阀套内壁上具有台阶面，所述挡环在弹簧作用下顶压在台阶面上。
16.进一步地，为了实现将外径较小的矛杆与上端外径较大的打捞管柱连接，所述矛杆的上端通过上接头与打捞管柱连接，所述上接头的外径大于所述矛杆外径。
附图说明
17.图1为本实用新型一种带压作业捞矛的实施例1的结构示意图；
18.图中：1、上接头；2、矛杆； 201、换向槽；202、轨道长槽；203、轨道短槽；204、外锥段；3、转套；4、滑动销；5、卡瓦； 501、护套接头；502、卡瓦瓣；503、卡瓦内锥；504、分瓣槽；6、压环；7、密封套筒；8、球座；9、阀球；10、弹簧；11、挡环；12、阀套。
具体实施方式
19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设
备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
22.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
23.本实用新型中一种带压作业捞矛的具体实施例1：如图1所示，包括上接头1、矛杆2、转套3、滑动销4、卡瓦5、压环6、密封套筒7和连接在矛杆下端的单向阀，单向阀包括球座8、阀球9、弹簧10、挡环11和阀套12。
24.矛杆2通过上接头1与打捞管柱连接，打捞管柱可以为油管或者钻柱，通过打捞管柱将带压作业捞矛送入鱼腔内，来打捞落入油井内的管柱，所述鱼腔也即是落入油井内管柱的内腔。上接头1的外径大于矛杆2的外径，由于矛杆2要下入鱼腔内，矛杆2的外径通常小于打捞管柱，本技术利用上接头1实现连接外径较大的打捞管柱与矛杆2。
25.矛杆2内具有液体通道，矛杆2的靠近下端的位置处具有直径从上向下增大的外锥段204，卡瓦5导向活动装配在矛杆2上，并位于外锥段204的上方，卡瓦5的外壁上开设有分瓣槽504，使得卡瓦5下端形成多个周向间隔分布的卡瓦瓣502，当带压作业捞矛进入鱼腔，上提矛杆2，卡瓦5会相对矛杆2下移，卡瓦5在外锥段204的顶撑下径向扩张，卡瓦5与鱼腔内壁顶压配合，实现带压作业捞矛与鱼腔内壁咬合，进而可以上提带压作业捞矛实现打捞。
26.矛杆2外于卡瓦5的下方套设有压环6和密封套筒7，矛杆2具有位于外锥段204下方的密封套筒安装段，压环6和密封套筒7依次套装在密封套筒安装段上，并夹设在阀套12与外锥段204之间，当卡瓦5相对矛杆2下移，卡瓦5向下挤压所述压环6，进而压环6挤压密封套筒7使其径向扩张，实现矛杆2与鱼腔内壁之间的密封。
27.关于单向阀，单向阀用于阻止鱼腔内液体向上通过液体通道、并用于供矛杆2上方液体向下流动以冲洗鱼顶。阀套12螺纹连接在矛杆2下端，阀套12将球座8压装在矛杆2下端面上，阀套12通过弹簧10向上顶压阀球9，将阀球9顶压在球座8上，而封堵矛杆内液体通道的下端。所述阀套12内安装有用于与弹簧10的远离阀球的一端挡止配合以阻止所述弹簧和阀球从阀套下端脱出的挡环11。所述阀套12内壁上具有台阶面，所述挡环11在弹簧作用下顶压在台阶面上。阀套12的下端为用于引导捞矛进入鱼腔的锥形结构，所述锥形结构构成引导头。
28.矛杆2的外周面上于上部螺纹的下方设有换向槽201以及沿矛杆2的轴向延伸的轨道槽。转套3套装在矛杆2上，转套3具有外螺纹段，卡瓦5上部的护套接头具有内螺纹，与转套3下端的外螺纹段连接。滑动销4安装在转套3的外螺纹段的通孔中，护套接头从滑动销的外侧对滑动销4起保护和限位作用。所述卡瓦5通过滑动销4与轨道槽导向滑动配合，实现相对矛杆上下导向移动。
29.所述轨道槽包括轨道长槽202和轨道短槽203，换向槽201连通轨道长槽和轨道短槽，在上提下放矛杆过程中，卡瓦上下移动过程中经换向槽换向转动，卡瓦上的滑动销4能够通过换向槽201沿周向切换不同的轨道槽。本实施例中，轨道长槽202的下端位置处于轨道短槽203下端的下方，也就是说，轨道长槽202的长度大于轨道短槽的长度。
30.当卡瓦5沿矛杆2上下运动时，转套3和滑动销4可自由转动并经换向槽201换向，分别进入长、短轨道槽202、203中灵活滑动。当滑动销4处于矛杆2的长轨道槽202时，上提矛杆2，矛杆2的外锥段204能够和卡瓦内锥503接触配合，将卡瓦瓣502的弹性胀开，咬死在落物内壁，同时卡瓦瓣502的末端将压环6挤压，压缩密封套筒7扩张，实现对井下落物内腔的密
封。当滑动销4处于矛杆2的短轨道槽203时，上提矛杆2，矛杆2的外锥段204不能和卡瓦内锥503接触配合，卡瓦瓣502处于回缩状态，可将打捞矛退出落物内腔。
31.本实用新型的捞矛在使用时，将本实用新型上接头1与入井的打捞管柱连接，滑动销4置于矛杆2的轨道短槽203中，下放入井。先关带压作业环形防喷器密封打捞管柱本体，确保打捞管柱和套管环空压力封闭，此时在井筒内向上压力和弹簧10弹簧力作用下，阀套12阀腔内的阀球9向上和球座8下端的密封面配合，实现对井内流体向上的密封，防止井内高压流体进入球座8上部的打捞管柱中喷处，从而确保带压安全下入工具。
32.当带压作业捞矛下放到鱼顶时，由操作人员记录打捞管柱悬重与方入，开泵从打捞管柱内泵入修井液，在修井液正向压差作用下，阀球9向下压缩弹簧10，并脱开球座8下端密封面，修井液从球座8进入阀套12阀腔内，再经过挡环11的通孔，流出阀套12，实现对鱼顶的冲洗。
33.缓慢下放打捞管柱，在阀套12末端锥形引导头的引导下，锥12、密封套筒7、压环6和卡瓦5依次引入鱼腔，观察碰鱼方入和入鱼方入及悬重变化。上提打捞管柱，矛杆2向上移动，矛杆2的外锥段204和卡瓦内锥503接触配合，直至将卡瓦瓣502弹性胀开，咬死在鱼腔内壁，同时卡瓦瓣502的末端挤压压环6，压缩密封套筒7扩张，实现对鱼腔内部的密封，防止鱼腔内高压流体从矛杆2和鱼腔环空向上喷出，确保工具带压出井口时的操作安全。
34.如上提悬重增加，则说明已捞获落鱼，起出打捞管柱即可完成打捞作业。如上提打捞管柱拉不动，且悬重已超过落鱼管柱重量，说明落鱼已卡死，为避免事故扩大化，此时将工具管柱下击，矛杆2下行，再缓慢上提，此时滑动销4经矛杆2的换向槽201的换向，进入矛杆2的轨道短槽203中，矛杆2的外锥段204和卡瓦内锥503脱开，卡瓦瓣502缩回而离开鱼腔内壁，密封套筒7也失去卡瓦瓣502的挤压而回缩，解除对鱼腔的密封，继续上提打捞管柱，可将工具退出、起出井筒。
35.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：密封胶套可以不通过阀套夹设在外锥段与阀套之间，而是将密封套筒的下端直接固定在矛杆外周面上，例如将密封套筒的下端利用抱箍或者粘胶固定在矛杆外。
36.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：可以在矛杆内设置单向阀结构，直接将阀球安装在流体通道内部。
37.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：设置在矛杆下端的单向阀为独立连接在矛杆下端的完整单向阀结构。
38.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：阀套与矛杆之间可省去阀座，阀球直接封堵在矛杆下端流体通道口位置。
39.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：压环可以不设置，卡瓦直接挤压密封套筒。
40.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：当单向阀设置在矛杆内时，锥形引导结构可以直接设置在矛杆下端。
41.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：可以不设置挡环，而直接在阀套内壁上设置台阶面，又或者，阀套不设置台阶面，而在阀套内壁上开设环槽，直接将挡环嵌装在环槽内。
42.作为本实用新型的另一种实施例，与实施例1不同的是：可以在矛杆上端一体设置
螺纹接头，矛杆直接与上方打捞管柱连接。
43.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。