CN102296939A - 自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具及其使用方法，包括膨胀管和设在膨胀管底部的底堵，在膨胀管内设有贯穿于膨胀管和底堵的能滑动的拉杆，在底堵的下端连接有泄油器，泄油器包括套设于拉杆外侧的泄油器壳体，泄油器壳体与拉杆之间的间隙形成一环形空间，在环形空间内设有能在环形空间内滑动的滑套，在拉杆的底部固设有沿径向外凸的背母，在泄油器壳体上沿径向开设有泄油口，在滑套上沿径向开设有对位槽孔，所述背母能与所述滑套相顶抵并驱动所述滑套在所述环形空间内滑动，使得所述对位槽孔与所述泄油口对位连通。本发明具有避免在打捞过程中出现的抽吸现象，降低打捞底堵难度，提高油田现场施工作业安全可靠性的优点。

Description

自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具及其使用方法

技术领域

本发明涉及石油开采领域，尤其涉及一种自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具及其使用方法。

背景技术

目前，在油田油井长期采油过程中，井下油管会发生坏损，需要进行维修。井下套管补贴修井方法是常用的修井方式之一，其是在施工中采用膨胀管进行套管补贴加固，利用底堵密封膨胀管的底部，底堵与膨胀管螺纹连接，可应用于钻井、完井及采油、修井等作业过程。

现有的胀捞一体膨胀管补贴工具虽然能够实现膨胀管和底堵打捞一次完成，但由于长段套管补贴后，底堵与膨胀管间具有良好的密封性，从而构成了抽吸活塞结构，这样在打捞底堵时，会形成抽吸现象。底堵以下井段瞬间的抽吸作用不仅增大了打捞底堵难度，还对油井井身结构安全构成威胁；同时在打捞时需要克服底堵以上井段大量液体自重对底堵产生的巨大下压力，大大增加了打捞难度。

综上所述，现有的胀捞一体膨胀管补贴工具存在有底堵打捞难度大、上返液体给井口的生产、维修、环保等作业带来诸多不便等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，该膨胀管工具能够避免在打捞膨胀管和底堵过程中出现的抽吸现象，降低打捞底堵难度，提高油田现场施工作业安全可靠性。

本发明的另一目的是提供一种自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具的使用方法，该方法能够避免在打捞过程中出现的抽吸现象，降低打捞底堵难度，保证油田现场施工作业安全可靠性。

为达到上述目的，本发明提出一种自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，包括膨胀管和设在所述膨胀管底部的底堵，在所述膨胀管内设有贯穿于所述膨胀管和所述底堵的能滑动的拉杆，在所述底堵的下端连接有泄油器，所述泄油器包括套设于所述拉杆外侧的泄油器壳体，所述泄油器壳体与所述拉杆之间的间隙形成一环形空间，在所述环形空间内设有能在环形空间内滑动的所述滑套，在所述拉杆的底部固设有沿径向外凸的背母，在所述泄油器壳体上沿径向开设有泄油口，在所述滑套上沿径向开设有对位槽孔，所述背母能与所述滑套相顶抵并驱动所述滑套在所述环形空间内滑动，使得所述对位槽孔与所述泄油口对位连通。

如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其中，所述滑套通过能由外力剪断的剪切销钉与所述泄油器壳体相卡接，所述背母的外径大于所述滑套的内径且小于所述泄油器壳体的内径，当所述滑套与所述泄油器壳体通过所述剪切销钉定位时，所述泄油口与所述对位槽孔相交错；当外力剪断的剪切销钉且所述滑套滑动至与所述底堵的底端相顶抵的位置时，所述对位槽孔与所述泄油口对位连通。

如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其中，所述泄油器壳体下端依次连接泄油器下接头和外加厚油管，所述泄油器壳体、所述泄油器下接头和所述外加厚油管的内腔相连通形成通道，所述拉杆延伸至所述通道内并能在所述通道内滑动，在所述外加厚油管的下端连接有油管盲堵。

如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其中，所述泄油器壳体下端与所述泄油器下接头螺纹连接，所述外加厚油管的上端与所述泄油器下接头的下端螺纹连接。

如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其中，所述底堵与所述泄油器壳体螺纹连接。

如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其中，在所述泄油器壳体与所述滑套之间设有密封圈。

如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其中，在所述底堵的上端设有膨胀锥和膨胀锥座。

如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其中，在所述拉杆的外壁上开设有凹槽，在所述凹槽内安装有拉杆接箍。

本发明还提供了一种如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具的使用方法，其中，所述使用方法包括：

在膨胀管下入和膨胀过程中，滑套通过剪切销钉与泄油器壳体连接，使得滑套保持轴向和径向相对位置固定；

膨胀管膨胀完成后，对膨胀管及拉杆施加上提力，拉杆上行，拉杆牵引底部背母与滑套的下端面相抵接，继续施加上提力，上提力通过所述背母施加于所述滑套上，再通过所述滑套施加于剪切销钉，将所述剪切销钉剪断，使得所述滑套上行；

当所述滑套上行至并与底堵下端相抵接，此时，所述滑套上的对位槽孔恰好与泄油器壳体的泄油口相连通，使得底堵上、下端之间形成无压差通路；

继续施加上提力，拉杆通过背母、滑套拉动底堵上行，将底堵连同膨胀管一起打捞出井。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

1、本发明在底堵下部设置泄油器，通过泄油器的开启或关闭，实现底堵内部的高压液体排出，达到泄压的功效，使得底堵的上下两端形成无压差通路，避免了抽吸现象的产生，以便于将所有打压管柱和底堵全部丢手出井，进而提高了作业的安全可靠性，降低了施工风险。

2、本发明在泄油器壳体与所述滑套之间设有密封圈，以确保泄油器壳体与滑套之间的密封性。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1为本发明自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具的结构示意图；

图2为图1的A部分的放大结构示意图；

图3为图1的B部分的放大结构示意图；

图4为图1的C部分的放大结构示意图。

附图标记说明：

1-膨胀锥；2-膨胀管；3-膨胀锥座；4-底堵；5-弹性爪；6-拉杆；7-泄油器壳体；8-密封圈；9-泄油口；10-滑套；11-剪切销钉；12-对位槽孔；13-泄油器下接头；14-外加厚油管；15-拉杆接箍；16-背母；17-油管盲堵。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

请参考图1至图4，分别为本发明自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具的结构示意图；图1的A部分的放大结构示意图；图1的B部分的放大结构示意图；图1的C部分的放大结构示意图。

如图所示，本发明提出的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，包括膨胀管2和设在所述膨胀管2底部的底堵4，在所述膨胀管2内设有贯穿于所述膨胀管2和所述底堵4的拉杆6，拉杆6能够沿膨胀管2和底堵4的内腔上下滑动。在所述底堵4的下端连接有泄油器，所述泄油器包括套设于所述拉杆6外侧的泄油器壳体7，请一并参考图3，所述泄油器壳体7与所述拉杆6之间的具有一定间隙，形成一环形空间，在所述环形空间内设有能在环形空间内上下滑动的所述滑套10。在所述拉杆6的底部固设有沿径向外凸的背母16，在所述泄油器壳体7上沿径向开设有泄油口9，在所述滑套10上沿径向开设有对位槽孔12，所述背母16能与所述滑套10相顶抵并驱动所述滑套10在所述环形空间内上行滑动，使得所述对位槽孔12与所述泄油口9对位连通。这样使得底堵4内部的高压液体通过泄油口9排出，达到泄压的功效，底堵4的上下两端形成无压差通路，避免了抽吸现象的产生，以便于将所有打压管柱和底堵全部丢手出井，提高了作业的安全可靠性。

在本发明中，所述滑套10通过沿径向设置的剪切销钉11与泄油器壳体7卡接定位，而剪切销钉11能够在剪切力的作用下被剪断，从而释放滑套10，使之能够在环形空间的沿轴向移动。请一并参考图4，在所述拉杆6的底部固设有沿径向外凸的背母16，所述背母16的外径大于所述滑套10的内径且小于所述泄油器壳体7的内径，在所述泄油器壳体7上沿径向开设有泄油口9，在所述滑套10上沿径向开设有对位槽孔12。在油管作业过程中，所述滑套10与所述泄油器壳体7通过所述剪切销钉11定位，滑套10在剪切销钉11固定下与泄油器壳体7保持轴向和径向相对位置不变，并且保证良好的密封。所述泄油口9与所述对位槽孔12的位置相交错，从而保证膨胀管与底堵的密封；在打捞过程中，在上提力的作用下，背母16顶抵于滑套10底部，使得剪切销钉11被剪断而释放滑套10，滑套10上行与底堵4的底端相顶抵时，所述对位槽孔12与所述泄油口9对位连通，这样使得底堵内部的高压液体通过泄油口9排出，达到泄压的功效，底堵4的上下两端形成无压差通路，避免了抽吸现象的产生，以便于将所有打压管柱和底堵全部丢手出井，提高了作业的安全可靠性。

进一步的，如图3、4所示，所述泄油器壳体7下端依次连接泄油器下接头13和外加厚油管14，所述泄油器壳体7、所述泄油器下接头13和所述外加厚油管14的内腔相连通形成通道，所述拉杆6延伸至所述通道内并能在所述通道内上下滑动，在所述外加厚油管14的下端连接有油管盲堵17，用于封堵通道，以密封底堵。

进一步的，如图3所示，所述泄油器壳体7下端与所述泄油器下接头13螺纹连接，所述外加厚油管14的上端与所述泄油器下接头13的下端螺纹连接。这样，既保证了泄油器壳体7、泄油器下接头13与外加厚油管14的连接强度，又具有其良好的密封性。

进一步的，如图3所示，所述底堵4与所述泄油器壳体7螺纹连接，使得泄油器壳体7便于与底堵4相连接，这样既保证了连接强度，又具有其良好的密封性。

进一步的，如图3所示，为了保证泄油器壳体7与滑套10相接触面间具有良好密封性，一方面，两接触面需具有一定的加工精度，另一方面，在所述泄油器壳体7与所述滑套10之间设有密封圈8，以确保泄油器壳体7与滑套10之间的密封性。

进一步的，如图2所示，在所述底堵4的上端还设有膨胀锥1和膨胀锥座2，用于连接和固定膨胀管2。膨胀锥1和膨胀锥座2以上的结构均为已有技术，在此不再详细描述。

进一步的，在所述拉杆6的外壁上开设有凹槽，在所述凹槽内安装有拉杆接箍15，起到连接和固定拉杆的作用。

本发明还提出了一种如上所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：

在膨胀管下入和膨胀过程中，滑套10通过剪切销钉11与泄油器壳体7连接定位，使得滑套10保持轴向和径向相对位置固定；

膨胀管2膨胀完成后，对膨胀管2及拉杆6施加上提力，拉杆6上行，拉杆6牵引底部背母16与滑套10的下端面相抵接，继续施加上提力，上提力通过所述背母16施加于所述滑套10上，再通过所述滑套10施加于剪切销钉11，将所述剪切销钉11剪断，使得所述滑套10上行；

当所述滑套10上行至并与底堵4下端相抵接，此时，所述滑套10上的对位槽孔12恰好与泄油器壳体7的泄油口9相连通，使得底堵4上、下端之间形成无压差通路；

继续施加上提力，拉杆6通过背母16、滑套10拉动底堵4上行，将底堵4连同膨胀管2一起打捞出井，从而实现膨胀管工具的胀捞一体化功能。在此过程中由于泄油器的作用，底堵两端无压差联通，避免了抽吸现象的产生，最终所有膨胀工具全部丢手出井。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，包括膨胀管和设在所述膨胀管底部的底堵，在所述膨胀管内设有贯穿于所述膨胀管和所述底堵的能滑动的拉杆，其特征在于，在所述底堵的下端连接有泄油器，所述泄油器包括套设于所述拉杆外侧的泄油器壳体，所述泄油器壳体与所述拉杆之间的间隙形成一环形空间，在所述环形空间内设有能在环形空间内滑动的所述滑套，在所述拉杆的底部固设有沿径向外凸的背母，在所述泄油器壳体上沿径向开设有泄油口，在所述滑套上沿径向开设有对位槽孔，所述背母能与所述滑套相顶抵并驱动所述滑套在所述环形空间内滑动，使得所述对位槽孔与所述泄油口对位连通。

2.如权利要求1所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其特征在于，所述滑套通过能由外力剪断的剪切销钉与所述泄油器壳体相卡接，所述背母的外径大于所述滑套的内径且小于所述泄油器壳体的内径，当所述滑套与所述泄油器壳体通过所述剪切销钉定位时，所述泄油口与所述对位槽孔相交错；当外力剪断的剪切销钉且所述滑套滑动至与所述底堵的底端相顶抵的位置时，所述对位槽孔与所述泄油口对位连通。

3.如权利要求1所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其特征在于，所述泄油器壳体下端依次连接泄油器下接头和外加厚油管，所述泄油器壳体、所述泄油器下接头和所述外加厚油管的内腔相连通形成通道，所述拉杆延伸至所述通道内并能在所述通道内滑动，在所述外加厚油管的下端连接有油管盲堵。

4.如权利要求3所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其特征在于，所述泄油器壳体下端与所述泄油器下接头螺纹连接，所述外加厚油管的上端与所述泄油器下接头的下端螺纹连接。

5.如权利要求1所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其特征在于，所述底堵与所述泄油器壳体螺纹连接。

6.如权利要求1至5中任一项所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其特征在于，在所述泄油器壳体与所述滑套之间设有密封圈。

7.如权利要求1所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其特征在于，在所述底堵的上端设有膨胀锥和膨胀锥座。

8.如权利要求1所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具，其特征在于，在所述拉杆的外壁上开设有凹槽，在所述凹槽内安装有拉杆接箍。

9.一种如权利要求1至8中任一项所述的自动平衡压力胀捞一体化膨胀管工具的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：

在膨胀管下入和膨胀过程中，滑套通过剪切销钉与泄油器壳体连接，使得滑套保持轴向和径向相对位置固定；

膨胀管膨胀完成后，对膨胀管及拉杆施加上提力，拉杆上行，拉杆牵引底部背母与滑套的下端面相抵接，继续施加上提力，上提力通过所述背母施加于所述滑套上，再通过所述滑套施加于剪切销钉，将所述剪切销钉剪断，使得所述滑套上行；

当所述滑套上行至并与底堵下端相抵接，此时，所述滑套上的对位槽孔恰好与泄油器壳体的泄油口相连通，使得底堵上、下端之间形成无压差通路；

继续施加上提力，拉杆通过背母、滑套拉动底堵上行，将底堵连同膨胀管一起打捞出井。

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