CN102418487B - 水下井口联合下入试验工具 - Google Patents
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Abstract
一种水下井口联合下入试验工具，其包含本体，可在本体中做旋转活塞运动的杆件，连接杆件的基座，以及连接基座的促动管套等。本发明可以在一次起下钻操作中下放所有型号套管挂并进行试验、注水泥固井、密封包下入、套管挂环空密封试验这几个操作，大量节省水下井口钻井过程中的起下钻操作，可以大量节约油田开采成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下井口联合下入试验工具。
背景技术
众所周知，水下石油开采具有高投入、高风险、高回报的特点，钻采费用非常高昂，一旦发生泄露将非常难以抢救，所以用于水下井口安装和试验的工具必须具有非常高的可靠性、安全性及操作简便性。目前水下井口开采过程中，下放套管挂、随后的密封包下入及密封试验这几个必不可少的环节造成的多次起下钻操作产生的工期影响，对工程造成了很多浪费。
发明内容
本发明提供的一种水下井口联合下入试验工具，可以在一次起下钻操作中完成套管挂下入、固井、密封包下入和试验过程，节省大量钻井工程。
为了达到上述目的，本发明提供一种水下井口联合下入试验工具，其特征在于，该工具包含：
本体，其中部具有凹槽，其下部分布若干长方形窗口；
杆件，其插入本体中；
若干挡块，其对应装配在本体下部的窗口中，起到连接套管挂的作用；
基座，其与杆件的上部通过螺纹连接；
促动套筒，其固定在基座外侧，其连接密封包；
填料压紧螺母，其与本体的上部通过螺纹连接；
若干方挡块，其位于填料压紧螺母与基座形成的环形腔体中，起到挡块的作用，随着填料压紧螺母与基座的运动而运动。
所述的杆件通过密封圈与本体形成活塞，杆件通过轴承在本体中做旋转运动。
所述的促动套筒通过螺钉固定在基座外侧，通过其下部设置的若干拉伸销连接密封包。
该水下井口联合下入试验工具还包含：
芯轴，其上部与杆件的下部通过螺纹连接，其中部可以将挡块推出起到固定套管挂的作用，其下部通过钻杆扣悬挂钻杆；
支承套筒，其设置在本体外侧，且设置在促动套筒内侧；
止动块，其压紧固定杆件；
止动圈，其连接基座，起限位作用。
所述的支承套筒通过螺钉与本体固定。
所述的止动块通过螺钉压紧固定杆件。
所述的止动圈通过螺钉连接基座。
该水下井口联合下入试验工具还包含：
若干外部密封圈，其设置在本体下部外侧，与下入的套管挂形成密封；
挡板，其通过螺钉固定在本体的上部；
O形圈，其设置在芯轴的内侧。
本发明可以在一次起下钻操作中下放所有型号套管挂并进行试验、注水泥固井、密封包下入、套管挂环空密封试验这几个操作，大量节省水下井口钻井过程中的起下钻操作，可以大量节约油田开采成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A-A面的剖视图；
图3是图1中B-B面的剖视图；
图4是图1中垂直视图方向的局部剖视图。
具体实施方式
以下根据图1～图4，具体说明本发明的较佳实施例。
如图1～图4所示，本发明提供的一种水下井口联合下入试验工具，包含：
本体8，其中部具有凹槽，其下部分布4个长方形窗口；
杆件16，其插入本体8中，通过2个密封圈13与本体8形成活塞，杆件16通过轴承10在本体8中做旋转运动；
4个挡块14，其对应装配在本体8下部的窗口中，起到连接套管挂的作用；
基座3，其与杆件16的上部通过螺纹连接；
促动套筒23，其通过螺钉5固定在基座3外侧，通过其下部设置的8个拉伸销12连接密封包；
填料压紧螺母2，其与本体8的上部通过螺纹连接；
12个方挡块1，其位于填料压紧螺母2与基座3形成的环形腔体中，起到挡块的作用，随着填料压紧螺母2与基座3的运动而运动；
所述的水下井口联合下入试验工具还包含：
芯轴19，其上部与杆件16的下部通过螺纹连接，其中部可以将挡块14推出起到固定套管挂的作用，其下部通过钻杆扣悬挂钻杆；
支承套筒4，其设置在本体8外侧，且设置在促动套筒23内侧，其通过螺钉25与本体8固定；
止动块15，其通过螺钉25压紧固定杆件16；
止动圈20，其通过螺钉5连接基座3，起限位作用；
2个外部密封圈24，其设置在本体8下部外侧，与下入的套管挂形成密封；
挡板11，其通过螺钉35固定在本体8的上部；
O形圈18，其设置在芯轴19的内侧；
该水下井口联合下入试验工具还包含其他的螺栓、螺钉、螺母等部件，如下表所示。
表1，水下井口联合下入试验工具装配零件一览表
| 零件标号 | 数量 | 名称和型号 |
| 1 | 12 | 方挡块 |
| 2 | 1 | 填料压紧螺母，18-3/4" ，下入工具 |
| 3 | 1 | 基座, 18-3/4" ，下入工具 |
| 4 | 1 | 支承套筒 |
| 5 | 24 | 内六角头螺钉，1/2”-13UNC×1 |
| 6 | 2 | 防转销 |
| 7 | 2 | 弹簧，0.135×外径0.775×1.585，6圈 |
| 8 | 1 | 本体 |
| 9 | 4 | 挡圈销，1-1/8”-12UNF-2A |
| 10 | 1 | 轴承，6-1-2” OD×1” LG ×1/8” CS |
| 11 | 1 | 挡板 |
| 12 | 8 | 拉伸销 |
| 13 | 2 | 密封圈，内径6-1/4×7-1/4外径×1/2厚，苯乙烯 |
| 14 | 4 | 挡块 |
| 15 | 1 | 止动块 |
| 16 | 1 | 杆件 |
| 17 | 2 | 内六角螺钉，3/8”-16UNC×3/4，碳钢，滚花头 |
| 18 | 1 | O形圈，型号AS-568-346，内径4.100×0.210 |
| 19 | 1 | 芯轴 |
| 20 | 1 | 止动圈 |
| 21 | 4 | 密封插销 |
| 22 | 4 | 密封插销的螺钉 |
| 23 | 1 | 促动套筒 |
| 24 | 2 | 密封圈，内径11.50×外径12.25×0.375，苯乙烯 |
| 25 | 5 | 内六角头螺钉，1/2”-13UNC×2 |
| 26 | 3 | 直式注油嘴，1/4 NPT 标准液压型 |
| 27 | 4 | 楔子 |
| 28 | 8 | 内六角螺钉，3/8”-16UNC×1” |
| 29 | 2 | 塞堵，六角头管螺纹1/8 NPT |
| 30 | 1 | 螺纹保护器，6-5/8” API Reg母扣 |
| 31 | 1 | 螺纹保护器，4-1/2” API IF-TJ |
| 32 | 8 | 螺母，内部拧紧，3/8”-16UNC |
| 33 | 8 | 内六角螺钉，1/2”-13UNC×1/2” |
| 34 | 3 | 堵塞销 |
| 35 | 8 | 螺钉，12 PT CAP，1/2”-13UNC×1 |
利用本发明实现起下钻操作的过程如下：
1. 将密封包放到工装台面上，将水下井口联合下入试验工具吊起插入密封包中，将拉伸销12旋入密封包中，连接固定水下井口联合下入试验工具与密封包；
2. 将待下入套管、套管挂悬挂于钻台卡瓦，将水下井口联合下入试验工具与钻杆连接起来，吊起插入到套管挂中，固定工具本体8，逆向旋转杆件16，将工具下部的挡块14推出本体8上的窗口，使水下井口联合下入试验工具与套管挂连接固定；
3. 打开钻台面卡瓦，下入套管，待套管挂完全坐入井口头内部台肩上时，根据操作方要求进行固井作业；
4. 固井完毕后，对整个管串施加5吨的过提力，顺时针旋转钻杆，此时杆件16带动方挡块1、基座3、促动套筒23一起相对于本体8旋转并向下运动，待方挡块1滑至本体8的凹槽位置时，方挡块1失去径向支撑，滑入本体8上的凹槽中，此时基座3和促动套筒23及外部密封包失去挡块的垂直提升力，工具下部悬挂的管串带动外部促动环向下坠落，将密封包压入套管挂外侧环空中，此时密封包安装完毕；
5. 通过环空打压测试密封包的密封作用，试验完毕后继续顺时针旋转钻杆直到无法旋转为止；
6. 提升钻杆，将工具取出，使用过程完毕。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (8)
1.一种水下井口联合下入试验工具，其特征在于，该工具包含：
本体（8），其中部具有凹槽，其下部分布若干长方形窗口；
杆件（16），其插入本体（8）中；
若干挡块（14），其对应装配在本体（8）下部的窗口中，起到连接套管挂的作用；
基座（3），其与杆件（16）的上部通过螺纹连接；
促动套筒（23），其固定在基座（3）外侧，其连接密封包；
填料压紧螺母（2），其与本体（8）的上部通过螺纹连接；
若干方挡块（1），其位于填料压紧螺母（2）与基座（3）形成的环形腔体中，起到挡块的作用，随着填料压紧螺母（2）与基座（3）的运动而运动；
芯轴（19），其上部与杆件（16）的下部通过螺纹连接，其中部可以将挡块（14）推出起到固定套管挂的作用，其下部通过钻杆扣悬挂钻杆。
2.如权利要求1所述的水下井口联合下入试验工具，其特征在于，所述的杆件（16）通过密封圈（13）与本体（8）形成活塞，杆件（16）通过轴承（10）在本体（8）中做旋转运动。
3.如权利要求1所述的水下井口联合下入试验工具，其特征在于，所述的促动套筒（23）通过螺钉（5）固定在基座（3）外侧，通过其下部设置的若干拉伸销（12）连接密封包。
4.如权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的水下井口联合下入试验工具，其特征在于，该水下井口联合下入试验工具还包含：
支承套筒（4），其设置在本体（8）外侧，且设置在促动套筒（23）内侧；
止动块（15），其压紧固定杆件（16）；
止动圈（20），其连接基座（3），起限位作用。
5.如权利要求4所述的水下井口联合下入试验工具，其特征在于，所述的支承套筒（4）通过螺钉（25）与本体（8）固定。
6.如权利要求4所述的水下井口联合下入试验工具，其特征在于，所述的止动块（15）通过螺钉（25）压紧固定杆件（16）。
7.如权利要求4所述的水下井口联合下入试验工具，其特征在于，所述的止动圈（20）通过螺钉（5）连接基座（3）。
8.如权利要求4所述的水下井口联合下入试验工具，其特征在于，该水下井口联合下入试验工具还包含：
若干外部密封圈（24），其设置在本体（8）下部外侧，与下入的套管挂形成密封；
挡板（11），其通过螺钉（35）固定在本体（8）的上部；
O形圈（18），其设置在芯轴（19）的内侧。
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