CN103080462B - 打捞工具和方法 - Google Patents

Abstract

一种打捞工具，包括抓斗和与所述抓斗以可传递振动方式相连的激振器，以及方法。

Description

打捞工具和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年9月1日申请的美国申请号12/873568的优先权，其全文通过引用并入于此。

背景技术

“打捞(fishing)”是涉及地下钻探和完井活动的行业中公知的术语。打捞与从井孔中移除掉落的或者卡住的工具有关。显然，任何类型的井下操作可能会严重受到井孔中的本不属于那块儿的工具妨碍，因此从井孔移除这种“落物(fish)”对操作人员有利。

多年来，所述行业已经产生了许多用于打捞的不同的工具和方法，但是对于该行业中的人员来说公知的是特定落物的参数的可能性是无尽的，因此该行业总是易于接受用于取回落物的新的工具和方法。

发明内容

这里所披露的是一种打捞工具，其包括抓斗和与所述抓斗以可传递振动的方式相连的激振器。

这里另外披露的是一种用于在井孔中取回被卡住的落物的方法，其包括将包括抓斗和与所述抓斗以可传递振动的方式相连的激振器的打捞工具下放到具有卡住的落物的井孔中。该方法还包括接合所述落物并且致动所述激振器，在致动所述激振器之后使所述落物振动。

附图说明

现参见附图，其中在这些图中相似的元件标号类似：

图1是就在接合落物之前井孔中的落物和根据这里披露的打捞工具的示意图；

图2是图1中示出的打捞工具的振动元件的示意性透视图；

图3是图1中示出的打捞工具的振动元件的替代性实施方式的示意性透视图。

具体实施方式

参见图1，图示出了其中具有“落物”12的井孔10和打捞工具14的示意图。本领域技术人员将会理解这些特征。该打捞工具包括可为任何已知类型的抓斗(grapple)16，其能够抓住所述落物12。所述抓斗16可以属于ID类型或者打捞筒类型，并且允许操作人员将打捞工具14可靠地固定至落物12。

在所述抓斗16附近示意性地图示出的是激振器(exciter)18，其能够向所述打捞工具14提供激励以加强落物的回收。下面将参照图2和3进一步描述所述激振器18。最后，本领域技术人员将会注意到管柱20，打捞工具14在管柱20上下放到孔中，并且利用所述管柱20将落物12从所述孔中取回。

现参见图2和3，在这两个实施方式中相对示意性地图示出了激振器，其具有外壳22，外壳22在其内限定有在两个实施方式中以透视方式示出的流动通道24。在图2中图示出的第一实施方式中，需要理解的是杆26横向于(交叉但不一定要与所述壳体的轴线成直角)所述壳体22延伸。所述杆26与所述壳体22可以成除了90度以外的角度。所述杆26应该具有圆形、正方形、菱形、梯形、三角形、具有圆角的正方形等横截面几何形状。如果横截面形状不能特别地在没有涡旋脱落(vortex shedding)的情况下将流体流分流和再汇合，那大多数的横截面形状是可行的。在所披露的实施方式中，需要涡旋脱落。还要注意的是所述杆可以是空心的；所述横截面沿其长度不必一定要是相同的。所述杆可以是锥形的或者在其长度上可以简单地改变几何形状。多个杆中的各杆还可以具有不同的几何形状。每个杆的横截面面积在所述通道的横截面面积的大约10％到大约80％的范围内。所述杆26的材料应该具有相对高的模量，比如金属或陶瓷，以抑制杆本身的材料中的振动吸收。相反将尽可能多的振动能量传递到壳体是理想的。所述杆26应该固定不动地安装或者以其他方式安装，以实现向所述壳体的最大的振动能量传递。这在壳体中每分钟每单位流动体积产生较大幅度的振动和雷诺数。一些实施方式将具有表面光洁度以增强涡旋脱落。

所述杆26在被置于流动的流体28中时将会产生从所述杆26的每一侧形成并释放的涡旋。在所述杆26的一侧上的涡旋的形成将会在该方向上拉拽所述杆26并且还将所述杆26的另一侧的流体流“拽入”所述涡旋中。当第二形成的涡旋渐强时被拽入的流体将会切断第一形成的涡旋。随着第二形成的涡旋的逐渐增强，流体将会朝着第二涡旋的方向拉拽所述杆26。该系统的流体动力学行为将是周期性的，因此使所述杆26的运动变成振动。所述振动将主要与所述杆26横向。所形成的振动将会与流过所述杆26的流体的雷诺数成比例，并且具有足够高的幅度，以通过使所述落物12振动而使落物12松脱。所述落物12发生振动是因为所述壳体12连接到所述抓斗16，所述抓斗与所述落物12实体连接(因为必须将所述落物强有力地抓持住以实现将其从井孔中取出)。然后所述落物12以相同频率振动并且幅度与所述杆26近似相同。振动有助于使卡住的落物12不再被卡紧，从而使用现有技术的震击器来使管柱20振动。

在图3中的实施方式中，需要理解的是，可以使用朝向不同于第一杆26的另外的杆26。在这种情况下，第二杆26也将产生振动但是不同于第一杆26的朝向。还可以添加另外的杆26。在不同方向上产生的振动将进一步有助于松开卡住的落物12。

这里所披露的所有范围包含端点，这些端点可以独立地彼此组合(例如范围“高达25重量％或者更具体地，5重量％到20重量％”包含端点和范围“5重量％到20重量％”的所有中间值，等等)。“组合”包括掺杂物、混合物、合金、反应产物等。此外，术语“第一”，“第二”等在这里不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将元素彼此区分。术语“一”和“该”在这里并不表示对数量的限制，并且解释成覆盖单数和多数，除非这里另有指示或者内容上明显矛盾。这里使用的后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和多数，从而包括该术语的一个或多个(例如复数薄膜包括一个或多个薄膜)。整个说明书参照“一个实施方式”、“另一个实施方式”、“一实施方式”等等意思是结合该实施方式描述的特定元素(例如特征、结构和/或特性)包括在这里描述的至少一个实施方式中，并且可以或者可以不存在在其他实施方式中。此外，应该理解的是在各个实施方式中所描述的元素可以以任何合适的方式组合。

虽然已经示出并描述了一个或多个实施方式，但是在不脱离本发明精髓和范围的前提下可以对其做出修改和替换。因此，应该理解的是本发明是通过图示和非限制性的方式描述的。

Claims (15)

1.一种打捞工具，包括：

抓斗；

激振器，其具有：与所述抓斗以可传递振动方式相连的壳体；以及杆，所述杆具有纵向轴线且使该纵向轴线呈横向地安装于所述壳体中，所述杆具有在流体流经所述杆时产生涡旋脱落的横截面形状。

2.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述激振器是基于流体流的激振器。

3.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述杆与所述壳体的纵向轴线成直角地延伸。

4.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述杆与所述壳体的轴线成一角度地延伸。

5.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述杆具有圆形横截面几何形状。

6.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述杆具有正方形横截面形状。

7.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述杆包括相对高模量的材料。

8.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述杆包括陶瓷材料。

9.根据权利要求1所述的打捞工具，其中所述杆的横截面面积为该杆布置于其中的流动通道的横截面面积的10％到80％。

10.一种用于取回井孔中被卡住的落物的方法，包括：

将根据权利要求1所述的打捞工具下放到具有被卡住的落物的井孔中；

用所述抓斗接合所述落物；

致动所述激振器；

使所述落物振动。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述激振器的致动包括使流体流过所述激振器。

12.根据权利要求11所述的方法，其中流体的流动在所述激振器的杆中造成周期性振动，从而产生具有一定朝向的振动。

13.根据权利要求12所述的方法，其中流体流经多个杆。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述多个杆彼此朝向不同。

15.根据权利要求10所述的方法，其中所述方法还包括取回所述落物。