CN103452511B - 水平井强磁打捞器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平井强磁打捞器，包括依次连接的上接头、芯轴和下接头，在所述芯轴外部套接有一外筒，所述外筒的外周面上间隔设置有多个螺旋形凹槽，在所述螺旋形凹槽内间隔设置有多个沉孔，在每个沉孔内各安装有一磁铁。该打捞器的磁铁采用螺旋线分布方式，避免了磁铁间的相互干扰，吸附面为磁铁端面；外筒表面特殊形状的螺旋缠绕凸筋结构使工具兼有扶正功能并在入井过程中自动旋转；与同类产品相比，该工具吸附能力大、吸附清理比较彻底，适用于直井、水平井或大斜度井中金属碎屑的打捞作业。

Description

水平井强磁打捞器

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发领域，特别是涉及一种水平井强磁打捞器。

背景技术

随着世界石油勘探技术的飞速发展，定向井钻井和水平井钻探技术日趋成熟，水平井的勘探开发成为全世界石油天然气勘探开发工作的重要内容。对于国内外油田公司来说，水平井的动态监测成为亟待解决的技术难题。在国内研究的套管非自喷井产液剖面测井取得突破之后，水平段遗存的铁屑、磁质等新的技术问题显现而出，急需设计专用的“水平井强磁打捞器”来有效清除。

长期的井下施工作业使油管及套管严重磨损，产生了大量的铁屑。在水平井产液剖面测试中，水平段残留的大量铁屑等杂质极易进入涡轮流量计，这些铁屑等杂质极易吸附在涡轮的磁铁处对涡轮的精度造成严重影响，如果进入的铁杂质过多或过大就会导致涡轮流量计的数据出现严重的误差，甚至导致测试失败。由于水平井产液剖面测井技术是油气井测试公司的独有技术，所以相关领域的工具都无法解决水平井产液剖面测井中这一行业技术难题，这也是国内外测井公司一直无法解决的行业技术难题。

目前国内用于打捞井中铁屑等杂质的打捞器均为单磁铁结构，这种结构的吸附效率较低，且磁铁多设置在打捞器轴向末端，只适合于直井。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种吸附率高、适于水平井井底金属落物和铁屑的打捞器。

为此，本发明的技术方案如下：

一种水平井强磁打捞器，包括依次连接的上接头、芯轴和下接头，在所述芯轴外部套接有一外筒，所述外筒的外周面上间隔设置有多个螺旋形凹槽，在所述螺旋形凹槽内间隔设置有多个沉孔，在每个沉孔内各安装有一磁铁。

优选的是，所述螺旋形凹槽在所述外筒的外周面上设置有3-6个。

所述上接头、芯轴、下接头和外筒均由机械强度较高的非磁性材料制成，耐磨损、防磁化、防腐蚀，这样在井筒内移动时，不易与井壁吸附而产生阻力。

为了防止磁铁在打捞作业中碎裂，所述磁铁的外表面均低于所述螺旋形凹槽的底面；为了防止磁铁从沉孔中掉出，每块磁铁均通过一挡圈固定在沉孔内。

另外，在同一螺旋形凹槽内，相邻两磁铁朝外的一面的极性相反，以使相邻两磁铁之间形成磁场，这样，在每个螺旋形凹槽内就形成了一个个小磁场，提高了打捞器的吸附能力。

优选的是，所述磁铁为扁圆柱形，便于安装并固定在所述沉孔内。在同一螺旋形凹槽内，相邻两磁铁朝外的一面的极性相反，从而在相邻两磁铁之间形成小磁场，提高了吸附能力。

另外，所述上接头和芯轴一体形成，所述芯轴和下接头螺纹连接。

在所述芯轴末端的外周面上形成有环形凹槽，在下接头的相应位置处设置有螺孔，在该螺孔内安装有防转螺钉，所述防转螺钉下端伸入所述环形凹槽内。

本发明的水平井强磁打捞器，克服了现有单磁铁结构打捞器吸附效率低、只适合于直井的局限性，凭借其轴向螺旋均匀分布的高强磁铁端面磁力的共同作用,吸附能力大、吸附清理比较彻底，可将落入井底的螺丝以及由于井筒腐蚀、磨损产生的铁屑等小件落物磁化吸起，净化井底；磁铁载体外筒表面的螺旋形凹槽和螺旋形凸筋间隔设置的结构可避免相邻凹槽内磁铁间的相互干扰，不仅起到扶正功能，而且可使其本身自动旋转，使环轴向螺旋均匀分布的磁铁端面重复性吸附井中的金属碎屑，达到完全清除井底金属落物和铁屑的目的。

附图说明

图1是本发明的水平井强磁打捞器的结构示意图；

图2是图1中上接头和芯轴的结构示意图；

图3a是图1中本体的局部结构示意图；

图3b是图3a中本体的剖面结构示意图；

图4是图1中下接头的结构示意图；

图5是图1中不锈钢弹性挡圈的结构示意图；

图6是本发明中防旋螺钉的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的水平井强磁打捞器的结构进行详细说明。

首先参见图1至图6，本发明的水平井强磁打捞器包括：上接头10、芯轴13和下接头11，它们依次连接，在图中所示的实施例中，上接头10和芯轴13一体形成，芯轴13与下接头11螺纹连接。为了防止在作业过程中芯轴13与下接头11发生相对转动，在芯轴13末端的外周面上还形成有一圈环形凹槽，在下接头的相应位置处设置有螺孔，在该螺孔内安装有防转螺钉11a，防转螺钉11a的下端伸入环形凹槽内，确保芯轴13和下接头11之间不会发生相对转动。

另外，在芯轴13的外部套接有一外筒12。在外筒12的外周面上间隔设置有多个螺旋形凹槽12c。具体地说，在外筒12的外周面上，形成螺旋形凸筋12b和螺旋形凹槽12c间隔设置的结构，通常，螺旋形凹槽12c在外筒12的外周面上设置3-6个。在螺旋形凹槽12c内间隔设置有多个沉孔12a，在每个沉孔12a内各安装有一磁铁15。为了防止磁铁在打捞作业中碎裂，每块磁铁的上表面均低于螺旋形凹槽12c的底面。另外，为了防止磁铁15从沉孔12a中掉出，每块磁铁均通过一挡圈14固定在沉孔内。挡圈14为一具有弹性的开口环，能够卡在沉孔内壁上的环形槽中，起到对磁铁进行固定的作用。

所述上接头、芯轴、下接头和外筒均由机械强度较高的非磁性材料制成，例如可以由316防磁不锈钢制成，使外筒具有较高的机械强度，且耐磨损、防磁化、防腐蚀。当然，还可以选用其它合适的非磁性材料制造本发明的打捞器。

另外，在同一螺旋形凹槽内，相邻两磁铁朝外的一面的极性相反，以使相邻两磁铁之间形成磁场，这样，在每个螺旋形凹槽内就形成了一个个小磁场，提高了打捞器的吸附能力。

该打捞器的磁铁采用螺旋线分布方式，避免了磁铁间的相互干扰，吸附面为磁铁端面。外筒表面特殊形状的螺旋缠绕凸筋结构使工具兼有扶正功能并在入井过程中自动旋转。与同类产品相比，该工具吸附能力大、对水平段的铁屑吸附清理彻底，适用于水平井或大斜度井中金属碎屑的打捞作业。

使用时，该打捞器安装在刮削器上方，随工具管串下井。在入井过程中，安装有磁铁的外筒表面设置的螺旋缠绕凸筋结构使其在遇到阻力或障碍物时顺势旋转，以确保强磁打捞器顺利通过。外筒轴向螺旋形凹槽内均匀分布的磁铁端面重复性吸附井中的金属性碎屑，达到完全清除水平段金属落物和铁屑的目的，确保水平段井筒内无铁屑杂质对流量计涡轮造成影响，保证了水平井产液剖面测井的正常进行。

Claims (6)

1.一种水平井强磁打捞器，包括依次连接的上接头、芯轴和下接头，在所述芯轴外部套接有一外筒，其特征在于：所述外筒的外周面上设置有螺旋形凹槽，在所述螺旋形凹槽内间隔设置有多个沉孔，在每个沉孔内各安装有一磁铁，所述磁铁的外表面均低于所述螺旋形凹槽的底面，所述磁铁通过一弹性挡圈固定在所述沉孔内，在同一螺旋形凹槽内，相邻两磁铁朝外的一面的极性相反，所述上接头、芯轴、下接头和外筒均由非磁性材料制成。

2.根据权利要求1所述的水平井强磁打捞器，其特征在于：所述螺旋形凹槽在所述外筒的外周面上间隔设置有多个。

3.根据权利要求2所述的水平井强磁打捞器，其特征在于：所述螺旋形凹槽在所述外筒的外周面上设置有3-6个。

4.根据权利要求1所述的水平井强磁打捞器，其特征在于：所述磁铁为扁圆柱形。

5.根据权利要求1所述的水平井强磁打捞器，其特征在于：所述上接头和芯轴一体形成，所述芯轴和下接头螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的水平井强磁打捞器，其特征在于：在所述芯轴末端的外周面上形成有环形凹槽，在下接头的相应位置处设置有螺孔，在该螺孔内安装有防转螺钉，所述防转螺钉下端伸入所述环形凹槽内。