CN104024563A - 拉出工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在井下井眼中锁定到例如插塞的物体(30)上的拉出工具(1)。该拉出工具包括从用于连接到线缆工具的近端(10a)沿纵向方向延伸至适合于接合物体的远端(10b)的基体元件(10),和包绕基体元件并能够沿纵向方向在去致动位置和致动位置之间移动的锁定机构(13),该锁定机构包括:活塞套筒(13);用于锁定到井下物体上的键元件(17),该键元件被可滑动地接纳在活塞套筒内部并从活塞套筒的端部朝基体元件的远端延伸;和沿纵向方向朝基体元件的近端推动活塞套筒的活塞弹簧(16a)。此外,本发明涉及一种用于拉出井眼中的物体的井下取回系统,并且还涉及一种使这种取回系统与井下物体连接和断开的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在井下井眼中锁定到例如插塞的物体上的拉出工具。此外,本发明涉及一种用于拉出井眼中的物体的井下取回系统以及使这种取回系统与井下物体连接和断开的方法。
背景技术
已知的井下拉出工具通常是完全机械的工具,其中,使用机械锁定机构来提供拉出工具与例如井下插塞、工具等的井下待取出的物体之间的刚性连接。所述机械锁定机构通常包括从拉出工具的体部延伸出以接合待取出的物体中的凹部(也称为打捞颈)的锁定装置,如键、舌或爪。所述锁定装置通常通过向拉出工具施加拉力而被锁定在打捞颈中,并随后可将物体拉出井。
井中的工具或插塞通常采用某种锚定机构,其必须在被拉出井之前被释放。该锚定机构可以通过向工具或插塞施加拉力或推力而脱开,其中剪切销断裂。当剪切销断裂时,锚定机构自动取回或脱开。然而,在一些情况下,锚定机构可能会被卡住,或者其可能由于其它原因而不能将工具或插塞拉出井。在这些情况下,拉出工具需要一确保拉出工具与待取出的物体之间的连接能在井下断开的故障安全机构。在已知的拉出工具中,这种故障安全机构通常由剪切销或其它锁定构件构成。如果拉出工具被卡住,剪切销可以通过在GS拉出工具上向下冲击、即通过向拉出工具施加推力而断裂,从而使机械锁定机构脱开,并且拉出工具能从井中的工具上卸下和被取回到地面。已知的拉出工具的缺点之一是,在故障安全机构的致动后,该工具被破坏或变得不可操作。
发明内容
本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术的上述缺点和不足。更具体地,一个目的是提供一种改进的拉出工具和具有可靠的脱开系统的取回系统。
将从下面的描述中变得显而易见的上述目的连同许多其它目的、优点和特征通过根据本发明的用于锁定到在井下井眼中的例如插塞的物体上的拉出工具这样的技术方案来实现,该拉出工具包括:
-从用于连接到线缆工具的近端沿纵向方向延伸至适于与物体接合的远端的基体元件,和
-包绕所述基体元件并能够沿纵向方向在去致动(非触发的,不起作用的,deactivated)位置和致动(触发的,起作用的,activated)位置之间移动的锁定机构,该锁定机构包括:
-活塞套筒,
-用于锁定到井下物体上的键元件,该键元件被可滑动地接纳在所述活塞套筒内部,并从所述活塞套筒的一端部朝所述基体元件的远端延伸,和
-沿纵向方向朝所述基体元件的近端推动活塞套筒的活塞弹簧,
其中,当通过经由从所述基体元件的近端延伸至至少部分地由所述活塞套筒限定的可扩张的活塞腔室的流体通道供给液压流体来致动所述锁定机构时,所述锁定机构适于锁定在井下物体上,其中所述锁定机构能够从所述去致动位置移动到所述致动位置,并且当液压流体的供给被终止时,所述锁定机构适于与井下物体脱开,由此所述锁定机构能够通过所述活塞弹簧从所述致动位置移动到所述去致动位置。
通过供给液压流体而被致动的拉出工具使得在终止供给液压流体时拉出工具被相反地去致动。因此,拉出工具具有被动的失效安全系统,这意味着该拉出工具总是可以在处于去致动或被动状态时脱开,并且拉出工具必须被致动以可操作。如果例如液压系统发生故障,则拉出工具总是可以脱开。
在一个实施例中,所述键元件可包括多个能够沿径向方向挠曲的臂,所述臂在远端处具有用于与井下物体的凹部接合的突出部。
此外,当所述锁定机构处于所述去致动位置时,所述基体元件可适于允许所述臂向内挠曲(flex)。
当所述锁定机构处于所述去致动位置时,所述基体元件的邻近所述臂的远端的区段可以具有减小的直径,使得当所述锁定机构处于所述去致动位置时,所述多个臂可以向内挠曲。
此外,所述锁定机构可以通过以0.1-1.0升/分钟、优选0.2-0.4升/分钟的流量向可扩张的活塞腔室供给液压流体而被致动。
因此,所述拉出工具可以使用与已知拉出工具相比非常低的液压流体体积流量被致动,所述已知的拉出工具例如连续油管拉出工具,其需要大约160升/分钟的流量。
此外,当所述锁定机构处于所述致动位置时,所述键元件可以沿纵向方向朝所述基体元件的近端滑动,并且当所述键元件朝所述基体元件的近端移动时,所述基体元件可适于允许所述臂的向内挠曲。
在另一实施例中,当所述锁定机构处于所述致动位置时,所述键元件可以沿纵向方向朝所述基体元件的近端滑动,使得所述臂可朝所述基体元件的近端移动并且由于所述基体元件的区段的直径减小而向内弯曲。
此外,所述基体元件可包括邻近所述远端的突出的凸缘,所述突出的凸缘用于当所述锁定机构处于所述致动位置时支托(从下面支承,underpin)所述键元件的多个臂,所述凸缘防止直接向内的径向运动。
此外,所述基体元件可包括邻近所述远端的突出部,从而限制所述键元件的超出所述突出部的纵向移动。
所述键元件的臂可以通过凸缘被限制向内弯曲,并且在一个方向上通过基体元件的突出部和在另一方向上通过键元件的臂上的被限制在井下物体的凹部中的突出部被限制沿纵向方向移动。由此,当向拉出工具施加拉力时,拉出工具与井下物体之间的连接被机械地锁定。假设向拉出工具施加恒定的拉力,则当井下物体被拉出井时,不必连续地向拉出工具供给液压流体以保持拉出工具与井下物体之间的连接。
这样,活塞弹簧可沿与液压流体推动活塞套筒的方向相反的方向推动活塞套筒,从而提供了确保锁定机构在液压压力损失和拉出工具上的张力被去除时被迫使进入所述去致动位置的故障安全系统。
此外,所述活塞弹簧可以抵接活塞套筒和基体元件,从而相对于所述基体元件移动所述活塞套筒。
此外,所述活塞腔室可以通过所述基体元件和所述活塞套筒来限定。
所述锁定机构还可包括键弹簧,所述键弹簧沿纵向方向朝所述基体元件的近端推动所述键元件。
此外,该键弹簧可以抵接所述活塞套筒和所述键元件的近端,从而沿纵向方向朝所述基体元件的远端推动所述键元件。
此外,所述基体元件可包括螺纹连接的上基体元件和下基体元件。
本发明还涉及一种用于拉出井眼中的物体的井下取回系统,包括:
-用于锁定在例如插塞的井下物体上的拉出工具,和
-用于向所述拉出工具供给液压流体的液压系统,其中,所述拉出工具是上述的拉出工具。
这种取回系统还可包括用于驱动所述液压系统的马达、用于向取回系统供给流体以提供取回系统内部的与周围环境相比额外的压力的补偿单元以及用于供电和控制取回系统的电子区段。
上述井下取回系统还可包括:
-用于提供沿轴向方向的力的冲击工具,包括:
-由马达驱动的液压系统,
-冲击缸体,和
-由液压系统驱动并且能够在所述冲击缸体中沿轴向方向移动的液压活塞杆,该活塞杆与所述拉出工具和所述的由马达驱动的液压系统连接。
此外,上述井下取回系统可包括:
-冲击缸体,和
-可在冲击器缸体中沿轴向方向移动的液压活塞杆,
其中,所述拉出工具被安装在所述活塞杆上,并且所述液压系统向所述拉出工具和所述冲击缸体两者供给液压流体,以沿轴向方向驱动所述液压活塞杆以及驱动所述拉出工具。
通过使用共同的液压系统和将拉出工具安装在活塞杆上,与冲击缸体和拉出工具使用分开的液压系统的系统相比,取回系统的总长度可以减小。这是有利的,因为工具串的长度——即取回系统和待取回的物体的总长度——通常是一个限制因素。工具串的总长度由防喷器(BOP)限制,因为工具串的长度不能超过防喷器的安全阀之间的长度。
上述井下取回系统还可包括用于在井眼的倾斜区段中向前驱动整个取回系统的驱动单元。
最终,本发明涉及一种使上述取回系统与井下物体连接和断开的方法,包括以下步骤:
-通过向所述拉出工具供给液压流体来致动所述拉出工具,由此沿纵向方向移动所述锁定机构,
-将所述拉出工具锁定到物体上,
-在所述拉出工具中提供拉力,
-终止向所述拉出工具供给液压流体,和
-使所述拉出工具从物体脱开。
在所述方法中,将所述拉出工具锁定到物体上的步骤可包括以下步骤:
-将所述拉出工具的远端插入井下物体中,直到所述键元件抵接井下物体,
-进一步朝井下物体推动所述拉出工具,由此朝所述基体元件的近端推动所述键元件,从而压缩所述键弹簧,并且所述臂进入允许向内挠曲的位置,和
-仍进一步向井下物体内移动所述拉出工具,由此所述键元件的臂上的突出部经过井下物体的打捞颈并进入井下物体的凹部。
附图说明
以下将参考示意性附图更加详细地对本发明及其多个优点进行说明,所述附图为了说明的目的仅示出了一些非限制性的实施例,其中:
图1a示出了处于去致动状态的拉出工具,
图1b示出了处于致动状态的拉出工具。
图2a和2b示出了与井下物体中的凹部接合的拉出工具,
图3示出了取回系统,
图4示出了另一取回系统,以及
图5示出具有布置在井下的取回系统的井眼。
所有的附图都是高度示意性的,并不一定按比例绘制,并且它们只示出了为了解释本发明所必需的那些部分,其它部分被省略或仅仅给予暗示。
具体实施方式
图1a和1b分别示出处于去致动状态和致动状态的拉出工具1。拉出工具1包括从用于连接至线缆工具的近端10a沿纵向方向延伸到适于接合井下物体的远端10b的基体元件10。拉出工具1的近端可以可替代地连接到连续油管工具、连续油管或用于插入到井中的钻杆柱。拉出工具1还包括包绕所述基体元件10并可沿纵向方向在图1a所示的去致动位置和图1b所示的致动位置之间移动的锁定机构13。
锁定机构13包括围绕基体元件10被可滑动地接纳的活塞套筒14。活塞套筒14因此构成可在纵向方向上沿着基体元件10移动的外部环形活塞。锁定机构还包括用于锁定到井下物体上的键元件17。键元件17从活塞套筒14的端部向基体元件10的远端10b延伸。此外,键元件17被可滑动地接纳在活塞套筒14的一部分内,并且可相对于基体元件10滑动。
在一个实施例中,基体元件10可包括通过螺纹20螺纹连接的上基体元件11和下基体元件12。
此外,在一个实施例中,活塞套筒14包括刚性连接的活塞部15a和套筒部15b。活塞部15a可滑动地抵接基体元件10,密封元件141提供活塞部15a和基体元件10之间的流体密封。另外,活塞部15a带有具有增大的直径的孔142,因此活塞部15a包绕基体元件10的具有相应的增大的外径的区段。因此,基体元件10和活塞部15a限定出可扩张的活塞腔室22,液压流体通过从基体元件10的近端10a延伸出的流体通道21被供给到活塞腔室22。供给到活塞腔室22的液压流体在活塞部15a的面143上施加力,从而使活塞部和因而活塞套筒14沿纵向方向相对于基体元件10移动,直到锁定机构处于致动位置,如图1b所示。另外,活塞腔室22从图1a所示的初始体积扩张到图1b所示的体积。活塞套筒14的套筒部15b从活塞部15a朝基体元件10的远端10b延伸,从而提供了用于活塞弹簧16a和锁定机构的键弹簧16b的壳体,如下面将进一步描述的。
活塞弹簧16a围绕基体元件10布置,活塞弹簧16a的一端抵接在基体元件上,另一端抵接在活塞部15a上。在此,活塞弹簧16a在纵向方向上朝基体元件的近端10a推动活塞套筒。通过使活塞弹簧16a在与液压流体推动活塞套筒的方向相反的方向上推动活塞套筒,提供了当失去液压压力和拉出工具1上的张力被去除时确保该锁定机构被压入到去致动位置的故障安全系统。所述故障安全系统将在下面进一步描述。
键弹簧16b抵接在活塞部15a的一表面和键元件17的近端上,从而推动键元件17远离活塞部。在一个实施例中,所述键元件包括在径向方向上为柔性的多个臂173。臂173沿键元件17的纵向方向延伸并适于朝基体元件10向内弯曲。所述臂在其远端172处包括用于接合井下物体30的凹部32的突出部175,如图2a和2b中所示和下面进一步详细说明的。
基体元件10构造成使得臂173在锁定机构处于去致动位置时可向内弯曲或挠曲。基体元件的区段101具有减小的直径,使得当锁定机构处于去致动位置时所述多个臂向内挠曲。具有减小的直径的区段101朝基体元件的远端终止于突出的凸缘18中,该突出的凸缘18具有大致等于键元件17的内径的直径。当锁定机构13处于致动位置时,键元件17的远端包绕突出的凸缘18,并且臂173将因此自然被凸缘18支托或止靠在凸缘18上。在此,臂171被限制直接向内弯曲并因此沿径向方向被锁定。然而,如果沿纵向方向朝活塞部15a、即相对于基体元件向后推动该键元件和因此臂173,从而压缩弹簧键16b,则所述臂将最终进入允许向内挠曲的位置。一旦臂173脱离突出的凸缘18,则向内挠曲不再受到限制,并且臂173可在受到外部压缩力时弯曲。在使用中,这通常会发生在拉出工具1处于锁定到井下物体上的过程中,如图2a和2b所示。键元件17抵接井下物体的打捞颈31,并且当进一步朝井下物体移动拉出工具时,键元件17被压向基体元件的近端,从而使臂进入允许向内挠曲的位置。由此,臂173的远端上的突出部175能够经过物体的打捞颈31并被布置在井下物体的内部,如图2b所示。
在凸缘18的远端处,基体元件10包括突出部19,该突出部提供了限制键元件17的超出特定位置的纵向运动的止挡件。当拉出工具1与井下物体连接并且施加拉力时,键元件17的臂173因而通过凸缘18被限制向内弯曲,并在一个方向上通过突出部19和在另一方向上通过作用在臂173的突出部175上的物体的重量被限制沿纵向方向移动。由此,拉出工具1和物体之间的连接被机械地锁定。
在使用中,拉出工具1是用于拉动井眼中的物体的井下取出系统40的一部分,如图3所示。图3中所示的取出系统包括拉出工具区段60、冲击工具50和驱动单元70例如井下牵引器。拉出工具区段60包括用于向拉出工具1供给液压流体的液压系统61、驱动液压系统的泵的马达62、用于向工具区段供给流体以提供工具区段内部的与周围环境相比额外的压力的补偿单元63以及用于提供电力与控制功能的电子区段64。拉出工具区段60连接至在轴向方向上提供力或冲击的冲击工具50的液压活塞杆51。液压活塞杆51从冲击缸体52延伸出并且由液压系统54驱动。该冲击工具50还包括驱动液压系统的马达55、用于将冲击工具和取回系统锚定在井眼中的锚定区段53以及与拉出工具区段60中的电子区段和补偿器相似的电子区段56和补偿器57。如果在倾斜的井眼80中布置取回系统40,则该取回系统可包括用于在井眼80的倾斜区段中向前驱动整个取回系统的驱动单元70。该驱动单元可以是井下牵引器类型,通过朝向井眼80的侧面延伸的多个驱动轮71提供向前的运动。所述轮可以由液压系统驱动并提供必要的牵引以确保取回系统在井下的推进。作为由冲击工具50产生的力的替代方案,可使用驱动单元70向拉出工具1施加拉力。驱动单元70也可以与冲击工具50组合使用以提供必要的拉力。
图4示出取回系统的另一实施例,其中拉出工具1安装在可在冲击缸体52中沿轴向方向移动的液压活塞杆51上。在该实施例中,液压系统54既向拉出工具1供给液压流体以提供锁定机构13的必要致动,又向冲击缸体供给液压流体以沿轴向方向驱动液压活塞杆51。在其它方面,冲击工具50基本上类似于在前面的实施例中描述的冲击工具。
图5示出了悬置在井眼80中的线缆75上的井下取回系统40。在使用中,该取回系统可以在井的地表处被组装,并且可根据具体需要在工具串中包括必要的单元和工具区段。为了拉出井下物体,取回系统被插入到井眼80内并被移动至所需的井下位置。
在与物体30如井下插塞、工具等接合之前,处于压力下的液压流体被供给到拉出工具,由此致动拉出工具,并且锁定机构13移动到如图1b所示的致动位置内。随后,通过将拉出工具移动至与物体接合、例如如图2a和2b所示的与物体的打捞颈31接合而将拉出工具锁定在物体上。当拉出工具移动到与物体接合时,键元件17的臂171被物体向后推动,直到它们向内折曲至拉出工具的基体元件10的具有减小的直径的区段101内。由此,拉出工具的前端能够进入所述物体。当键元件的远端172到达物体中的凹部32时,键元件17的臂171由于键弹簧16b的力而向外弯曲并滑动到突出的凸缘18上,如图1b所示。由此,臂171的突出部175与物体中的凹部32接合,臂171止靠在基体元件10的突出部18上,如图2b所示。随后可提供拉力以拉出物体。
可使用冲击工具50、驱动单元70或两者的组合施加拉力。对于使用冲击工具50提供拉力,锚定区段53被致动,由此多个锚定件531与井眼80的侧面接合,以便限制取回系统40在井眼80中的运动,如图5所示。
当向拉出工具施加拉力时,如上所述的,拉出工具与物体之间的连接通过凸缘18和基体元件10的突出部19与臂173上的突出部175的相互作用被机械地锁定。这种机械锁定布置结构不依赖于液压流体的恒定供给和拉出工具中的液压压力。这样,假设向拉出工具施加恒定的拉力,则当待拉出的物体被拉出井时,液压流体向拉出工具的供给不是必须的。因此,当向取回系统施加拉力时,液压流体的供给可以被停止。类似地,如果液压系统意外失效,则拉出工具和待拉出的物体之间的连接不会脱开。
如果由于某种原因该物体不能从井被拉出或在取出期间卡住,连接可以被脱开。为了脱开拉出工具,终止液压流体向可扩张的活塞腔室22的供给,因此活塞部15a上的液压压力下降。这样,活塞弹簧16a将试图朝基体元件10的近端10a沿相反的方向推动活塞套筒14和键元件17。当键元件17被机械地锁定在被卡住的物体中时,只要拉出工具上的张力被释放,则基体元件10将进一步移动到卡住的物体30内。当键元件的臂173处于允许向内挠曲的位置时,由于臂173向内弯曲以脱开拉出工具1与物体30之间的连接,拉出工具可从被卡住的物体移除。随后,拉出工具和取回系统可以从井中移除。
上述功能实现了一故障安全系统或机构,其中,所述拉出工具总是可以与井下待拉出的物体脱开。如果例如液压系统失效或取回系统与地面处的操作者之间的通信丢失,将总是能够脱开拉出工具。
为了避免液压流体的供给意外中断,取回系统可包括用于在电力故障的情况下向液压系统54、61供电的蓄能装置或电池。然而,例如如果与取回系统的通信丢失并且液压系统不能手动控制,这种系统也可能导致该液压流体向拉出工具的供给被无意地继续。因此,取回系统可包括设定为在预定的时间段之后停止供给液压流体的计时器。为了防止计时器在电力故障之后意外停止液压流体的供给,该取回系统还可包括用于检测线缆中的电流变化的装置。如果没有检测到电流,蓄能装置或电池被接通并在电源恢复时再次关断。此外,该检测装置可以在检测到线缆中的电流时向计时器提供重置信号,由此使计时器重置。
在一个实施例中,计时器是一电子计时器,但是机械计时器也可以同样适合。检测装置是非接触式装置,如拾取器、线圈、电容、霍尔元件等。在另一实施例中,所述检测装置可以是与井下系统中的线缆或任何其它缆线中的电流接触的电压表等。
流体或者井流体指的是可存在于油井或气井井下的任何类型的流体,诸如天然气、石油、油基泥浆、原油、水等。气体指的是存在于井、完井或者裸井中的任何类型的气体成分,并且油指的是任何类型的油成分,诸如原油、含油流体等。因此,气体、油以及水流体均可分别包含除气体、油和/或水之外的其它元素或物质。
套管指的是用在井下的与油或天然气生产有关的任何类型的管、管道、管结构、衬管、管柱等。
在工具未被完全浸没入套管中的情况下,井下牵引器可用来将所述工具完全推进井中的位置。井下牵引器是能够在井下推动或拉动工具的任何类型的驱动工具,例如Well
尽管上面已经结合本发明的优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离如下面的权利要求所限定的本发明的情况下可设想若干变型对本领域技术人员来说是显而易见的。
Claims (13)
1.一种用于在井下井眼中锁定到例如插塞的物体(30)上的拉出工具(1),包括:
-从用于连接到线缆工具的近端(10a)沿纵向方向延伸至适于与物体接合的远端(10b)的基体元件(10),和
-包绕所述基体元件并能够沿纵向方向在去致动位置和致动位置之间移动的锁定机构(13),该锁定机构包括:
-活塞套筒(14),
-用于锁定到井下物体上的键元件(17),该键元件被可滑动地接纳在所述活塞套筒内部,并从所述活塞套筒的一端部朝所述基体元件的远端延伸,和
-沿纵向方向朝所述基体元件的近端推动所述活塞套筒的活塞弹簧(16a),
其中,当通过经由从所述基体元件的近端延伸至至少部分地由所述活塞套筒限定的可扩张的活塞腔室(22)的流体通道(21)供给液压流体来致动所述锁定机构时,所述锁定机构适于锁定在井下物体上,由此所述锁定机构能够从所述去致动位置移动到所述致动位置,并且当液压流体的供给被终止时,所述锁定机构适于与井下物体脱开,由此所述锁定机构能够通过所述活塞弹簧从所述致动位置移动到所述去致动位置。
2.根据权利要求1所述的拉出工具,其中,所述键元件包括多个能够沿径向方向挠曲的臂(173),所述臂在远端(172)处具有用于与井下物体的凹部(32)接合的突出部(175)。
3.根据权利要求2所述的拉出工具,其中,当所述锁定机构处于所述去致动位置时,所述基体元件适于允许所述臂向内挠曲。
4.根据权利要求3所述的拉出工具,其中,当所述锁定机构处于所述致动位置时,所述键元件能够沿纵向方向朝所述基体元件的近端滑动,并且当所述键元件朝所述基体元件的近端移动时,所述基体元件适于允许所述臂的向内挠曲。
5.根据前述权利要求中任一项所述的拉出工具,其中,所述基体元件包括邻近所述远端的突出的凸缘(18),所述突出的凸缘用于当所述锁定机构处于所述致动位置时支托所述键元件的多个臂,所述凸缘防止直接向内的径向运动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的拉出工具,其中,所述基体元件还包括邻近所述远端的突出部(19),从而限制所述键元件的超出所述突出部的纵向移动。
7.根据前述权利要求中任一项所述的拉出工具,其中,所述锁定机构还包括键弹簧(16b),所述键弹簧沿纵向方向朝所述基体元件的近端推动所述键元件。
8.一种用于拉出井眼中的物体的井下取回系统(40),包括:
-用于锁定在例如插塞的井下物体(30)上的拉出工具,和
-用于向所述拉出工具供给液压流体的液压系统(61),
其中,所述拉出工具是根据权利要求1至7中任一项所述的拉出工具。
9.根据权利要求8所述的井下取回系统(1),还包括:
-用于提供沿轴向方向的力的冲击工具(50),包括:
-由马达(55)驱动的液压系统(54),
-冲击缸体(52),和
-由液压系统驱动并且能够在所述冲击缸体中沿轴向方向移动的液压活塞杆(51),该活塞杆与所述拉出工具和首先提到的液压系统连接。
10.根据权利要求9所述的井下取回系统(1),还包括:
-冲击缸体(52),和
-能够在所述冲击缸体中沿轴向方向移动的液压活塞杆(51),
其中,所述拉出工具被安装在所述活塞杆上,并且所述液压系统向所述拉出工具和所述冲击缸体两者供给液压流体,以沿轴向方向驱动所述液压活塞杆以及驱动所述拉出工具。
11.根据权利要求8至10所述的井下取回系统(1),还包括用于在井眼(80)的倾斜区段中向前驱动整个取回系统的驱动单元。
12.一种使根据权利要求8至10中任一项所述的取回系统与井下物体连接和断开的方法,包括以下步骤:
-通过向所述拉出工具供给液压流体来致动所述拉出工具,由此沿纵向方向移动所述锁定机构(13),
-将所述拉出工具锁定到物体上,
-在所述拉出工具中提供拉力,
-终止向所述拉出工具供给液压流体,和
-使所述拉出工具从物体脱开。
13.根据权利要求12所述的方法,其中将所述拉出工具锁定到物体上的步骤包括以下步骤:
-将所述拉出工具的远端插入井下物体中,直到所述键元件抵接井下物体,
-进一步朝井下物体推动所述拉出工具,由此朝所述基体元件的近端推动所述键元件,从而压缩所述键弹簧,并且所述臂进入允许向内挠曲的位置,和
-仍进一步向井下物体内移动所述拉出工具,由此所述键元件的臂上的突出部经过井下物体的打捞颈(31)并进入井下物体的凹部。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104405323A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-11 | 北京海蓝科技开发有限责任公司 | 石油仪器打捞接头及石油仪器 |
CN107208460A (zh) * | 2014-11-17 | 2017-09-26 | 万加德石油工具及服务有限责任公司 | 用于连接至井眼中的现有管材的顶部的具有内部密封件和卡瓦的可取回的重新连接装置 |
CN107420063A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-01 | 四川圣诺油气工程技术服务有限公司 | 一种井下工具的打捞系统及其打捞方法 |
CN113123746A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-16 | 成都百胜野牛科技有限公司 | 一种井下施放器及井下工具组合体 |
CN113541162A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-22 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 牵引器用井下负载动态平衡方法 |
CN114809970A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 页岩气井被砂卡的连续油管内置式悬挂器打捞器及方法 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2635702C2 (ru) * | 2013-03-01 | 2017-11-15 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Инструмент по типу овершота, имеющий средство управления фиксатора |
CA2936916A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-08-06 | Qinterra Technologies As | Method and device for activating and deactivating a gs-tool |
EP2924230A1 (en) * | 2014-03-26 | 2015-09-30 | Welltec A/S | A downhole collection tool |
WO2015171586A1 (en) * | 2014-05-05 | 2015-11-12 | Enventure Global Technology, Inc. | Expansion system |
CN104963643B (zh) * | 2015-05-29 | 2017-10-03 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 | 一种内穿心打捞矛工具 |
NO342686B1 (en) * | 2015-07-03 | 2018-07-02 | Qinterra Tech As | A tool string for removing equipment from a wellbore, and related method |
US11236569B2 (en) | 2015-08-07 | 2022-02-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well apparatus with latch assembly and methods thereof |
WO2018052422A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | A collet device with an adjustable snap value |
EP3434859A1 (en) * | 2017-07-25 | 2019-01-30 | Welltec A/S | Retrieval system |
NO343414B1 (en) * | 2017-08-18 | 2019-03-04 | Wellgrab As | Fishing tool with electric release |
CA3032620C (en) | 2018-02-15 | 2023-11-14 | Avalon Research Ltd. | Flexible coupling for downhole drive string |
WO2020131031A1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Advanced pulling prong |
RU2717004C1 (ru) * | 2019-03-01 | 2020-03-17 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") | Спуско-подъемный скважинный инструмент и способ проведения технологических работ в подводной скважине им |
EP4194662A1 (en) * | 2021-12-07 | 2023-06-14 | Welltec A/S | Downhole wireline tool |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2231359A (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-14 | Otis Eng Co | Pulling tool and method |
US5242201A (en) * | 1991-08-26 | 1993-09-07 | Beeman Robert S | Fishing tool |
GB2295410A (en) * | 1994-11-25 | 1996-05-29 | Baker Hughes Inc | Hydraulically actuated fishing tool |
US5775433A (en) * | 1996-04-03 | 1998-07-07 | Halliburton Company | Coiled tubing pulling tool |
CN200946477Y (zh) * | 2006-05-11 | 2007-09-12 | 冀东石油勘探开发公司 | 多功能水力退出式防掉倒扣捞矛 |
CN201236651Y (zh) * | 2008-08-04 | 2009-05-13 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 一种适用于气体钻井的电子单多点测量仪器送放及打捞工具 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU681182A1 (ru) * | 1977-05-26 | 1979-08-25 | Ордена Трудового Красного Знамени Институт Горного Дела Им. А.А.Скочинского | Замковое соединение |
SU945364A1 (ru) * | 1980-05-28 | 1982-07-23 | Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования | Устройство дл фиксации глубинного оборудовани в колонне насосно-компрессорных труб |
SU1002661A1 (ru) * | 1981-10-28 | 1983-03-07 | Отдел Конструирования,Опробования И Внедрения Разработок Всесоюзного Нефтегазового Научно-Исследовательского Института | Скважинна насосна установка |
US5377749A (en) * | 1993-08-12 | 1995-01-03 | Barbee; Phil | Apparatus for setting hydraulic packers and for placing a gravel pack in a downhole oil and gas well |
US6095583A (en) * | 1996-07-03 | 2000-08-01 | Weatherford/Lamb, Inc. | Wellbore fishing tools |
US6827148B2 (en) * | 2002-05-22 | 2004-12-07 | Weatherford/Lamb, Inc. | Downhole tool for use in a wellbore |
RU37519U1 (ru) * | 2003-01-30 | 2004-04-27 | Казаков Владимир Львович | Автосцеп ак |
NO330959B1 (no) * | 2009-04-22 | 2011-08-29 | Aker Well Service As | Anordning ved stroker |
-
2011
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2231359A (en) * | 1989-05-01 | 1990-11-14 | Otis Eng Co | Pulling tool and method |
US5242201A (en) * | 1991-08-26 | 1993-09-07 | Beeman Robert S | Fishing tool |
GB2295410A (en) * | 1994-11-25 | 1996-05-29 | Baker Hughes Inc | Hydraulically actuated fishing tool |
US5775433A (en) * | 1996-04-03 | 1998-07-07 | Halliburton Company | Coiled tubing pulling tool |
CN200946477Y (zh) * | 2006-05-11 | 2007-09-12 | 冀东石油勘探开发公司 | 多功能水力退出式防掉倒扣捞矛 |
CN201236651Y (zh) * | 2008-08-04 | 2009-05-13 | 中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院 | 一种适用于气体钻井的电子单多点测量仪器送放及打捞工具 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104405323A (zh) * | 2014-10-23 | 2015-03-11 | 北京海蓝科技开发有限责任公司 | 石油仪器打捞接头及石油仪器 |
CN107208460A (zh) * | 2014-11-17 | 2017-09-26 | 万加德石油工具及服务有限责任公司 | 用于连接至井眼中的现有管材的顶部的具有内部密封件和卡瓦的可取回的重新连接装置 |
CN107420063A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-12-01 | 四川圣诺油气工程技术服务有限公司 | 一种井下工具的打捞系统及其打捞方法 |
CN107420063B (zh) * | 2017-07-13 | 2019-10-25 | 四川圣诺油气工程技术服务有限公司 | 一种井下工具的打捞系统及其打捞方法 |
CN113123746A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-16 | 成都百胜野牛科技有限公司 | 一种井下施放器及井下工具组合体 |
CN113541162A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-22 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 牵引器用井下负载动态平衡方法 |
CN114809970A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 页岩气井被砂卡的连续油管内置式悬挂器打捞器及方法 |
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