CN105971537B - 一种可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田井下施工作业技术领域，具体涉及一种可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，是油气井分层压裂、测试和求产的重要井下工具。这种可捞式桥塞解封机构及其解封打捞方法，以合理的结构，使得桥塞在坐封的情况下，通过不断上提和下放，完成封隔器的解封以及卡瓦的解除锚定，帮助桥塞实现可靠的坐封和解封，提高了桥塞的坐封解封的可靠性，克服现有技术中部分桥塞存在坐封、解封不可靠的问题。
Description
技术领域
本发明属于油田井下施工作业技术领域，具体涉及一种可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，是油气井分层压裂、测试和求产的重要井下工具。
背景技术
可捞式桥塞广泛应用于油气井分层压裂、测试和求产作业，生产需求大。用油管联接下井，一次可分别完成洗井、坐封、探井等作业。
现场施工简单，将桥塞下入到设计位置时,地面顺时针旋转管柱,下放上提管柱,完成桥塞坐封。地面反时针旋转管柱慢慢下放上提管柱,完成桥塞丢手。下“L”型桥塞回收工具,与桥塞对接,地面顺时针旋转管柱,完成桥塞解封。承压能力高,能直接进行分层试气求产,工具冲砂及对接作业时间短,对气井单井产能影响较小。
可捞式桥塞分层压裂改造试验,冲砂、对接、压井作业时间短,对气层伤害小,能够科学评价勘探开发井产能，然而，当前部分桥塞存在坐封、解封不可靠等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中部分桥塞存在坐封、解封不可靠的问题。
为此，本发明提供了一种可捞式桥塞解封机构，包括打捞筒、中心管、胶筒和卡瓦，所述的中心管外套有锁轴，锁轴下部内壁通过锁环与中心管外壁锁定，锁轴外部的上中下部位分别套装打捞筒、上胶筒座和衬套，并且所述的打捞筒下部内壁连接下推卡瓦，打捞筒通过下推卡瓦与锁轴卡接，所述的上胶筒座通过贯穿上胶筒座的锁块与锁轴卡接；
所述的打捞筒下部外侧连接一个外限位套，外限位套外部设置连接套，且外限位套与连接套之间通过解封剪钉固定；所述的外限位套下部内壁坐于上胶筒座上的锁块外端，所述的连接套下端内壁与上胶筒座外端通过螺纹连接；
所述的上胶筒座下部内壁通过螺纹连接衬套的上部外壁，衬套上还套装着胶筒和下胶筒座，胶筒夹在上胶筒座和下胶筒座之间，所述的下胶筒座下端外壁通过螺纹连接一个上锥体，上锥体下部的锥面作用在卡瓦上，卡瓦有上下两个锥面，上锥体作用在卡瓦上锥面上，卡瓦下锥面上触压着下锥体，下锥体的下部通过梯台结构卡接着中心管下部外壁。
所述的下推卡瓦为分瓣式卡瓦，其下方根部设有缩径台阶，下推卡瓦固定在打捞筒下部内壁上，锁轴外壁上设有环形凹槽，下推卡瓦根部的缩径台阶镶嵌在锁轴的环形凹槽内。
所述的锁块的内端为锥形，锁轴外壁上设有锥形凹槽，锁块的内端镶嵌在锁轴的锥形凹槽内。
所述的锁环开口C型环，外部为锯齿形螺纹，可以向内收缩，锁环固定在中心管外壁的槽内，并通过其外部的锯齿形螺纹与锁轴组成步进锁紧机构。
所述的卡瓦为上下分别开有相对的锥形面的柱状结构，卡瓦中部沿着周向均部着多个径向孔，该径向孔内部装有弹簧。
所述的上锥体、卡瓦和下锥体均位于卡瓦套內，卡瓦上设有供卡瓦沿径向伸缩的通孔，弹簧的外端作用在卡瓦套内壁上。
一种可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，包括如下步骤：
步骤一：采用工具油管传输专用打捞工具下钻，打捞工具接近桥塞时，油管内泵注液体清洗桥塞工具上的沉砂；
步骤二：下放打捞工具，打捞工具抓取桥塞的打捞筒；
步骤三：上提管柱，解封胶筒及上锥体脱离卡瓦；
步骤四：下放管柱，强制让下锥体脱离卡瓦；
步骤五：上提打捞所有工具串，完成打捞。
所述的步骤三的具体过程如下：
1）上提打捞筒，上提力拉断解封剪钉，使得下推卡瓦径向张开被拉出锁轴的凹槽同外限位套一起随打捞筒向上运动，并使锁块失去了外约束；
2）继续上提打捞筒，打捞筒的力通过外限位套、连接套、上胶筒座作用在锁块上，使锁块向外运动，进而上胶筒座和锁轴失去相对固定，上胶筒座带动衬套上移解封封隔器胶筒；
3）继续上提打捞筒，带动上锥体向上移动，使上锥体脱离卡瓦的上椎面，同时，下推卡瓦随着打捞筒继续上提，下推卡瓦的尾部缩径台阶滑出锁轴的最上端并且收缩。
所述的步骤四的具体过程如下：
在管柱不能继续上提时，下放管柱，下放管柱的力作用在打捞筒上，下推力通过打捞筒传递到下推卡瓦上，下推卡瓦的尾部向下推锁轴，下推力依次通过锁轴、锁环、中心管传递到下锥体，使下锥体向下运动而脱离卡瓦的下椎面，卡瓦在弹簧的作用下回收，进而解除卡瓦锚定。
本发明的有益效果：本发明提供的这种可捞式桥塞解封机构及其解封打捞方法，以合理的结构，使得桥塞在坐封的情况下，通过不断上提和下放，完成封隔器的解封以及卡瓦的解除锚定，帮助桥塞实现可靠的坐封和解封，提高了桥塞的坐封解封的可靠性。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的A部放大图。
图3是图1的B部放大图。
图4是桥塞打捞过程第一阶段示意图。
图5是图4的C部放大图。
图6是桥塞打捞过程第二阶段示意图。
图7是图6的D部放大图。
图8是桥塞打捞过程第三阶段示意图。
图9是图8的E部放大图。
附图标记说明：1、套管；2、打捞筒；3、锁轴；4、中心管；5、下推卡瓦；6、连接套；7、解封剪钉；8、外限位套；9、锁块；10、上胶筒座；11、衬套；12、锁环；13、胶筒；14、下胶筒座；15、上锥体；16、卡瓦套；17、卡瓦；18、弹簧；19、下锥体。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种可捞式桥塞解封机构，如图1所示，包括打捞筒2、中心管4、胶筒13和卡瓦17，所述的中心管4外套有锁轴3，锁轴3下部内壁通过锁环12与中心管4外壁锁定，锁轴3外部的上中下部位分别套装打捞筒2、上胶筒座10和衬套11，并且所述的打捞筒2下部内壁连接下推卡瓦5，打捞筒2通过下推卡瓦5与锁轴3卡接，所述的上胶筒座10通过贯穿上胶筒座10的锁块9与锁轴3卡接；
打捞筒2下部外侧连接一个外限位套8，外限位套8外部设置连接套6，且外限位套8与连接套6之间通过解封剪钉7固定；所述的外限位套8下部内壁坐于上胶筒座10上的锁块9外端，所述的连接套6下端内壁与上胶筒座10外端通过螺纹连接；
上胶筒座10下部内壁通过螺纹连接衬套11的上部外壁，衬套11上还套装着胶筒13和下胶筒座14，胶筒13夹在上胶筒座10和下胶筒座14之间，所述的下胶筒座14下端外壁通过螺纹连接一个上锥体15，上锥体15下部的锥面作用在卡瓦17上，卡瓦17有上下两个锥面，上锥体15作用在卡瓦17上锥面上，卡瓦17下锥面上触压着下锥体19，下锥体19的下部通过梯台结构卡接着中心管4下部外壁。
结合图1至图9所示，本实施例的这种结构的工作原理如下：上提打捞筒2，上提力通过打捞筒2作用在外限位套8上，拉断解封剪钉7，同时上提力通过打捞筒2作用在下推卡瓦5上，使得下推卡瓦径向张开同外限位套8一起随打捞筒2向上运动。如图5所示，锁块9失去了外约束，继续上提打捞筒2，打捞筒2的力通过外限位套8、连接套6、上胶筒座10作用在锁块9上，由于锁块9失去了外约束受力而向外运动，进而上胶筒座10和锁轴3失去了相对固定，上胶筒座10带动衬套11上移解封封隔器，继续上提打捞筒2，进而带动上锥体15向上移动，迫使上锥体15脱离卡瓦17的上椎面，如附图6所示。同时，下推卡瓦5随着打捞筒2继续上提，下推卡瓦5的尾部缩径台阶滑出锁轴3的最上端并且收缩，如附图7所示。由于下锥体还在卡瓦18的下椎面内，卡瓦17还和套管1的内壁咬合，此时上提管柱可能会遇阻。
此时，下放管柱强制让下锥体19脱离卡瓦18，其具体实施方式如附图8所示。当管柱不能继续上提时，下放管柱。下放管柱的力作用在打捞筒2上，下推力通过打捞筒2传递到下推卡瓦5上，如附图9所示。下推卡瓦5的尾部向下推锁轴3，下推力依次通过锁轴3、锁环12、中心管4传递到下锥体19，迫使下锥体19向下运动而脱离卡瓦17的下椎面，卡瓦17在弹簧18的作用下回收，进而达到解除卡瓦锚定的作用。
实施例2：
本实施例针对上述实施例1中的结构做进一步详细说明，在本实施例中，下推卡瓦5为分瓣式卡瓦，其下方根部设有缩径台阶，下推卡瓦5固定在打捞筒2下部内壁上，锁轴3外壁上设有环形凹槽，下推卡瓦5根部的缩径台阶镶嵌在锁轴3的环形凹槽内。
锁块9的内端为锥形，锁轴3外壁上设有锥形凹槽，锁块9的内端镶嵌在锁轴3的锥形凹槽内。
锁环12开口C型环，外部为锯齿形螺纹，可以向内收缩，锁环12固定在中心管4外壁的槽内，并通过其外部的锯齿形螺纹与锁轴3组成步进锁紧机构。
卡瓦17为上下分别开有相对的锥形面的柱状结构，卡瓦17中部沿着周向均部着多个径向孔，该径向孔内部装有弹簧18。
上锥体15、卡瓦17和下锥体19均位于卡瓦套16內，卡瓦套16上设有供卡瓦17沿径向伸缩的通孔，弹簧18的外端作用在卡瓦套16内壁上。
实施例3：
本实施例提供一种可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，结合图1至图9所示，包括如下步骤：
步骤一：当需要打捞时，采用工具油管传输专用打捞工具下钻，打捞工具接近桥塞时，油管内泵注液体清洗桥塞工具上的沉砂；本步骤中的额打捞工具为现有工艺中的常用打捞工具，不作为本发明的发明点，因此不做特别说明。
步骤二：下放打捞工具，打捞工具抓取桥塞的打捞筒2。
步骤三：上提管柱，解封胶筒13及上锥体15脱离卡瓦；
具体过程如下：
上提管柱，如图4所示。上提打捞筒2，上提力通过打捞筒2作用在外限位套8上，拉断解封剪钉7，同时上提力通过打捞筒2作用在下推卡瓦5上，使得下推卡瓦5径向张开被拉出锁轴3的凹槽同外限位套8一起随打捞筒2向上运动。如图5所示，锁块9失去了外约束，继续上提打捞筒2，打捞筒2的力通过外限位套8、连接套6、上胶筒座10作用在锁块9上，由于锁块9失去了外约束受力而向外运动，进而上胶筒座10和锁轴3失去了相对固定，上胶筒座10带动衬套11上移解封封隔器胶筒13，继续上提打捞筒2，进而带动上锥体15向上移动，迫使上锥体15脱离卡瓦17的上椎面，如图6所示。同时，下推卡瓦5随着打捞筒2继续上提，下推卡瓦5的尾部缩径台阶滑出锁轴3的最上端并且收缩，如图7所示。由于下锥体19还在卡瓦18的下椎面内，卡瓦还和套管1的内壁咬合，此时上提管柱可能会遇阻，因此需要让下锥体19脱离卡瓦17。
步骤四：下放管柱，强制让下锥体19脱离卡瓦17；
其具体实施方式如图8所示。当管柱不能继续上提时，下放管柱。下放管柱的力作用在打捞筒2上，下推力通过打捞筒2传递到下推卡瓦5上，如图9所示。下推卡瓦5的尾部向下推锁轴3，下推力依次通过锁轴3、锁环12、中心管4传递到下锥体19，迫使下锥体19向下运动而脱离卡瓦17的下椎面，卡瓦17在弹簧18的作用下回收，进而达到解除卡瓦锚定的作用。
步骤五：上提打捞所有工具串，完成打捞。
综上所述，本发明提供的这种可捞式桥塞解封机构及其解封打捞方法，以合理的结构，使得桥塞在坐封的情况下，通过不断上提和下放，完成封隔器的解封以及卡瓦的解除锚定，帮助桥塞实现可靠的坐封和解封，提高了桥塞的坐封解封的可靠性。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，其特征在于，采用可捞式桥塞解封机构，它包括打捞筒（2）、中心管（4）、胶筒（13）和卡瓦（17），所述的中心管（4）外套有锁轴（3），锁轴（3）下部内壁通过锁环（12）与中心管（4）外壁锁定，锁轴（3）外部的上中下部位分别套装打捞筒（2）、上胶筒座（10）和衬套（11），并且所述的打捞筒（2）下部内壁连接下推卡瓦（5），打捞筒（2）通过下推卡瓦（5）与锁轴（3）卡接，所述的上胶筒座（10）通过贯穿上胶筒座（10）的锁块（9）与锁轴（3）卡接；
所述的打捞筒（2）下部外侧连接一个外限位套（8），外限位套（8）外部设置连接套（6），且外限位套（8）与连接套（6）之间通过解封剪钉（7）固定；所述的外限位套（8）下部内壁坐于上胶筒座（10）上的锁块（9）外端，所述的连接套（6）下端内壁与上胶筒座（10）外端通过螺纹连接；
所述的上胶筒座（10）下部内壁通过螺纹连接衬套（11）的上部外壁，衬套（11）上还套装着胶筒（13）和下胶筒座（14），胶筒（13）夹在上胶筒座（10）和下胶筒座（14）之间，所述的下胶筒座（14）下端外壁通过螺纹连接一个上锥体（15），上锥体（15）下部的锥面作用在卡瓦（17）上，卡瓦（17）有上下两个锥面，上锥体（15）作用在卡瓦（17）上锥面上，卡瓦（17）下锥面上触压着下锥体（19），下锥体（19）的下部通过梯台结构卡接着中心管（4）下部外壁；
还包括如下步骤：
步骤一：采用工具油管传输专用打捞工具下钻，打捞工具接近桥塞时，油管内泵注液体清洗桥塞工具上的沉砂；
步骤二：下放打捞工具，打捞工具抓取桥塞的打捞筒（2）；
步骤三：上提管柱，解封胶筒（13）及上锥体（15）脱离卡瓦，具体过程如下：
1）上提打捞筒（2），上提力拉断解封剪钉（7），使得下推卡瓦（5）径向张开被拉出锁轴（3）的凹槽同外限位套（8）一起随打捞筒（2）向上运动，并使锁块（9）失去了外约束；
2）继续上提打捞筒（2），打捞筒（2）的力通过外限位套（8）、连接套（6）、上胶筒座（10）作用在锁块（9）上，使锁块（9）向外运动，进而上胶筒座（10）和锁轴（3）失去相对固定，上胶筒座（10）带动衬套（11）上移解封封隔器胶筒（13）；
3）继续上提打捞筒（2），带动上锥体（15）向上移动，使上锥体（15）脱离卡瓦（17）的上椎面，同时，下推卡瓦（5）随着打捞筒（2）继续上提，下推卡瓦（5）的尾部缩径台阶滑出锁轴（3）的最上端并且收缩；
步骤四：下放管柱，强制让下锥体（19）脱离卡瓦；
步骤五：上提打捞所有工具串，完成打捞。
2.如权利要求1所述的可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，其特征在于，所述的步骤四的具体过程如下：
在管柱不能继续上提时，下放管柱，下放管柱的力作用在打捞筒（2）上，下推力通过打捞筒（2）传递到下推卡瓦（5）上，下推卡瓦（5）的尾部向下推锁轴（3），下推力依次通过锁轴（3）、锁环（12）、中心管（4）传递到下锥体（19），使下锥体（19）向下运动而脱离卡瓦（17）的下椎面，卡瓦（17）在弹簧（18）的作用下回收，进而解除卡瓦锚定。
3.如权利要求1所述的可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，其特征在于：所述的下推卡瓦（5）为分瓣式卡瓦，其下方根部设有缩径台阶，下推卡瓦（5）固定在打捞筒（2）下部内壁上，锁轴（3）外壁上设有环形凹槽，下推卡瓦（5）根部的缩径台阶镶嵌在锁轴（3）的环形凹槽内。
4.如权利要求1所述的可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，其特征在于：所述的锁块（9）的内端为锥形，锁轴（3）外壁上设有锥形凹槽，锁块（9）的内端镶嵌在锁轴（3）的锥形凹槽内。
5.如权利要求2所述的可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，其特征在于：所述的锁环（12）开口C型环，外部为锯齿形螺纹，可以向内收缩，锁环（12）固定在中心管（4）外壁的槽内，并通过其外部的锯齿形螺纹与锁轴（3）组成步进锁紧机构。
6.如权利要求1所述的可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，其特征在于：所述的卡瓦（17）为上下分别开有相对的锥形面的柱状结构，卡瓦（17）中部沿着周向均布着多个径向孔，该径向孔内部装有弹簧（18）。
7.如权利要求6所述的可捞式桥塞解封机构的解封打捞方法，其特征在于：所述的上锥体（15）、卡瓦（17）和下锥体（19）均位于卡瓦套（16）内，卡瓦套（16）上设有供卡瓦（17）沿径向伸缩的通孔，弹簧（18）的外端作用在卡瓦套（16）内壁上。
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