CN108468521B - 连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法，连续管投球辅助工具包括一段芯轴，所述芯轴两端分别同轴固定一弹性圆盘。连续管投球机构，包括有连续管，连续管一端设有阀门，阀门另一端连接一三通管接头；所述三通管接头的第一端通过一连接管与阀门连接，第二端设有一封堵头，第三端连接一高压进液管；连接管中设有连续管投球辅助工具。本发明通过投球辅助工具进行工作球的投放，能实现连续管作业或钻井施工中投球操作，不需要采用大的流体注入流量或另外配置专门的流体用于投球脱节作业，降低了施工作业的难度、费用和事故风险，并缩短了投球时间。

Description

连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法
技术领域
本发明是关于石油勘探开发中连续管作业或钻井设备，尤其涉及一种连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法。
背景技术
连续管作业或钻井施工的井下工具串中，为了安全而装有投球式脱节器。在需要将井下工具与连续管脱开时，将工作球放入连续管一端，通过向连续管内注入流体将工作球输送到连续管另一端的脱节器，密封脱节器的流体通道，在流体压力作用下使脱节器断开为两部分，下面和工具部分留在井内，上面部分与连续管一起被安全起出井筒。
现有技术中工作球的直径由脱节器结构限制，一般远远小于管道直经，需要采用轻质材料制作，还要求足够的表面硬度和耐磨性能以及机械强度。目前，在投球作业时，通常是直接将工作球放入连续管一端，再从该端向连续管内注入高压流体，高压流体直接作用在所述工作球上，将工作球推送到连续管另一端的脱节器上。也就是说，现有技术中进行投球作业时，没有采用任何投球辅助工具，使得投球需要采用足够大的排量和/或粘稠的流体输送工作球，这样就要求投球相关的设备有大的排量和高的工作压力，以及配置专门的输送流体。投球的难度和成本都很高，且投球作业的时间也较长。此外，现有技术中，也没有经济、高效地用于清除或提取连续管内异物的工具或方法。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法，通过投球辅助工具进行工作球的投放，以降低投球难度和投球成本，并缩短投球时间。
本发明的目的是这样实现的，一种连续管投球辅助工具，所述连续管投球辅助工具包括一段芯轴，所述芯轴两端分别同轴固定一弹性圆盘。
在本发明的一较佳实施方式中，所述弹性圆盘是套设并固定于芯轴上；芯轴两端的弹性圆盘的直径相同；所述芯轴为刚性芯轴。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述弹性圆盘分别由位于弹性圆盘两侧并固定套设在芯轴上的圆环压板固定。
在本发明的一较佳实施方式中，所述芯轴为一段中间粗两头细的柱体，粗段与细段之间形成轴肩，细段设有螺纹，各所述弹性圆盘由两圆环压板夹设同轴套设于细段并抵靠于轴肩，外侧由第一螺母固定。
在本发明的一较佳实施方式中，所述芯轴为一段等径的柱体，芯轴两端分别设有一螺纹段，各螺纹段上分别旋设一第二螺母；各所述弹性圆盘由两圆环压板夹设从芯轴端部同轴套设于芯轴上，并抵靠于第二螺母，外侧由第一螺母固定。
在本发明的一较佳实施方式中，所述弹性圆盘直径小于连续管内径1～2毫米，弹性圆盘的厚度为3～5毫米；圆环压板直径小于弹性圆盘4～5毫米，两弹性圆盘的间距为100～150毫米。
本发明的目的还可以这样实现，一种连续管投球机构，包括有连续管，连续管的一端位于井口外，连续管的另一端伸入至井下，所述连续管一端设有阀门，阀门另一端连接一三通管接头；所述三通管接头具有轴向贯通的第一端和第二端，第一端与第二端之间还设有与第一端和第二端连线交叉的第三端；所述三通管接头的第一端通过一连接管与阀门连接，第二端设有一封堵头，第三端连接一高压进液管；所述连接管中设有如权利要求1～6任一项的连续管投球辅助工具；该连续管投球辅助工具远离封堵头的一端放置工作球。
在本发明的一较佳实施方式中，所述连续管另一端通过投球式脱节器连接有井下工具串。
本发明的目的还可以这样实现，一种连续管投球方法，所述连续管投球方法采用如权利要求8所述的连续管投球机构，具体步骤为：打开封堵头，在三通管接头的第二端放入工作球，再把连续管投球辅助工具放入三通管接头的第二端，并将工作球和连续管投球辅助工具推送到阀门与三通管接头之间的连接管中；将封堵头安装在三通管接头的第二端，打开阀门；将高压进液管连接至三通管接头的第三端，并向三通管接头中注入高压流体，高压流体作用于连续管投球辅助工具上并驱动其沿着连续管移动，连续管投球辅助工具将工作球推送到连续管另外一端的脱节器位置，完成投球工作。
在本发明的一较佳实施方式中，所述连续管投球辅助工具中的芯轴长度根据连续管的内径大小和连续管盘设孤度大小进行调整，以使弹性圆盘能够由压缩或变形，通过盘设成圆孤形的连续管管道。
由上所述，本发明连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法，通过投球辅助工具进行工作球的投放，能实现连续管作业或钻井施工中投球操作，不需要采用大的流体注入流量或另外配置专门的流体用于投球脱节作业，降低了施工作业的难度、费用和事故风险，并缩短了投球时间；同时，还能够经济、高效地解决连续管内异物的清除或提取问题。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明连续管投球辅助工具的一种实施例的结构示意图。
图2：为本发明连续管投球机构的结构示意图。
图3:为本发明连续管投球辅助工具的另一种实施例的结构示意图。
附图标号：
100、连续管投球机构；
1、连续管投球辅助工具；
10、芯轴；
11、弹性圆盘；
12、圆环压板；
13、第一螺母；
14、第二螺母；
2、连续管；
3、阀门；
4、三通管接头；
41、第一端；
42、第二端；
43、第三端；
5、连接管；
6、封堵头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出一种连续管投球辅助工具1，所述连续管投球辅助工具1包括一段芯轴10，所述芯轴10两端分别同轴固定一弹性圆盘11。
如图2所示，本发明还提出一种连续管投球机构100，包括有连续管2，连续管2的一端位于井口外，连续管2的另一端伸入至井下，所述连续管2一端设有阀门3，阀门3另一端连接一三通管接头4；所述三通管接头4具有轴向贯通的第一端41和第二端42，第一端41与第二端42之间还设有与第一端和第二端连线交叉的第三端43；所述三通管接头4的第一端41通过一连接管5与阀门3连接，第二端42设有一封堵头6，第三端43连接一高压进液管；所述连接管2中设有所述连续管投球辅助工具1；该连续管投球辅助工具1远离封堵头6的一端放置工作球(图中未示出)。
本发明的连续管投球辅助工具、投球机构，能够通过投球辅助工具进行工作球的投放，以降低投球难度和投球成本，并缩短投球时间。
进一步，如图1所示，在本实施方式中，所述弹性圆盘11是套设并固定于芯轴10上；芯轴10两端的弹性圆盘11的直径相同；所述芯轴10为刚性芯轴。各所述弹性圆盘11分别由位于弹性圆盘11两侧并固定套设在芯轴10上的圆环压板12固定。
如图3所示，所述芯轴10为一段中间粗两头细的柱体，粗段与细段之间形成轴肩，细段设有螺纹，各所述弹性圆盘11由两圆环压板12夹设同轴套设于细段并抵靠于轴肩，外侧由第一螺母13固定。
作为本实施方式的另一实施例，如图1所示，所述芯轴10为一段等径的柱体，芯轴10两端分别设有一螺纹段，各螺纹段上分别旋设一第二螺母14；各所述弹性圆盘11由两圆环压板12夹设从芯轴10端部同轴套设于芯轴10上，并抵靠于第二螺母14，外侧由第一螺母13固定。
进一步，在本实施方式中，所述弹性圆盘11直径小于连续管2内径1～2毫米，为了保证弹性圆盘机械强度和有效推送长度，弹性圆盘的厚度为3～5毫米；圆环压板12直径小于弹性圆盘11的直径4～5毫米，两弹性圆盘11的间距为100～150毫米。弹性圆盘采用硫化丁氰橡胶制成。
所述连续管2另一端通过投球式脱节器连接有井下工具串(图中未示出)。
如图2所示，本发明连续管投球机构100的投球方法，为如下具体步骤：打开封堵头6，在三通管接头4的第二端42放入工作球，再把连续管投球辅助工具1放入三通管接头的第二端42，并将工作球和连续管投球辅助工具1推送到阀门3与三通管接头4之间的连接管5中；将封堵头6安装在三通管接头的第二端42，打开阀门3；将高压进液管连接至三通管接头的第三端43，并向三通管接头4中注入高压流体，高压流体作用于连续管投球辅助工具1上并驱动其越过阀门3沿着连续管2移动，连续管投球辅助工具1将工作球推送到连续管2另外一端的脱节器位置，完成投球工作。
进一步，在本实施方式中，根据连续管2的内径大小和连续管2盘设孤度大小进行调整所述连续管投球辅助工具1中的芯轴10长度(如图1)，或调整两个第二螺母14的距离(如图1)，以使弹性圆盘11能够由压缩或变形，通过盘设成圆孤形的连续管2的管道。
由上所述，本发明连续管投球辅助工具、投球机构及投球方法，通过投球辅助工具进行工作球的投放，能实现连续管作业或钻井施工中投球操作，不需要采用大的流体注入流量或另外配置专门的流体用于投球脱节作业，降低了施工作业的难度、费用和事故风险，并缩短了投球时间；同时，还能够经济、高效地解决连续管内异物的清除或提取问题。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种连续管投球辅助工具，其特征在于，所述连续管投球辅助工具包括一段芯轴，所述芯轴两端分别同轴固定一弹性圆盘；
所述弹性圆盘是套设并固定于芯轴上；芯轴两端的弹性圆盘的直径相同；所述芯轴为刚性芯轴；
各所述弹性圆盘分别由位于弹性圆盘两侧并固定套设在芯轴上的圆环压板固定；
所述芯轴为一段中间粗两头细的柱体，粗段与细段之间形成轴肩，细段设有螺纹，各所述弹性圆盘由两圆环压板夹设同轴套设于细段并抵靠于轴肩，外侧由第一螺母固定；
所述芯轴为一段等径的柱体，芯轴两端分别设有一螺纹段，各螺纹段上分别旋设一第二螺母；各所述弹性圆盘由两圆环压板夹设从芯轴端部同轴套设于芯轴上，并抵靠于第二螺母，外侧由第一螺母固定。
2.如权利要求1所述的连续管投球辅助工具，其特征在于，所述弹性圆盘直径小于连续管内径1～2毫米，弹性圆盘的厚度为3～5毫米；圆环压板直径小于弹性圆盘4～5毫米，两弹性圆盘的间距为100～150毫米。
3.一种连续管投球机构，包括有连续管，连续管的一端位于井口外，连续管的另一端伸入至井下，其特征在于，所述连续管一端设有阀门，阀门另一端连接一三通管接头；所述三通管接头具有轴向贯通的第一端和第二端，第一端与第二端之间还设有与第一端和第二端连线交叉的第三端；所述三通管接头的第一端通过一连接管与阀门连接，第二端设有一封堵头，第三端连接一高压进液管；所述连接管中设有如权利要求1～2任一项的连续管投球辅助工具；该连续管投球辅助工具远离封堵头的一端放置工作球。
4.如权利要求3所述的连续管投球机构，其特征在于，所述连续管另一端通过投球式脱节器连接有井下工具串。
5.一种连续管投球方法，其特征在于，所述连续管投球方法采用如权利要求4所述的连续管投球机构，具体步骤为：打开封堵头，在三通管接头的第二端放入工作球，再把连续管投球辅助工具放入三通管接头的第二端，并将工作球和连续管投球辅助工具推送到阀门与三通管接头之间的连接管中；将封堵头安装在三通管接头的第二端，打开阀门；将高压进液管连接至三通管接头的第三端，并向三通管接头中注入高压流体，高压流体作用于连续管投球辅助工具上并驱动其沿着连续管移动，连续管投球辅助工具将工作球推送到连续管另外一端的脱节器位置，完成投球工作。
6.如权利要求5所述的连续管投球方法，其特征在于，所述连续管投球辅助工具中的芯轴长度根据连续管的内径大小和连续管盘设弧度大小进行调整，以使弹性圆盘能够由压缩或变形，通过盘设成圆弧形的连续管管道。
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