CN108533203B - 多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及井下解卡打捞工具技术领域，是一种多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置；其包括上接头、外筒和引鞋；上接头的下部外侧和外筒的上端内侧固定安装在一起，外筒的下端内侧和引鞋的上部外侧固定安装在一起，在外筒的上部内侧从上至下依次套装有能够向内收缩的卡瓦装置、卡瓦套、密封胶筒，在外筒的中部内侧通过至少一个的剪切销钉连接有切割压环，密封胶筒的下端座在切割压环的上端面上。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过上接头、外筒、引鞋、卡瓦装置、密封胶筒和剪切卡瓦装置的配合使用，实现集循环解堵、解卡、切割和打捞的目的，具有安全可靠和成功率高的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

Description

多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置

技术领域

本发明涉及井下解卡打捞工具技术领域，是一种多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置。

背景技术

随着连续油管在石油天然气井下作业领域的推广及普及应用，其在油气田现场得到更多应用的同时，也伴随着越来越多的连续管断落、被卡等井下复杂情况的出现。由于目前作业现场用于连续油管解卡、打捞等复杂情况处理的工具处理繁琐、成功率低，已不能满足井下复杂情况的需求。

发明内容

本发明提供了一种多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决目前作业现场用于连续油管解卡、打捞等复杂情况处理的工具处理繁琐、成功率低，已不能满足井下复杂情况需求的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置，包括上接头、外筒和引鞋；上接头的下部外侧和外筒的上端内侧固定安装在一起，外筒的下端内侧和引鞋的上部外侧固定安装在一起，在外筒的上部内侧从上至下依次套装有能够向内收缩的卡瓦装置、卡瓦套、密封胶筒，在外筒的中部内侧通过至少一个的剪切销钉连接有切割压环，密封胶筒的下端坐在切割压环的上端面上，在外筒的下部内侧从上至下依次套装有能够向内收缩的剪切卡瓦装置和剪切卡瓦套，剪切卡瓦套的下端坐在引鞋的上端面上；卡瓦套的上部和中部内侧面为上宽下窄的斜面，卡瓦装置的下端坐在卡瓦套的上部内侧面上，剪切卡瓦套的上部和中部内侧面为上宽下窄的斜面，剪切卡瓦装置的下端坐在剪切卡瓦套的上端内侧面上。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述卡瓦装置包括卡瓦本体套，在卡瓦本体套的下端间隔固定连接有至少三个的卡瓦，在卡瓦的内侧分布有环形卡瓦牙，卡瓦的下部外侧面为上宽下窄的斜面，卡瓦的下部外侧面坐在卡瓦套的上部内侧面上。

上述剪切卡瓦装置包括剪切卡瓦本体套，在剪切卡瓦本体套的下端间隔固定连接有至少三个的剪切卡瓦，在剪切卡瓦的下端内侧设有剪切牙，剪切卡瓦的下部外侧面为上宽下窄的斜面，剪切卡瓦的下部外侧面坐在剪切卡瓦套的上端内侧面上。

上述在上接头的上部设有内螺纹或/和外螺纹。

上述在密封胶筒的上部外侧设有至少一个的环槽，在密封胶筒的中部内侧设有至少一个的环槽，在密封胶筒的下部外侧设有至少一个的环槽。

上述在上接头的下部外侧设有下安装环槽，外筒的上端固定安装在上接头的下安装环槽内；在引鞋的上部外侧设有上安装环槽，外筒的下端固定安装在引鞋的上安装环槽内。

上述上接头和外筒通过螺纹固定安装在一起，外筒和引鞋通过螺纹固定安装在一起。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过上接头、外筒、引鞋、卡瓦装置、密封胶筒和剪切卡瓦装置的配合使用，实现集循环解堵、解卡、切割和打捞的目的，具有安全可靠和成功率高的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视半剖视结构示意图。

附图2为附图1中卡瓦装置的主视剖视放大结构示意图。

附图3为附图1中卡瓦套的主视剖视放大结构示意图。

附图4为附图1中密封胶筒的主视剖视放大结构示意图。

附图5为附图1中剪切卡瓦套的主视剖视放大结构示意图。

附图6为附图1中剪切卡瓦装置的主视剖视放大结构示意图。

附图中的编码分别为：1为上接头，2为外筒，3为引鞋，4为卡瓦套，5为密封胶筒，6为剪切销钉，7为切割压环，8为剪切卡瓦套，9为卡瓦本体套，10为卡瓦，11为卡瓦牙，12为剪切卡瓦本体套，13为剪切卡瓦，14为剪切牙，15为环槽，16为下安装环槽，17为上安装环槽。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1、2、3、4、5、6所示，该多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置包括上接头1、外筒2和引鞋3；上接头1的下部外侧和外筒2的上端内侧固定安装在一起，外筒2的下端内侧和引鞋3的上部外侧固定安装在一起，在外筒2的上部内侧从上至下依次套装有能够向内收缩的卡瓦装置、卡瓦套4、密封胶筒5，在外筒2的中部内侧通过至少一个的剪切销钉6连接有切割压环7，密封胶筒5的下端坐在切割压环7的上端面上，在外筒2的下部内侧从上至下依次套装有能够向内收缩的剪切卡瓦装置和剪切卡瓦套8，剪切卡瓦套8的下端坐在引鞋3的上端面上；卡瓦套4的上部和中部内侧面为上宽下窄的斜面，卡瓦装置的下端坐在卡瓦套4的上部内侧面上，剪切卡瓦套8的上部和中部内侧面为上宽下窄的斜面，剪切卡瓦装置的下端坐在剪切卡瓦套8的上端内侧面上。引鞋3为公知公用；这样，通过上接头1、外筒2、引鞋3、卡瓦装置、密封胶筒5和剪切卡瓦装置的配合使用，实现集循环解堵、解卡、切割和打捞的目的，具有安全可靠和成功率高的特点，方便了操作，提高了工作效率，降低了生产成本。

可根据实际需要，对上述多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、2所示，卡瓦装置包括卡瓦本体套9，在卡瓦本体套9的下端间隔固定连接有至少三个的卡瓦10，在卡瓦10的内侧分布有环形卡瓦牙11，卡瓦10的下部外侧面为上宽下窄的斜面，卡瓦10的下部外侧面坐在卡瓦套4的上部内侧面上。卡瓦本体套9的上部厚下部薄。使用时将上接头1与打捞管柱的下端固定安装在一起，这样，实施落鱼的打捞抓持时，使鱼顶顺着外筒2的内腔穿过卡瓦10；此时平稳缓慢上提打捞管柱，由卡瓦10自身的弹性力抓持落鱼而提供初始预紧力，上提打捞管柱时，卡瓦10内侧的环形卡瓦牙11则抓持住落鱼外壁而在外筒2内腔沿轴向相对向下移动。

如附图1、6所示，剪切卡瓦装置包括剪切卡瓦本体套12，在剪切卡瓦本体套12的下端间隔固定连接有至少三个的剪切卡瓦13，在剪切卡瓦13的下端内侧设有剪切牙14，剪切卡瓦13的下部外侧面为上宽下窄的斜面，剪切卡瓦13的下部外侧面坐在剪切卡瓦套8的上端内侧面上。剪切卡瓦本体套12的上部厚下部薄。使用时将上接头1与打捞管柱的下端固定安装在一起，这样，实施被卡连续油管管外切割打捞时，当切割压环7向下受力达到剪切销钉6的剪切力时，剪切销钉6被剪断，切割压环7、密封胶筒5、卡瓦套4和卡瓦装置一起在外筒2内腔沿轴向下移动压覆剪切卡瓦13，剪切卡瓦13下部收缩锥面受剪切卡瓦套8内侧面的挤压而使分瓣结构的剪切卡瓦13径向向内收缩，剪切卡瓦13上的剪切牙14作用于被打捞连续油管，实施剪切。

如附图1所示，在上接头1的上部设有内螺纹或/和外螺纹。这样，便于上接头1的安装和拆卸。

如附图1、4所示，在密封胶筒5的上部外侧设有至少一个的环槽15，在密封胶筒5的中部内侧设有至少一个的环槽15，在密封胶筒5的下部外侧设有至少一个的环槽15。这样，上部环槽15、中部环槽15和下部环槽15便于密封胶筒5受力挤压形变，从而起到密封的效果。

如附图1所示，在上接头1的下部外侧设有下安装环槽16，外筒2的上端固定安装在上接头1的下安装环槽16内；在引鞋3的上部外侧设有上安装环槽17，外筒2的下端固定安装在引鞋3的上安装环槽17内。

如附图1所示，上接头1和外筒2通过螺纹固定安装在一起，外筒2和引鞋3通过螺纹固定安装在一起。这样，便于上接头1和外筒2之间的安装和拆卸；外筒2和引鞋3的安装和拆卸。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的使用过程：使用时将上接头1与打捞管柱的下端固定安装在一起，然后按下述步骤进行：

1.实施落鱼的打捞抓持

确定鱼顶位置，计量打捞管柱及本发明多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的长度，将组装完成的本发明多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置与打捞管柱下入井内，至鱼顶位置活动打捞管柱，将鱼顶引入引鞋3，并下放打捞管柱一定位置，使鱼顶顺着外筒2的内腔穿过卡瓦10内腔；此时平稳缓慢上提打捞管柱，由卡瓦10自身的弹性力抓持落鱼而提供初始预紧力，上提打捞管柱时，卡瓦10则抓持住落鱼外壁而在外筒2内腔沿轴向相对向下移动；卡瓦10向下移动的过程中，分瓣结构的卡瓦10收缩锥面受卡瓦套4内侧面径向向内的挤压，分瓣结构的卡瓦10向内收缩夹持被打捞连续油管，卡瓦10内侧的环形卡瓦牙11吃紧落鱼完成打捞抓持，此时上提打捞管柱，提升负荷持续增加。

2.实施提放式活动解卡打捞

上提打捞管柱，若连续油管断落于井内无卡，则可直接提出井内的断落连续油管；若井内落鱼被卡，则在完成打捞抓持后尝试多次上提、下放式的活动解卡；此时的打捞管柱提升负荷必须严格控制在装置使用要求的参数范围内，解卡成功则上提打捞管柱捞出落鱼，若不成功则进行后续的步骤。

3.实施密封连接，进行大排量循环解卡打捞

卡瓦10抓持住被打捞连续油管后，缓慢上提打捞管柱施加一定的提升负荷，卡瓦10及卡瓦套4沿轴向向下挤压密封胶筒5，使密封胶筒5发生弹性变形；由于密封胶筒5的特有结构，受挤压形变的密封胶筒5外侧贴紧外筒2内壁，内侧贴紧被捞连续油管的外壁，此时通过保持提升负荷来继续保持密封胶筒5的弹性形变，则打捞管柱与被打捞连续油管的连接被密封。继续保持提升负荷不变，保持连接密封，此时从地面泵入流体，流体则能够循环至被捞连续油管的管鞋或底部机具，对卡点处进行大排量的冲洗或热洗。通过对井内连续油管、机具及卡点进行大排量的循环冲洗，可有效的帮助实施对被捞连续油管的解堵解卡，提高解卡成功率。如果解卡成功，则可上提捞出落鱼，如果解卡不成功，可对被卡管柱实施切割打捞。

4.实施被卡连续油管管外切割打捞

对被卡的连续管实施管外切割解卡打捞时，首先将本发明多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置下放至需进行切割的目标位置；上提打捞管柱，卡瓦10及卡瓦套4配合完成对被打捞连续油管的抓持，继续缓慢上提打捞管柱，则密封胶筒5受挤压变形，打捞管柱与被捞连续油管实现密封；此时继续上提打捞管柱，进一步增加提升负荷，提升负荷通过卡瓦套4及密封胶筒5传递至切割压环7上，继续缓慢增加提升负荷，切割压环7沿轴向向下的受压力进一步增加。当切割压环7向下受力达到剪切销钉6的剪切力时，剪切销钉6被剪断，切割压环7、密封胶筒5、卡瓦套4和卡瓦装置一起在外筒2内腔沿轴向下移动压覆剪切卡瓦13，剪切卡瓦13下部收缩锥面受剪切卡瓦套8内侧面的挤压而使分瓣结构的剪切卡瓦13径向向内收缩，剪切卡瓦13上的剪切牙14作用于被打捞连续油管，实施剪切；剪切卡瓦13上的剪切牙14与提升负荷成正比，继续上提打捞管柱增加提升负荷直至被捞连续油管被剪断；上提打捞管柱，打捞出被切割的管柱。

Claims (8)

1.一种多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于该装置包括上接头、外筒和引鞋；上接头的下部外侧和外筒的上端内侧通过螺纹固定安装在一起，外筒的下端内侧和引鞋的上部外侧通过螺纹固定安装在一起，在外筒的上部内侧从上至下依次套装有能够向内收缩的卡瓦装置、卡瓦套、密封胶筒，密封胶筒的上部外侧设有至少一个的环槽，在密封胶筒的中部内侧设有至少一个的环槽，在密封胶筒的下部外侧设有至少一个的环槽；在外筒的中部内侧通过至少一个的剪切销钉连接有切割压环，密封胶筒的下端坐在切割压环的上端面上，在外筒的下部内侧从上至下依次套装有能够向内收缩的剪切卡瓦装置和剪切卡瓦套，剪切卡瓦套的下端坐在引鞋的上端面上；卡瓦套的上部和中部内侧面为上宽下窄的斜面，卡瓦装置的下端坐在卡瓦套的上部内侧面上，剪切卡瓦套的上部和中部内侧面为上宽下窄的斜面，剪切卡瓦装置的下端坐在剪切卡瓦套的上端内侧面上；所述装置的使用方法包括：

（1）将上接头与打捞管柱的下端固定安装在一起；

（2）实施连续油管的打捞抓持：确定鱼顶位置，计量打捞管柱及多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的长度，将组装完成的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置与打捞管柱下入井内，至鱼顶位置活动打捞管柱，将鱼顶引入引鞋，并下放打捞管柱一定位置，使鱼顶顺着外筒的内腔穿过卡瓦装置内腔；此时平稳缓慢上提打捞管柱，由卡瓦装置自身的弹性力抓持连续油管而提供初始预紧力，上提打捞管柱时，卡瓦装置则抓持住连续油管外壁而在外筒内腔沿轴向相对向下移动；卡瓦装置向下移动的过程中，卡瓦装置向内收缩锥面受卡瓦套内侧面径向向内的挤压，卡瓦装置向内收缩夹持被打捞连续油管，卡瓦装置内侧吃紧连续油管完成打捞抓持，此时上提打捞管柱，提升负荷持续增加；

（3）实施提放式活动解卡打捞：上提打捞管柱，若连续油管断落于井内无卡，则直接提出井内的断落连续油管，若井内连续油管被卡，则在完成打捞抓持后尝试多次上提-下放式的活动解卡，此时的打捞管柱提升负荷必须严格控制在装置使用要求的参数范围内，若解卡成功则上提打捞管柱捞出连续油管，若不成功则进行后续的步骤；

（4）实施密封连接，进行大排量循环解卡打捞：卡瓦装置抓持住被打捞连续油管后，缓慢上提打捞管柱施加一定的提升负荷，卡瓦装置及卡瓦套将沿轴向向下挤压密封胶筒，使密封胶筒发生弹性变形，受挤压形变的密封胶筒外侧贴紧外筒内壁，内侧则贴紧被打捞连续油管的外壁，此时通过保持提升负荷来继续保持密封胶筒的弹性形变，使打捞管柱与被打捞连续油管的连接处被密封，继续保持提升负荷不变，保持连接密封，此时从地面泵入流体，流体能够循环至被打捞连续油管的管鞋或底部机具，对卡点处进行大排量的冲洗或热洗，如果解卡成功，则上提捞出连续油管，如果解卡不成功，对被卡管柱实施切割打捞；

（5）实施被卡连续油管管外切割打捞：继续上提打捞管柱，进一步增加提升负荷，使提升负荷通过卡瓦套及密封胶筒传递至切割压环上，继续缓慢增加提升负荷，使切割压环沿轴向向下的受压力进一步增大，直至切割压环向下受压力达到剪切销钉的剪切力，将剪切销钉剪断，从而使切割压环、密封胶筒、卡瓦套和卡瓦装置一起在外筒内腔沿轴向下移动压覆剪切卡瓦装置，剪切卡瓦装置下部锥面受剪切卡瓦套内侧面的挤压，使剪切卡瓦装置沿径向向内收缩，剪切卡瓦装置的剪切力作用于被打捞连续油管，实施剪切；剪切卡瓦装置上的剪切力与提升负荷成正比，继续上提打捞管柱增加提升负荷直至被捞连续油管被剪断；上提打捞管柱，打捞出被切割的管柱。

2.根据权利要求1所述的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于卡瓦装置包括卡瓦本体套，在卡瓦本体套的下端间隔固定连接有至少三个的卡瓦，在卡瓦的内侧分布有环形卡瓦牙，卡瓦的下部外侧面为上宽下窄的斜面，卡瓦的下部外侧面坐在卡瓦套的上部内侧面上。

3.根据权利要求1或2所述的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于剪切卡瓦装置包括剪切卡瓦本体套，在剪切卡瓦本体套的下端间隔固定连接有至少三个的剪切卡瓦，在剪切卡瓦的下端内侧设有剪切牙，剪切卡瓦的下部外侧面为上宽下窄的斜面，剪切卡瓦的下部外侧面坐在剪切卡瓦套的上端内侧面上。

4.根据权利要求1或2所述的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于上接头的上部设有内螺纹或/和外螺纹。

5.根据权利要求3所述的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于上接头的上部设有内螺纹或/和外螺纹。

6.根据权利要求1或2或5所述的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于上接头的下部外侧设有下安装环槽，外筒的上端固定安装在上接头的下安装环槽内；在引鞋的上部外侧设有上安装环槽，外筒的下端固定安装在引鞋的上安装环槽内。

7.根据权利要求3所述的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于上接头的下部外侧设有下安装环槽，外筒的上端固定安装在上接头的下安装环槽内；在引鞋的上部外侧设有上安装环槽，外筒的下端固定安装在引鞋的上安装环槽内。

8.根据权利要求4所述的多功能综合解卡打捞连续油管的一体化装置的使用方法，其特征在于上接头的下部外侧设有下安装环槽，外筒的上端固定安装在上接头的下安装环槽内；在引鞋的上部外侧设有上安装环槽，外筒的下端固定安装在引鞋的上安装环槽内。