CN109555498B - 一种井筒保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井筒保护装置，包括筒状的本体以及位于所述本体内侧的筒状衬套；在所述衬套的外侧壁上并且位于所述台肩上方的位置设置有一凹槽，所述凹槽的上部侧壁设置为楔形面，在所述本体上并位于与所述楔形面相对的位置开设有一通孔，所述通孔内安装有一推杆，所述推杆的内侧一端为与所述楔形面相配合的斜面端，所述推杆的外侧一端顶住一打捞环。采用上述技术方案，剪切销使井筒保护装置安装、回收过程简单易行，可以实现井筒保护装置与密封总成的快速的连接、快速解脱，使井筒保护装置安装过程中不需要开泵、转动钻具，增加了作业可靠性、降低了作业风险，提高了作业效率。
Description
技术领域
本发明属于油气勘探开发技术领域，涉及一种可选择性回收密封总成的水下井口用井筒保护装置。
背景技术
水下井口用常规补心与低压井口头、高压井口头、套管挂、泥垫等部件共同构成水下井口系统，支撑和密封套管串，支撑防喷器、采油树，是进行深水钻完井不可缺少的设备。水下井口系统中的任何一个部分发生意外，都会对整口井的开发造成不可逆的影响。由于各厂家的水下井口系统设计理念、作业程序不相同，井口系统要么采用不能回收密封总成的井筒保护装置，要么采用密封总成与井筒保护装置一起回收的井筒保护装置，各有优缺点。若采用不能回收密封总成的井筒保护装置，弃井期间回收补心后，需要再次下钻回收密封总成；若采用密封总成与井筒保护装置一起回收的井筒保护装置，在需要保留密封总成的情况下，回收补心和密封总成后，需要再次下入密封总成并试压，增加额外的工作时间。由于各厂家的水下井口补心结构原理、作业程序不相同，不能在上述两种模式中切换，不同程度的影响钻完井的设计、施工。国内使用较多的是不能回收密封总成的补心。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种在不改变常用作业流程的基础上，具有选择性回收密封总成能力的井筒保护装置。
为了实现上述目的，本发明的一种井筒保护装置，包括筒状的本体以及位于所述本体内侧的筒状衬套；所述衬套的外侧壁上设置有台肩，所述衬套的位于所述台肩下方位置的外径小于位于所述台肩上方位置的半径，所述本体的内侧壁下部设置有与所述台肩相对设置的台阶，在所述台肩与台阶之间设置有复位弹簧；在所述衬套的外侧壁上并且位于所述台肩上方的位置设置有一凹槽，所述凹槽的上部侧壁设置为楔形面，在所述本体上并位于与所述楔形面相对的位置开设有一通孔，所述通孔内安装有一推杆，所述推杆的内侧一端为与所述楔形面相配合的斜面端，所述推杆的外侧一端顶住一打捞环；在所述本体的外侧壁上设置有剪切销，所述剪切销用于所述本体与密封总成的连接与脱离。
所述井筒保护装置还包括一与所述本体和衬套可分离的滑动接头，所述滑动接头用于向下挤压所述衬套使其楔形面推动所述推杆移动，从而推动所述打捞环向径向外侧膨胀。
在所述本体的外侧壁上设置有用于安装所述打捞环的安装槽，在所述密封总成上与所述安装槽相对设置有回收槽，所述打捞环膨胀后能够进入到所述回收槽内。
所述剪切销为多个，沿周向分布在所述打捞环的下方。
所述剪切销内部安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧能够一并所述剪切销嵌入缩回至所述本体上的通孔内，并且能够始终给所述剪切销向外侧的力。
在所述本体与所述衬套之间还设置有导向销。
所述导向销为多个，沿周向分布在所述复位弹簧的下方。
在所述本体与所述衬套之间还设置有若干密封环。
采用上述技术方案，本发明的井筒保护装置，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.剪切销使井筒保护装置安装、回收过程简单易行：本体外部安装剪切销，剪切销嵌入密封总成的插槽中，实现本体与密封总成的连接；剪切销的使用可以实现井筒保护装置与密封总成的快速的连接、快速解脱，使井筒保护装置安装过程中不需要开泵、转动钻具，增加了作业可靠性、降低了作业风险，提高了作业效率。
2.打捞环使密封总成的回收过程简单易行：本体外部安装打捞环，通过滑动接头向下挤压衬套使其楔形面推动推杆移动，从而推动所述打捞环向径向外侧膨胀，使打捞环嵌入密封总成的回收槽中，实现本体与密封总成的连接以及同步回收，使密封总成回收过程中不需要开泵、转动钻具，增加了作业可靠性、降低了作业风险，提高了作业效率。
3.可选择性的回收密封总成：在不改变常用作业流程的基础上，使井筒保护装置具有选择性回收密封总成的能力，即“通过剪切销折断使本体与密封总成脱离从而在井口内保留密封总成”和“膨胀所述打捞环使本体与密封总成一体回收”两种模式；使用滑动接头来控制衬套移动，原理简单、操作方便、效果明显。
4.节省弃井作业时间：正常弃井回收小尺寸套管流程为，连接井筒保护装置回收工具、下钻打捞井筒保护装置、起钻回收井筒保护装置、连接密封总成回收工具、下钻打捞密封总成、起钻回收密封总成、连接水利割刀、下钻切割、打捞套管、起钻回收套管，最少3趟起、下钻才能完成小尺寸套管的回收过程。根据现有数据显示，对于1500米水深的井而言，连接井筒保护装置回收工具、密封总成回收工具、套管捞锚、水力割刀，分3趟回收井筒保护装置、密封总成、套管串，至少需要20小时(不考虑切割套管时间)。若采用本发明的技术方案，与送入工具、水力割刀、套管捞锚等工具配合使用，可实现一趟钻回收井筒保护装置、回收密封总成、割套管、回收套管，至多8小时就可完成作业(不考虑切割套管时间)，相比常规三趟钻回收作业提速60％以上，极大地提高作业效率，降低作业费用。
附图说明
图1为本发明的井筒保护装置的结构示意图。
图2为发明的井筒保护装置使用状态的结构示意图。
图中：E1高压井口；E2井筒保护装置；E3密封总成；E4套管挂；E5密封总成；E6套管挂；E7低压井口。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明的一种井筒保护装置，包括筒状的本体1、位于所述本体1内侧的筒状衬套2以及与所述本体1和衬套2可分离的滑动接头T4。
所述衬套2的外侧壁上设置有台肩21，所述衬套2的位于所述台肩21下方位置的外径小于位于所述台肩21上方位置的半径，所述本体1的内侧壁下部设置有与所述台肩21相对设置的台阶11，在所述台肩21与台阶11之间设置有复位弹簧3。
在所述衬套2的外侧壁上并且位于所述台肩21上方的位置设置有一凹槽22，所述凹槽22的上部侧壁设置为楔形面，在所述本体1上并位于与所述楔形面相对的位置开设有一通孔，所述通孔内安装有一推杆4，所述推杆4的内侧一端为与所述楔形面相配合的斜面端，所述推杆4的外侧一端顶住一打捞环5；在所述本体1的外侧壁上设置有用于安装所述打捞环5的安装槽，在所述密封总成上与所述安装槽相对设置有回收槽，所述打捞环5膨胀后能够进入到所述回收槽内。
如图2所示，滑动接头T4安装在连接工装T1上，滑动接头T4用于向下移动挤压所述衬套2使其楔形面推动所述推杆4移动，从而推动所述打捞环5向径向外侧膨胀进入回收槽内。当连接工装T1上移并且与衬套2分离后，衬套2在复位弹簧3的作用下复位。
在所述本体1的外侧壁上设置有剪切销6，所述剪切销6用于所述本体1与密封总成的连接与脱离；所述剪切销6为多个，沿周向分布在所述打捞环5的下方。
在所述本体1与所述衬套2之间还设置有导向销8；所述导向销8为多个，沿周向分布在所述复位弹簧3的下方。在所述本体1与所述衬套2之间以及本体1外侧设置有若干密封环7。
在安装本发明的井筒保护装置时，将连接工装T1与井筒保护装置接头T2连接，然后安装该井筒保护装置，并通过剪切销与密封总成相连，入井，用钻杆送到指定位置，过提提出连接工装T1与井筒保护装置接头T2，起钻至转盘面，拆甩连接工装T1与井筒保护装置接头T2。
在单独回收本发明的井筒保护装置时，将连接工装T1、井筒保护装置接头T2连接、冲洗工具T3以及死堵T5连接，入井，用钻杆送到指定位置，过提提出井筒保护装置，从而使剪切销被剪短，起钻至转盘面，拆甩井筒保护装置和工具组合。
在一并回收本发明的井筒保护装置和密封总成时，将连接工装T1、井筒保护装置接头T2连接、冲洗工具T3、滑动接头T4以及死堵T5连接，入井，用钻杆送到指定位置，驱动滑动接头T4用于向下移动挤压衬套使其楔形面推动所述推杆移动，从而推动所述打捞环向径向外侧膨胀进入回收槽内，过提提出井筒保护装置和密封总成，起钻至转盘面，拆甩井筒保护装置、密封总成和工具组合。
在一趟钻回收井筒保护装置、回收密封总成、割套管、回收套管时，将连接工装T1、井筒保护装置接头T2连接、冲洗工具T3、滑动接头T4、球座、配长钻杆、套管捞割工具连接，期间按需测试套管切割工具，入井，用钻杆送到指定位置，过提提出井筒保护装置和密封总成，上提工具至切割位置，投球，憋压剪切球座，切割并回收套管，起钻至转盘面，拆甩井筒保护装置、密封总成、套管和工具组合。
显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种井筒保护装置，其特征在于：包括筒状的本体以及位于所述本体内侧的筒状衬套；所述衬套的外侧壁上设置有台肩，所述衬套的位于所述台肩下方位置的外径小于位于所述台肩上方位置的半径，所述本体的内侧壁下部设置有与所述台肩相对设置的台阶，在所述台肩与台阶之间设置有复位弹簧；在所述衬套的外侧壁上并且位于所述台肩上方的位置设置有一凹槽，所述凹槽的上部侧壁设置为楔形面，在所述本体上并位于与所述楔形面相对的位置开设有一通孔，所述通孔内安装有一推杆，所述推杆的内侧一端为与所述楔形面相配合的斜面端，所述推杆的外侧一端顶住一打捞环；在所述本体的外侧壁上设置有剪切销，所述剪切销用于所述本体与密封总成的连接与脱离，所述井筒保护装置还包括一与所述本体和衬套可分离的滑动接头，所述滑动接头用于向下挤压所述衬套使其楔形面推动所述推杆移动，从而推动所述打捞环向径向外侧膨胀。
2.如权利要求1所述的井筒保护装置，其特征在于：在所述本体的外侧壁上设置有用于安装所述打捞环的安装槽，在所述密封总成上与所述安装槽相对设置有回收槽，所述打捞环膨胀后能够进入到所述回收槽内。
3.如权利要求1-2任一项所述的井筒保护装置，其特征在于：所述剪切销内部安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧能够一并所述剪切销嵌入缩回至所述本体上的通孔内，并且能够始终给所述剪切销向外侧的力。
4.如权利要求1-2任一项所述的井筒保护装置，其特征在于：所述剪切销为多个，沿周向分布在所述打捞环的下方。
5.如权利要求1-2任一项所述的井筒保护装置，其特征在于：在所述本体与所述衬套之间还设置有导向销。
6.如权利要求1-2任一项所述的井筒保护装置，其特征在于：在所述本体与所述衬套之间还设置有若干密封环。
7.如权利要求5所述的井筒保护装置，其特征在于：所述导向销为多个，沿周向分布在所述复位弹簧的下方。
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