CN109555500B - 一种用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，包括从上至下依次设置的接头和芯轴，在接头和芯轴的外面套装有转换外套，接头凸出转换外套的上端，在接头的上端部设有与管柱连接的内螺纹，芯轴凸出转换外套的下端，在芯轴的下端部设有与尾管挂连接的外螺纹；转换外套与接头和芯轴滑动密封连接，在芯轴的下部设有转换外套的下限位台阶；在接头和转换外套之间夹压有复位弹簧，复位弹簧套装在芯轴的上部；在芯轴的中部设有至少两个循环孔Ⅰ，在转换外套的中部设有能够与所有循环孔Ⅰ一一对接的至少两个循环孔Ⅱ。采用该工具避免了钻杆内摩阻对洗井排量的限制，保证将井下杂质全部被携带出井筒。

Description

一种用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具
技术领域
本发明属于石油完井技术领域，具体而言，涉及一种用于尾管井洗井过程中，通过改变循环通路，分段清洗尾管挂之上与之下不同规格套管内部空间的循环通路转换工具。
背景技术
尾管井是海上油气田常采用的一种井身结构，通过下入尾管悬挂器将尾管坐落在上层套管上，保证尾管挂以上套管具有较大通径，满足后续下入大功率电泵的完井需求，以达到油藏开采的工艺要求。尾管井可有效节省套管和固井的费用，节省作业工期。
但相较于单一套管井，尾管井在完井作业过程中，具有更大的作业难度与风险。由于套管尺寸变化，刮管洗井管柱通常需要下入两种钻具和刮管器，由于底部钻具内径小，摩阻高，在允许的洗井压力下，洗井排量可能无法满足上部大尺寸套管段携带井底杂质的最低返速要求，井底的地层砂、水泥块、铁屑等可能无法返出，导致洗井不干净，在后续完井作业期间，管柱下入时易出现阻卡现象，影响完井作业。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，采用该工具能够避免钻杆内摩阻对洗井排量的限制，保证将井下杂质全部被携带出井筒。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，包括从上至下依次设置的接头和芯轴，在所述接头和所述芯轴的外面套装有转换外套，所述接头凸出所述转换外套的上端，在所述接头的上端部设有与管柱连接的内螺纹，所述芯轴凸出所述转换外套的下端，在所述芯轴的下端部设有与尾管挂连接的外螺纹；所述转换外套与所述接头和所述芯轴滑动密封连接，在所述芯轴的下部设有转换外套的下限位台阶；在所述接头和所述转换外套之间夹压有复位弹簧，所述复位弹簧套装在所述芯轴的上部；在所述芯轴的中部设有至少两个循环孔Ⅰ，在所述转换外套的中部设有能够与所有所述循环孔Ⅰ一一对接的至少两个循环孔Ⅱ。
在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：
所有所述循环孔Ⅰ的等效过流面积大于所述芯轴的通径面积。
所述循环孔Ⅱ的直径大于所述循环孔Ⅰ的直径。
所述循环孔Ⅰ设有3～4个，所有所述循环孔Ⅰ沿周向均布，所述循环孔Ⅱ设有3～4个，所有所述循环孔Ⅱ沿周向均布。
在所述转换外套与所述接头之间设有密封圈Ⅰ。
在所述转换外套与所述芯轴之间设有两道密封圈，其中一道为密封圈Ⅱ，另一道为密封圈Ⅲ，所述密封圈Ⅲ嵌装在所述芯轴的下部，且位于所述转换外套的下限位台阶之下；所述密封圈Ⅱ嵌装在所述转换外套内侧，在所述复位弹簧处于自由状态时，所述密封圈Ⅱ位于所述循环孔Ⅱ和所述循环孔Ⅰ之间。
本发明具有的优点和积极效果是：通过采用可开关的循环孔，可以转换循环通路，进而实现了尾管及其上部大尺寸套管段的分段清洗，避免了钻杆内摩阻对洗井排量的限制，能够保证将井下杂质全部被携带出井筒。解决了现有技术中复合钻具洗井低排量导致返速不够清洗不干净的问题。并且本发明结构简单，易于维护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1、接头；2、密封圈Ⅰ；3、转换外套；4、复位弹簧；5、芯轴；6、循环孔Ⅰ；7、密封圈Ⅱ；8、循环孔Ⅱ；9、密封圈Ⅲ。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，包括从上至下依次设置的接头1和芯轴5，在所述接头1和所述芯轴5的外面套装有转换外套3，所述接头1凸出所述转换外套3的上端，在所述接头1的上端部设有与管柱连接的内螺纹，所述芯轴5凸出所述转换外套3的下端，在所述芯轴5的下端部设有与尾管挂连接的外螺纹。
所述转换外套3与所述接头1和所述芯轴5滑动密封连接，在所述芯轴5的下部设有所述转换外套3的下限位台阶。
在所述接头1和所述转换外套3之间夹压有复位弹簧4，所述复位弹簧4套装在所述芯轴5的上部。
在所述芯轴5的中部设有至少两个循环孔Ⅰ6，在所述转换外套3的中部设有能够与所有所述循环孔Ⅰ6一一对接的至少两个循环孔Ⅱ8。
为了便于洗井液进入转换工具外的环空，进而进入上部大尺寸套管段内，在本实施例中，使所有所述循环孔Ⅰ6的等效过流面积大于所述芯轴5的通径面积；更进一步地，使所述循环孔Ⅱ8的直径大于所述循环孔Ⅰ6的直径。在本实施例中，所述循环孔Ⅰ6设有3～4个，所有所述循环孔Ⅰ6沿周向均布，相应地，所述循环孔Ⅱ8设有3～4个，所有所述循环孔Ⅱ8沿周向均布。所述转换外套3与所述接头1和所述芯轴5的滑动密封结构为：在所述转换外套3与所述接头1之间设有密封圈Ⅰ2。在所述转换外套3与所述芯轴5之间设有两道密封圈，其中一道为密封圈Ⅱ7，另一道为密封圈Ⅲ9，所述密封圈Ⅲ9嵌装在所述芯轴5的下部，且位于所述转换外套3的下限位台阶之下；所述密封圈Ⅱ7嵌装在所述转换外套7内侧，在所述复位弹簧4处于自由状态时，所述密封圈Ⅱ7位于所述循环孔Ⅱ8和所述循环孔Ⅰ6之间。
在采用上述转换工具洗井时，将工具坐到尾管挂上，下压管柱，接头1下移，并使循环孔Ⅱ8与循环孔Ⅰ6对接，侧出循环通路开启，实现短路循环，洗井液先后经过循环孔Ⅱ8、循环孔Ⅰ6和工具外的环空进入上部大尺寸套管段内，而不进入尾管，进而降低了循环摩阻，提高了循环排量，可将井眼清洗干净。在实现上部大尺寸套管段短路循环清洗时，复位弹簧4处于受压状态；当短路循环清洗结束后，上提管柱，接头1上移，复位弹簧4回复至自由状态，循环孔Ⅱ8与循环孔Ⅰ6错位，侧出循环通路关闭，洗井可循环至井底，将尾管内的井下杂质携带至上部大尺寸套管段或井筒外。通过循环通路的不断转换，能够在洗井排量受限的情况下，保证将井下杂质全部被携带出井筒。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，其特征在于，包括从上至下依次设置的接头和芯轴，在所述接头和所述芯轴的外面套装有转换外套，所述接头凸出所述转换外套的上端，在所述接头的上端部设有与管柱连接的内螺纹，所述芯轴凸出所述转换外套的下端，在所述芯轴的下端部设有与尾管挂连接的外螺纹；
所述转换外套与所述接头和所述芯轴滑动密封连接，在所述芯轴的下部设有转换外套的下限位台阶；
在所述接头和所述转换外套之间夹压有复位弹簧，所述复位弹簧套装在所述芯轴的上部；
在所述芯轴的中部设有至少两个循环孔Ⅰ，在所述转换外套的中部设有能够与所有所述循环孔Ⅰ一一对接的至少两个循环孔Ⅱ。
2.根据权利要求1所述的用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，其特征在于，所有所述循环孔Ⅰ的等效过流面积大于所述芯轴的通径面积。
3.根据权利要求1所述的用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，其特征在于，所述循环孔Ⅱ的直径大于所述循环孔Ⅰ的直径。
4.根据权利要求1所述的用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，其特征在于，所述循环孔Ⅰ设有3～4个，所有所述循环孔Ⅰ沿周向均布，所述循环孔Ⅱ设有3～4个，所有所述循环孔Ⅱ沿周向均布。
5.根据权利要求1所述的用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，其特征在于，在所述转换外套与所述接头之间设有密封圈Ⅰ。
6.根据权利要求1所述的用于尾管井分段洗井的循环通路转换工具，其特征在于，在所述转换外套与所述芯轴之间设有两道密封圈，其中一道为密封圈Ⅱ，另一道为密封圈Ⅲ，所述密封圈Ⅲ嵌装在所述芯轴的下部，且位于所述转换外套的下限位台阶之下；所述密封圈Ⅱ嵌装在所述转换外套内侧，在所述复位弹簧处于自由状态时，所述密封圈Ⅱ位于所述循环孔Ⅱ和所述循环孔Ⅰ之间。
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