CN110331955A - 一种连续油管用可释放电缆打捞工具及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续油管用可释放电缆打捞工具及其使用方法，该打捞工具主要包括柔性打捞夹和打捞显示器两大组成部分。其中柔性打捞夹部分包括夹持钳、节流器、夹持钳限位套、夹持弹簧、中心管、打捞夹上接头等组成部分；打捞显示器部分包括打捞显示器下接头、复位弹簧下压帽、复位弹簧、循环孔中心管、下套筒、球座、上套筒等组成部分。本发明适用于修井作业中的绳类落物打捞，具有夹持力恒定、打捞过程中落物不易脱落等特点，能通过泵压变化显示打捞是否成功，若捞到后无法提出、可通过投球释放落鱼，有利于井下绳类落物的经济高效打捞施工。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域，尤其是一种连续油管用可释放电缆打捞工具及其使用方法。
背景技术
在油、气、水井的开发和维修过程中往往出现电缆线、钢丝、钢绳等绳类落物，这些落物需及时从油井内捞出，以免油井堵塞或者损坏设备。
目前，公知的技术是作业队通过上作业井架、运用打捞管柱携带外钩、内钩、组合钩、铣锥式打捞钩、活钩等工具对井内的绳类落物盲目打捞，因无法对打捞情况进行观察，仅能通过操作手对地面仪器仪表微弱变化来进行落物位置的判断，也无法准确显示是否捞获，因打捞工具下不到位而导致的捞空现象时有发生，往往需要多趟起下才能完成作业；若采用连续油管携带工具下井打捞，因连续油管不能旋转管柱，电缆进入捞筒或捞矛存在一定难度，施工成本高、费时费力，且经常导致打捞失败，严重制约了工程进度及施工时效。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题而提供一种连续油管用可释放电缆打捞工具及其使用方法，其借助连续油管抗拉强度高、内部可通入高压液体的特点，通过连续油管内液压力控制实现打捞工具的开合动作、通过泵压变化显示打捞是否成功，同时具有结构紧凑、便于连接、控制简单、钢绳拾取容易和过载保护等特点。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种连续油管用可释放电缆打捞工具，包括柔性打捞夹和打捞显示器；
所述柔性打捞夹包括可开合的夹持钳、节流器、夹持钳限位套、夹持弹簧、中心管和打捞夹上接头；所述夹持钳、节流器、中心管和打捞夹上接头依次连接，其中夹持钳的后端与节流器铰接，所述夹持钳限位套滑动密封套装在中心管的前端，所述夹持弹簧套装在中心管上且限制在夹持钳限位套和打捞夹上接头之间，在夹持弹簧的作用下夹持钳的后端和节流器可匹配地置于夹持钳限位套的前端内孔中，且在夹持钳限位套的限制下夹持钳处于闭合状态，所述节流器为前端封闭、后端开口的杯状结构，该节流器外周壁上设有两个喷嘴，且该两个喷嘴与中心管内部的过流孔相通，所述夹持钳限位套的外壁上还设有两道便于喷嘴喷射流体的条形开口凹槽；
所述打捞显示器包括打捞显示器下接头、复位弹簧下压帽、复位弹簧、循环孔中心管、下套筒、球座和上套筒；所述下套筒和上套筒分别滑动密封套装在循环孔中心管的前半段和后半段，其中上套筒还通过连接销钉Ⅱ与循环孔中心管相连，所述复位弹簧下压帽安装在循环孔中心管的前端且置于下套筒内，所述复位弹簧套装在循环孔中心管上且限制在复位弹簧下压帽和下套筒内壁的台阶之间，所述循环孔中心管内部的过流孔与中心管内部的过流孔相通，该循环孔中心管的管壁上开有若干个椭圆形的中心管循环孔和若干个圆形的上套筒释放孔，其中中心管循环孔由下套筒封堵且在下套筒下行后中心管循环孔可打开，上套筒释放孔的位置与循环孔中心管和上套筒之间的间隙位置相对应，投球憋压后流体经上套筒释放孔进入到循环孔中心管和上套筒之间的间隙并推动上套筒下行以封堵住中心管循环孔，所述球座设置在循环孔中心管内部的过流孔中且球座位于中心管循环孔和上套筒释放孔之间，所述打捞显示器下接头后端与下套筒前端连接，该打捞显示器下接头前端与打捞夹上接头后端连接以实现柔性打捞夹和打捞显示器之间的连接固定。
进一步地，所述夹持钳包括两片尖头的鳄鱼夹和开口弹簧，两片所述鳄鱼夹的夹头前端内部扁平且均加工有细小的齿牙，每片鳄鱼夹的后端内、外部均为圆弧状结构且外部弧度与夹持钳限位套内壁的弧度相一致，两片所述鳄鱼夹通过铰接轴与节流器前端设置的连杆铰接在一起，所述开口弹簧设置在两片鳄鱼夹之间，且在夹持钳限位套上行后两片鳄鱼夹能够在开口弹簧的作用下张开。
一种连续油管用可释放电缆打捞工具的使用方法，包括以下步骤：
1)利用专用连接器将连续油管用可释放电缆打捞工具连接在连续油管管体下端，采用连续油管输送入井，至鱼顶上方后，加大排量，此时不超过柔性打捞夹张开所需泵压，通过喷嘴冲洗鱼顶，洗井两周以上，保证后续作业时鱼顶清洁，此时该连续油管用可释放电缆打捞工具中所有工具均处于关闭状态，连续油管可通过柔性打捞夹下部的喷嘴进行循环；
2)提高泵压至柔性打捞夹张开所需工作泵压，压缩夹持弹簧，夹持钳限位套上行，柔性打捞夹的夹持钳张开，此时打捞显示器处于关闭状态，柔性打捞夹的配套工具重量和泵压不会打开打捞显示器的中心管循环孔，连续油管可通过柔性打捞夹下部的喷嘴进行循环；
3)下放柔性打捞夹至绳类落物处，地面泄压，夹持弹簧和夹持钳限位套复位，此时柔性打捞夹的夹持钳闭合并夹持绳类落物，若已捞获落鱼，在悬挂于柔性打捞夹下方的落鱼重量作用下，下套筒下行、复位弹簧压缩，中心管循环孔打开，此时，连续油管用可释放电缆打捞工具上部增加一个较大的循环孔，地面循环压力出现突然下降，表明该连续油管用可释放电缆打捞工具已经打捞上落鱼；若未捞获落鱼，可重复步骤2)和步骤3)直至落鱼捞获；
4)当该连续油管用可释放电缆打捞工具捞获落鱼而连续油管管柱无法直接提出落鱼的极端情况时，此时因中心管循环孔打开，而出现无法建立管内压力使柔性打捞夹释放落鱼的情况时，可在连续油管内投入可溶金属球坐封在球座上并封闭下部的循环孔，此时提高泵压，泵入氯化钾溶液，高压流体通过上套筒释放孔注入循环孔中心管和上套筒之间的间隙并推动上套筒下移，实现对中心管循环孔的封堵；
5)在泵入的氯化钾溶液作用下，可溶金属球溶解，管柱重新建立循环，此时提高泵压至柔性打捞夹张开所需工作泵压，压缩夹持弹簧，夹持钳限位套上行，柔性打捞夹的夹持钳重新张开，可实现对捞获落鱼的顺利丢手，保障施工安全。
本发明的有益效果是：本发明适用于修井作业中的绳类落物打捞。本发明的打捞工具具有夹持力恒定、打捞过程中落物不易脱落等特点，能通过泵压变化显示打捞是否成功，若捞到后无法提出、可通过投球释放落鱼，有利于井下绳类落物的经济高效打捞施工。本发明具有结构紧凑、便于连接、控制简单、钢绳拾取容易和过载保护等特点。
附图说明
图1为本发明中连续油管用可释放电缆打捞工具的结构示意图；
图2为本发明中柔性打捞夹的结构示意图；
图3为图2中A-A向的剖切结构示意图；
图4为本发明中打捞显示器的结构示意图；
图5为本发明中连续油管用可释放电缆打捞工具处于入井冲洗状态下的结构示意图；
图6为本发明中连续油管用可释放电缆打捞工具处于增大泵压使柔性打捞夹张开状态下的结构示意图；
图7为本发明中连续油管用可释放电缆打捞工具处于打捞状态下的结构示意图；
图8为本发明中连续油管用可释放电缆打捞工具处于投球状态下的结构示意图；
图9为本发明中连续油管用可释放电缆打捞工具处于丢手状态下的结构示意图；
图中，1—夹持钳，101—开口弹簧，102—铰接轴，2—节流器，201—连杆，202—喷嘴，203—密封圈I，3—夹持钳限位套，301—密封圈Ⅱ，4—夹持弹簧，5—中心管，501—密封圈Ⅲ，502—过流孔，503—密封圈Ⅳ，6—打捞夹上接头，601—连接销钉I，7—打捞显示器下接头，8—复位弹簧下压帽，9—复位弹簧，10—循环孔中心管，1001—中心管循环孔，1002—上套筒释放孔，1003—密封圈Ⅸ，1004—密封圈Ⅹ，11—下套筒，1101—密封圈V，1102—密封圈Ⅵ，12—球座，13—上套筒，1301—密封圈Ⅶ，1302—密封圈Ⅷ，1303—连接销钉Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
如图1至图4所示，本发明中公开了一种连续油管用可释放电缆打捞工具，该打捞工具主要包括柔性打捞夹I和打捞显示器Ⅱ两大组成部分。其中柔性打捞夹I部分主要包括夹持钳1、节流器2、夹持钳限位套3、夹持弹簧4、中心管5、打捞夹上接头6等组成部分；打捞显示器Ⅱ部分主要包括打捞显示器下接头7、复位弹簧下压帽8、复位弹簧9、循环孔中心管10、下套筒11、球座12、上套筒13等组成部分。
如图1至图3所示，柔性打捞夹I各部分结构的特征在于：夹持钳1为采用中碳合金钢加工制作而成的两片式结构的尖头鳄鱼夹，两片鳄鱼夹通过铰接轴102与连杆201铰接在一起，可绕铰接轴转动、与开口弹簧101相配合实现鳄鱼夹的张开和闭合，鳄鱼夹夹头前端内部扁平、加工有细小的齿牙，鳄鱼夹中部中空、配备有开口弹簧101及弹簧芯轴，每片鳄鱼夹的后端内、外部为圆弧状结构且外部弧度与夹持钳限位套3内腔的弧度相一致；节流器2为采用低碳合金钢加工制作而成的杯状结构，其一端加工有连杆201，连杆201通过铰接轴102与夹持钳1连接，另一端的内壁加工有与中心管5相连接的母扣，其中部侧壁上车削有用于安放密封圈I203的环形密封圈槽并钻铣有通孔，该通孔内安放有喷嘴202；夹持钳限位套3同样为采用低碳合金钢加工制作而成，其外形呈圆筒状，一侧加工有两道便于喷嘴202喷射流体的条形开口凹槽，两道条形开口凹槽将该侧的夹持钳限位套3平分为两条弧形长条，夹持钳限位套3的另一端的内部加工有用于安放密封圈Ⅱ301的环形密封圈槽；夹持弹簧4为采用中碳合金钢加工制作而成的环形弹簧圈，其内部穿有中心管5；中心管5为采用低碳合金钢加工制作而成，其外观上呈圆筒状，一端外壁上分别加工有用于和节流器2相连的公扣、用于安放密封圈Ⅲ501的环形密封圈槽以及过流孔502，另一端加工有用于安放密封圈Ⅳ503的环形密封圈槽；打捞夹上接头6为中部凹陷的筒状结构，其一端通过连接销钉I601与中心管5相连接，另一端加工有用于和打捞显示器下接头7相连的锥形公扣。
如图1和图4所示，打捞显示器Ⅱ各部分结构的特征在于：打捞显示器下接头7采用低碳合金钢加工制作，在外观上呈圆锥筒形结构，其一端外部加工有用于连接打捞夹上接头6的锥形母扣，另一端外部加工有连接下套筒11的公扣；复位弹簧下压帽8采用低碳合金钢加工制作，外观上呈圆环状，内部一侧加工有过流孔、另一侧加工有用于同循环孔中心管10相连的母扣；复位弹簧9为采用中碳合金钢加工制作而成的环形弹簧圈，其内部穿有循环孔中心管10；循环孔中心管10采用低碳合金钢加工制作，其外观上呈一端粗另一端细的圆筒状且内部加工有过流孔，细端一头的外壁上加工有用于同复位弹簧下压帽8相连的公扣，细端另一头的外壁上分别加工有椭圆形的中心管循环孔1001、圆形的上套筒释放孔1002，细端另一头的内壁上还加工有用于安放球座12的梯形槽，粗端一头的外壁上加工有用于安放密封圈Ⅸ1003、密封圈Ⅹ1004的密封圈槽，粗端另一头的内壁上加工有用于与连续油管连接器相连的锥形母扣；下套筒11采用低碳合金钢加工制作，在外观上呈圆锥筒形结构，其一端内壁上加工有用于连接打捞显示器下接头7的母扣，另一端内壁上车削有用于安放密封圈V1101、密封圈Ⅵ1102的密封圈槽；球座12为中碳合金钢加工制作，外型上呈圆锥状筒形结构，内侧开有过流孔；上套筒13同样为低碳合金钢加工制作，外型上呈圆筒状，一端内侧车削有用于放置密封圈Ⅶ1301、密封圈Ⅷ1302的密封圈槽，并通过连接销钉Ⅱ1303与循环孔中心管10相连。
现场使用前，要按照说明完成该打捞工具的组装：首先，分别完成柔性打捞夹和打捞显示器的组装，分别如下：
按照图2和图3，先将开口弹簧101装入夹持钳1，并通过铰接轴102将夹持钳1和节流器2的连杆201相连接；后将节流器2装上密封圈I，将节流器2和夹持钳1工具串穿入夹持钳限位套3，并在夹持钳限位套3内侧装入密封圈Ⅱ301；再在中心管5外壁上穿入夹持弹簧4、装上密封圈Ⅲ501、密封圈Ⅳ503，将中心管5穿入夹持钳限位套3内并通过丝扣与节流器2相连；最后通过连接销钉I601将打捞夹上接头6与中心管5相连，完成柔性打捞夹的组装。
按照图4，先将球座12内置于循环孔中心管10内腔中、将密封圈Ⅸ1003、密封圈Ⅹ1004安装到位，将上套筒13内置密封圈Ⅶ1301、密封圈Ⅷ1302，并将循环孔中心管10穿入上套筒13中、通过连接销钉Ⅱ1303将二者连为一体；再将下套筒11中内置密封圈Ⅴ1101、密封圈Ⅵ1102、复位弹簧9，将循环孔中心管10穿入并拧上复位弹簧下压帽8；最后将打捞显示器下接头7拧在下套筒11下端，完成打捞显示器的组装。
然后，按照图1所示的工具串结构，通过打捞夹上接头6和打捞显示器下接头7所带的丝扣将柔性打捞夹Ⅰ和打捞显示器Ⅱ相连接，即完成该连续油管用可释放电缆打捞工具的连接。
如图5至图9所示，针对出现电缆线、钢丝、钢绳等绳类落物的油、气、水井，采用本连续油管用可释放电缆打捞工具进行打捞作业的基本施工工艺流程如下：
1)利用专用连接器将连续油管用可释放电缆打捞工具以下简称“工具串”连接在连续油管管体下端，采用连续油管输送入井，至鱼顶上方后，加大排量不超过柔性打捞夹张开所需泵压，通过喷嘴202冲洗鱼顶，洗井两周以上，保证后续作业时鱼顶清洁，此时该工具串中所有工具均处于关闭状态，连续油管可通过柔性打捞夹下部的喷嘴进行循环；
2)提高泵压至柔性打捞夹张开所需工作泵压，压缩夹持弹簧4，柔性打捞夹的夹持钳1张开，此时打捞显示器处于关闭状态，柔性打捞夹等配套工具重量和泵压不会打开打捞显示器的中心管循环孔，连续油管可通过柔性打捞夹下部的喷嘴进行循环；
3)下放柔性打捞夹至绳类落物处，地面泄压，夹持弹簧4复位，此时柔性打捞夹的夹持钳1闭合、夹持绳类落物，若已捞获落鱼，在悬挂于打捞夹下方的落鱼重量作用下，下套筒11下行、复位弹簧9压缩，中心管循环孔1001打开，此时，工具串上部增加一个较大的循环孔，即中心管循环孔1001，地面循环压力出现突然下降，表明该工具串已经打捞上落鱼。若未捞获落物，可重复步骤2)、步骤3)直至落鱼捞获。
4)当该工具串捞获落鱼、而连续油管管柱无法直接提出落鱼的极端情况时，此时因中心管循环孔1001打开，而出现无法建立管内压力使柔性打捞夹释放落鱼的情况时，可在连续油管内投入可溶金属球封闭下部循环孔(中心管循环孔1001)，此时提高泵压，泵入氯化钾溶液，高压流体通过上套筒释放孔1002注入循环孔中心管10和上套筒13之间的间隙、推动上套筒13下移，实现对中心管循环孔1001封闭。
5)在泵入的氯化钾溶液作用下，可溶金属球溶解，管柱重新建立循环，此时提高泵压至柔性打捞夹张开所需工作泵压，压缩夹持弹簧4，柔性打捞夹的夹持钳1重新张开，可实现对捞获落鱼的顺利丢手，保障施工安全。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。
Claims (3)
1.一种连续油管用可释放电缆打捞工具，包括柔性打捞夹(I)和打捞显示器(Ⅱ)，其特征在于，
所述柔性打捞夹(I)包括可开合的夹持钳(1)、节流器(2)、夹持钳限位套(3)、夹持弹簧(4)、中心管(5)和打捞夹上接头(6)；所述夹持钳(1)、节流器(2)、中心管(5)和打捞夹上接头(6)依次连接，其中夹持钳(1)的后端与节流器(2)铰接，所述夹持钳限位套(3)滑动密封套装在中心管(5)的前端，所述夹持弹簧(4)套装在中心管(5)上且限制在夹持钳限位套(3)和打捞夹上接头(6)之间，在夹持弹簧(4)的作用下夹持钳(1)的后端和节流器(2)可匹配地置于夹持钳限位套(3)的前端内孔中，且在夹持钳限位套(3)的限制下夹持钳(1)处于闭合状态，所述节流器(2)为前端封闭、后端开口的杯状结构，该节流器(2)外周壁上设有两个喷嘴(202)，且该两个喷嘴(202)与中心管(5)内部的过流孔相通，所述夹持钳限位套(3)的外壁上还设有两道便于喷嘴(202)喷射流体的条形开口凹槽；
所述打捞显示器(Ⅱ)包括打捞显示器下接头(7)、复位弹簧下压帽(8)、复位弹簧(9)、循环孔中心管(10)、下套筒(11)、球座(12)和上套筒(13)；所述下套筒(11)和上套筒(13)分别滑动密封套装在循环孔中心管(10)的前半段和后半段，其中上套筒(13)还通过连接销钉II(1303)与循环孔中心管(10)相连，所述复位弹簧下压帽(8)安装在循环孔中心管(10)的前端且置于下套筒(11)内，所述复位弹簧(9)套装在循环孔中心管(10)上且限制在复位弹簧下压帽(8)和下套筒(11)内壁的台阶之间，所述循环孔中心管(10)内部的过流孔与中心管(5)内部的过流孔相通，该循环孔中心管(10)的管壁上开有若干个椭圆形的中心管循环孔(1001)和若干个圆形的上套筒释放孔(1002)，其中中心管循环孔(1001)由下套筒(11)封堵且在下套筒(11)下行后中心管循环孔(1001)可打开，上套筒释放孔(1002)的位置与循环孔中心管(10)和上套筒(13)之间的间隙位置相对应，投球憋压后流体经上套筒释放孔(1002)进入到循环孔中心管(10)和上套筒(13)之间的间隙并推动上套筒(13)下行以封堵住中心管循环孔(1001)，所述球座(12)设置在循环孔中心管(10)内部的过流孔中且球座(12)位于中心管循环孔(1001)和上套筒释放孔(1002)之间，所述打捞显示器下接头(7)后端与下套筒(11)前端连接，该打捞显示器下接头(7)前端与打捞夹上接头(6)后端连接以实现柔性打捞夹(I)和打捞显示器(Ⅱ)之间的连接固定。
2.按照权利要求1所述的连续油管用可释放电缆打捞工具，其特征在于，所述夹持钳(1)包括两片尖头的鳄鱼夹和开口弹簧(101)，两片所述鳄鱼夹的夹头前端内部扁平且均加工有细小的齿牙，每片鳄鱼夹的后端内、外部均为圆弧状结构且外部弧度与夹持钳限位套(3)内壁的弧度相一致，两片所述鳄鱼夹通过铰接轴(102)与节流器(2)前端设置的连杆(201)铰接在一起，所述开口弹簧(101)设置在两片鳄鱼夹之间，且在夹持钳限位套(3)上行后两片鳄鱼夹能够在开口弹簧(101)的作用下张开。
3.一种连续油管用可释放电缆打捞工具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)利用专用连接器将连续油管用可释放电缆打捞工具连接在连续油管管体下端，采用连续油管输送入井，至鱼顶上方后，加大排量，此时不超过柔性打捞夹张开所需泵压，通过喷嘴(202)冲洗鱼顶，洗井两周以上，保证后续作业时鱼顶清洁，此时该连续油管用可释放电缆打捞工具中所有工具均处于关闭状态，连续油管可通过柔性打捞夹(I)下部的喷嘴(202)进行循环；
2)提高泵压至柔性打捞夹(I)张开所需工作泵压，压缩夹持弹簧(4)，夹持钳限位套(3)上行，柔性打捞夹(I)的夹持钳(1)张开，此时打捞显示器(Ⅱ)处于关闭状态，柔性打捞夹(I)的配套工具重量和泵压不会打开打捞显示器(Ⅱ)的中心管循环孔(1001)，连续油管可通过柔性打捞夹(I)下部的喷嘴(202)进行循环；
3)下放柔性打捞夹(I)至绳类落物处，地面泄压，夹持弹簧(4)和夹持钳限位套(3)复位，此时柔性打捞夹(I)的夹持钳(1)闭合并夹持绳类落物，若已捞获落鱼，在悬挂于柔性打捞夹(I)下方的落鱼重量作用下，下套筒(11)下行、复位弹簧(9)压缩，中心管循环孔(1001)打开，此时，连续油管用可释放电缆打捞工具上部增加一个较大的循环孔，地面循环压力出现突然下降，表明该连续油管用可释放电缆打捞工具已经打捞上落鱼；若未捞获落鱼，可重复步骤2)和步骤3)直至落鱼捞获；
4)当该连续油管用可释放电缆打捞工具捞获落鱼而连续油管管柱无法直接提出落鱼的极端情况时，此时因中心管循环孔(1001)打开，而出现无法建立管内压力使柔性打捞夹(I)释放落鱼的情况时，可在连续油管内投入可溶金属球坐封在球座(12)上并封闭下部的循环孔，此时提高泵压，泵入氯化钾溶液，高压流体通过上套筒释放孔(1002)注入循环孔中心管(10)和上套筒(13)之间的间隙并推动上套筒(13)下移，实现对中心管循环孔(1001)的封堵；
5)在泵入的氯化钾溶液作用下，可溶金属球溶解，管柱重新建立循环，此时提高泵压至柔性打捞夹(I)张开所需工作泵压，压缩夹持弹簧(4)，夹持钳限位套(3)上行，柔性打捞夹(I)的夹持钳(1)重新张开，可实现对捞获落鱼的顺利丢手，保障施工安全。
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