CN111749641A - 一体式可捞可钻挤注工具及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油开采井下作业工具技术领域，尤其涉及一种一体式可捞可钻挤注工具,包括上接头1、中心管17、坐封活塞6、坐封推套9、活塞套3、上锥体13、下锥体15、卡瓦14、卡瓦套12和胶筒19，还包括副活塞5、插管7和滑套22，所述上接头1通过一个转接头4连接在所述插管7的上端，所述活塞套3的上端套在上接头1上并通过一个螺纹压帽2锁紧固定，所述坐封活塞6和副活塞5均设置在活塞套3内侧的环形空间内，坐封活塞6和副活塞5之间通过剪钉A36连接，坐封活塞6滑动安装在坐封套3和插管7之间，坐封活塞6的上侧通过所述转接头4的下端面限位，副活塞5滑动安装在活塞套3和上接头1之间。本发明采用插管与桥塞一体式设计，节省了作业时间和作业费用。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采井下作业工具技术领域，特别是涉及在直井、斜井的挤注水泥作业的一体式可捞可钻挤注工具。
背景技术
目前，国内油田处于中后期开发，很多油水井经过几十年的开采，井下的套管存在大量的破损、套管外层间连通、开采层枯竭及老井封井等，进行挤注水泥是最重要的工艺手段，现有挤入水泥的方案主要有光油管挤注水泥，油管下井到层段上方，油管内进行注入水泥，工艺简单但存在高压层不能注入，层间窜不能循环注入，只适应简单的封井；对于高压注入的井，目前采用的工艺是：通过管柱下入桥塞，在注入层上端将桥塞丢开并上提管柱，再下入插管与桥塞对接密封，采用这种工艺主要问题在于：1、需要下入两趟管柱，严重影响作业时间，浪费作业成本；2、桥塞的型式有可捞及可钻两种，可捞桥塞不能适应套外窜层挤入，容易导致油水井大修，可钻结构的桥塞通过剪钉保护桥塞不动作，下井过程中，被井壁刮碰后，剪钉容易被剪断，导致桥塞提前坐封的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种节约作业成本、节约作业时间、抗压能力高的一体式可捞可钻挤注工具。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明包括上接头、中心管、坐封活塞、坐封推套、活塞套、上锥体、下锥体、卡瓦、卡瓦套和胶筒，还包括副活塞、插管和滑套，所述上接头通过一个转接头连接在所述插管的上端，所述活塞套的上端套在上接头上并通过一个螺纹压帽锁紧固定，所述坐封活塞和副活塞均设置在活塞套内侧的环形空间内，坐封活塞和副活塞之间通过剪钉A连接，坐封活塞滑动安装在坐封套和插管之间，坐封活塞的上侧通过所述转接头的下端面限位，副活塞滑动安装在活塞套和上接头之间，副活塞的上下两侧分别通过上接头和转接头上的轴肩限位，所述坐封活塞上部的侧面设置有径向通孔，该径向通孔内安装有可沿径向滑动的锁块A，所述转接头上设置有与所述锁块A匹配的卡槽，锁块A的内侧抵在该卡槽的槽底，锁块A的外侧抵在所述副活塞的内侧，所述坐封活塞下端的外侧通过螺纹连接有锁套A；
所述插管插在中心管内并通过剪钉C(30)连接，所述坐封推套滑动安装在中心管的外侧，所述上锥体和下锥体均滑动安装在坐封推套的外侧，所述卡瓦套套装在上锥体、下锥体和卡瓦外侧；
所述中心管上端与坐封推套上端之间的环形空间内设置有打捞套，坐封推套上端的内侧设置有用于对打捞套的上侧进行限位的内孔卡簧，打捞套通过剪钉B连接在中心管上，打捞套上端的外侧设置有打捞螺纹，打捞套的下方设置有卡簧挂，卡簧挂的下侧通过中心管外侧的轴肩限位，同时，卡簧挂的下端面抵在坐封推套内侧的台肩上，卡簧挂的外侧设置有环形卡槽，环形卡槽内安装有卡簧，卡簧的外侧和坐封推套的内壁上分别设置有相互配合的止退螺纹，所述坐封推套的外侧设置有锁套B，所述锁套A的下端设置有弹性爪A，弹性爪A 末端的内侧加工有凸起部，所述锁套B上端的外侧加工有与所述凸起部匹配的环形卡槽，凸起部卡在该环形卡槽内，凸起部的外侧通过所述活塞套限位，锁套的下端通过螺纹连接在上锥体上端的外侧；
所述胶筒套装在中心管的外侧，胶筒的位置位于卡瓦套的下方，卡瓦套和胶筒之间设置有中间推套和推环，中间推套的上端插在卡瓦套和下锥体之间的环形空间内，卡瓦套下端的内侧通过螺纹连接有背帽，在卡瓦套内部，中间推套的上下两侧分别通过下锥体上的轴肩和所述背帽的上端面限位，所述推环的上端通过螺纹连接在中间推套的下端，推环的下端面抵在所述胶筒上；
所述中心管的下端通过螺纹连接有堵头，所述滑套设置在中心管下端及堵头的内侧；
所述插管的下端通过螺纹连接有插管头；
所述转接头的侧壁上设置有用于连通转接头内外两侧空间的过液孔A；
所述中心管的侧壁上设置有用于连通中心管内外两侧空间的过液孔B，过液孔B的轴向位置位于所述中间推套内侧；
所述插管下端的侧壁上设置有用于连通插管内外两侧空间的过液孔C；
所述插管头上设置有用于连通插管头内外两侧空间的过液孔D，过液孔D的轴线方向与插管的轴线方向相同；
所述滑套的侧壁上设置有用于连通滑套内外两侧空间的过液孔E；
所述堵头上设置有用于连通堵头内外空间的过液孔F，过液孔F的轴线方向与插管的轴线方向垂直；
所述中心管的内侧安装有一个用于密封中心管内壁和插管外壁之间缝隙的橡胶密封环，该橡胶密封环的轴向位置位于所述过液孔B和过液孔C之间；
所述中心管的下端面与所述堵头之间安装有另一个橡胶密封环，该橡胶密封环的轴向位置位于过液孔E和过液孔F之间，从而将过液孔E和过液孔F隔开。
作为进一步的技术方案，所述滑套的上端加工有弹性爪B，弹性爪B末端的外侧加工有凸起部，所述中心管的内侧加工有与该凸起部匹配的环形卡槽，凸起部卡在该环形卡槽内，凸起部的内侧通过所述插管限位，同时，所述弹性爪B 末端的内侧也加工有凸起部，所述插管的外侧与所述设置有与该凸起部匹配的退位槽。
作为进一步的技术方案，所述滑套上端的侧面设置有径向的通孔，该通孔内设置有可沿径向滑动的锁块B，锁块B内外两侧分别通过中心管和插管限位，中心管的内侧和插管的外侧各设置有一个与所述锁块B匹配的环形卡槽，锁块B 的外侧卡在中心管内侧的环形卡槽内，而插管外侧的环形卡槽的轴向位置位于所述过液孔C和锁块B之间；
所述滑套上端的内外两侧个设置有一个O型密封圈，其中，位于滑套外侧的O型密封圈的轴向位置位于锁块B的上方，位于滑套内侧的O型密封圈的轴向位置位于所述过液孔C和锁块B之间。
本发明还提供了一种一体式可捞可钻挤注工具的注水泥工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过油管管柱将一体式可捞可钻挤注工具下入井下预定位置；
步骤2，在地面向油管管柱内打压使剪钉A剪断，进而使一体式可捞可钻挤注工具上的卡瓦和胶筒坐封，然后继续向中心管内打入更高压力，压力达到剪钉C的抗剪极限，剪钉C被剪断；
步骤3，再次下放油管管柱，与油管管柱连接的中心管带动插管向下滑动，使插管的下端插入所述弹性爪B的内侧并推动滑套向下移动，继而使过液孔E 和过液孔F连通，从而打开过液通道；
步骤4，向油管管柱内注入水泥浆，水泥浆经过由过液孔E和过液孔F连通而成的过液通道到达注入套外部，实现水泥浆的挤注，水泥挤注完成后，在水泥浆的顶部注入驱替液，从而将水泥浆从油管管柱及一体式可捞可钻挤注工具中排出；
步骤5，上提油管管柱，插管带动滑套向上移动，从而将堵头上的过液孔F 关闭，继续上提油管管柱，插管与滑套脱开；
步骤6，起出油管管柱将上接头、转接头、插管以及连接在该三个零件上的零件一同上提至地面；
步骤7，水泥凝固后，由于未能上提出井的部分均采用可钻材料制成，因此可通过钻除的方式将留在井下的部分钻除，或者，向井下下入打捞工具打捞打捞套的上端，从而将留在井下的组件打捞出井。
本发明的有益效果为：
1、本发明中，插管与桥塞工具有机结合为一体，使挤注水泥作业仅通过一趟管柱即可实现，从而大幅提高了作业效率，降低了作业成本。
2、本发明在内设置了坐封活塞和副活塞两个活塞，坐封时，坐封活塞来执行坐封动作，而副活塞向着与坐封活塞的运动方向相反的方向运动，坐封完成后，坐封活塞的下侧抵在插管外侧的轴肩上，副活塞的上侧抵在上接头上的轴肩上。也就是说，坐封完成后，施加于两个活塞上的压力最终分别作用于插管和上接头上，而中心管和上接头之间是通过转接头固定连接的，因此，这两个活塞的设置使本发明在在完成工具坐封后处于自平衡状态，使挤注过程的高压力不上顶油管，避免插管脱离中心管内腔，插管与坐封部分直接连接并带有密封套，坐封后，可直接上提管柱或管柱不动，可直接进行下步挤注作业，完成后上提管柱，插管等提出井外。
3、在本发明中，有三个与坐封活塞和副活塞直接相关的重要连接关系：第一个连接关系是，坐封活塞与副活塞之间通过剪钉A连接；第二个连接关系是，坐封活塞通过锁块A锁定的转接头上，并且该连接关系可在副活塞向上移动后解除；第三个连接关系是，坐封活塞的下端固定连接有锁套A，锁套A上的弹性爪A在活塞套的限位作用下卡在锁套B外侧的环形槽内。在双活塞结构的基础上，上述的三个连接关系相辅相成，协调动作，产生了以下几个效果：
第一，打压坐封前，坐封活塞在上述的第一和第二连接关系的共同作用下锁定在转接头上，使坐封活塞在下井过程中不会串位，同时也能防止本发明下井过程中在地层压力波动等因素影响下意外坐封。
第二，在上述的第三个连接关系中，坐封前，锁套A与锁套B牢固连接在一起，坐封过程中，当坐封活塞向下移动后，活塞套对锁套A上的弹性爪外侧的限位作用解除，这种情况下，坐封完成后上提管柱时，锁套A向上移动后便可与锁套B自动脱离。因此，本发明既可在坐封前将坐封活塞、锁套A、锁套B 和上锥体可靠地连接成一体，又可以在坐封后将锁套A和锁套B之间的连接关系解除，从而使坐封活塞、坐封套、上接头、转接头、插管和锁套A均可在解封后上提出井外，而通过将尽量多的零件上提出井，可最大程度地缩短留在井下部分的钻除时间，从而提高作业效率。
4、本发明中，丢在井下的部分完全采用可钻材料(具体材质可选用球墨铸铁)，在无法打捞的极端情况下，可通过钻削的方式将丢在井下的部分钻除。另外，本发明中，卡瓦位于胶筒的上侧，钻除时直接接触卡瓦，便于钻除，抗下压高，使作业更安全。
5、本发明的下端设有滑套，通过插管控制滑套的开关使滑套可在工作时按需开关，并且可以多次重复开关，从而可随时将注水泥工艺过程中断，以便解决作业过程中出现的各种偶发问题。工作时，通过下放插管可将滑套打开，以便进行挤注水泥作业，水泥挤注完成后，通过上提插管的方式可使滑套重新关闭，防止水泥浆在压力撤除后回流。
6、本发明中设置了打捞套，坐封后，打捞套上端的螺纹从坐封推套的上端露出，插管上提出井后，通过打捞工具捞住打捞套的上端并上提，可将剪钉B 剪断，进而使卡簧挂11得以向上移动，实现卡瓦和胶筒的解封，解封后，继续上提管柱，打捞套在所述内孔卡簧的连接作用下将坐封推套钩住并上提，从而将本发明的井下部分打捞出井。通过这种可打捞的设计可大幅降低作业难度和施工成本，并能缩短施工周期。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中本发明上半部分的局部放大图；
图3是图1中本发明上半部分的局部放大图；
图4是滑套采用另一种实施例时本发明下端的结构示意图；
图5是水泥挤注完成后本发明可上提出井的组件的结构示意图；
图6是图1中A处的局部放大图；
图7是图1中B处的局部放大图；
图8是可上提出井的组件的另一种实施例的结构示意图。
图中，1-上接头，2-螺纹压帽，3-活塞套，4-转接头，5-副活塞，6-坐封活塞，7-插管，8-锁套A，9-坐封推套，10-锁套B，11-卡簧挂，12-卡瓦套， 13-上锥体，14-卡瓦，15-下锥体，16-中间推套，17-中心管，18-推环，19-胶筒，20-插管头，21-堵头，22-滑套，23-过液孔F，24-橡胶密封环，25-过液孔 E，26-过液孔D，27-过液孔C，28-过液孔B，29-背帽，30-剪钉C，31-卡簧， 32-剪钉B，33-弹性爪A，34-锁块A，35-过液孔A，36-剪钉A，37-打捞套，38- 弹性爪B，39-锁块B，40-O型密封圈，41-凸起部，42-环形卡槽，43-退位槽， 44-止退螺纹，45-内孔卡簧，46-复位弹簧，47-钢球，48-圆锥密封面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步说明：
如图1-3所示，本实施例包括上接头1、中心管17、坐封活塞6、坐封推套 9、活塞套3、上锥体13、下锥体15、卡瓦14、卡瓦套12和胶筒19，其中，坐封活塞6安装在活塞套3内，上锥体13、下锥体15、卡瓦14、卡瓦套12和胶筒19均安装在中心管17的外侧，坐封推套9套在中心管17上，坐封时，向油管管柱内打压，坐封压力通过坐封推套9传递至上锥体13，并推动上锥体13向下滑动，继而迫使卡瓦14沿径向滑动并压缩胶筒19使胶筒的直径增大，完成坐封。以上为现有技术中的常见结构，在此不再赘述。
如图2所示，与现有技术相比，本发明的创新之处在于还包括副活塞5、插管7和滑套22，通过设置插管7，并使插管7与桥塞工具有机结合为一体，使挤注水泥作业仅通过一趟管柱即可实现，从而大幅提高了作业效率，降低了作业成本。
如图2所示，所述上接头1通过一个转接头4连接在所述插管7的上端，所述活塞套3的上端套在上接头1上并通过一个螺纹压帽2锁紧固定，活塞套3 的这种安装方式可在装配时使活塞套3与两个活塞之间自然对中，降低了装配活塞套3时的摩擦阻力。
所述坐封活塞6和副活塞5均设置在活塞套3内侧的环形空间内，坐封活塞6和副活塞5之间通过剪钉A36连接，坐封活塞6滑动安装在坐封套3和插管7之间，坐封活塞6的上侧通过所述转接头4的下端面限位，副活塞5滑动安装在活塞套3和上接头1之间，副活塞5的上下两侧分别通过上接头1和转接头4上的轴肩限位，所述坐封活塞5上部的侧面设置有径向通孔，该径向通孔内安装有可沿径向滑动的锁块A34，所述转接头4上设置有与所述锁块A34匹配的卡槽，锁块A34的内侧抵在该卡槽的槽底，锁块A34的外侧抵在所述副活塞5的内侧，所述坐封活塞6下端的外侧通过螺纹连接有锁套A8。
本发明在内设置了坐封活塞6和副活塞5两个活塞，坐封时，坐封活塞6 来执行坐封动作，而副活塞5向着与坐封活塞6的运动方向相反的方向运动，坐封完成后，坐封活塞6的下侧抵在插管7外侧的轴肩上，副活塞5的上侧抵在上接头1上的轴肩上。也就是说，坐封完成后，施加于两个活塞上的压力最终分别作用于插管7和上接头1上，而中心管17和上接头1之间是通过转接头 4固定连接的，因此，这两个活塞的设置使本发明在在完成工具坐封后处于自平衡状态，使挤注过程的高压力不上顶油管，避免插管7脱离中心管17内腔，插管7与坐封部分直接连接并带有密封套，坐封后，可直接上提管柱或管柱不动，可直接进行下步挤注作业，完成后上提管柱，插管7等提出井外。
在本发明中，有三个与坐封活塞6和副活塞5直接相关的重要连接关系：第一个连接关系是，坐封活塞6与副活塞5之间通过剪钉A36连接；第二个连接关系是，坐封活塞6通过锁块A34锁定的转接头4上，并且该连接关系可在副活塞5向上移动后解除；第三个连接关系是，坐封活塞6的下端固定连接有锁套A8，锁套A8上的弹性爪A33在活塞套3的限位作用下卡在锁套B10外侧的环形槽42内。在双活塞结构的基础上，上述的三个连接关系相辅相成，协调动作，产生了以下几个效果：
第一，打压坐封前，坐封活塞6在上述的第一和第二连接关系的共同作用下锁定在转接头4上，使坐封活塞6在下井过程中不会串位，同时也能防止本发明下井过程中在地层压力波动等因素影响下意外坐封。
第二，在上述的第三个连接关系中，坐封前，锁套A8与锁套B10牢固连接在一起，坐封过程中，当坐封活塞6向下移动后，活塞套3对锁套A8上的弹性爪A33外侧的限位作用解除，这种情况下，坐封完成后上提管柱时，锁套A8向上移动后便可与锁套B10自动脱离。因此，本发明既可在坐封前将坐封活塞6、锁套A8、锁套B10和上锥体13可靠地连接成一体，又可以在坐封后将锁套A8 和锁套B10之间的连接关系解除，从而使坐封活塞6、坐封套3、上接头1、转接头4、插管7和锁套A8均可在解封后上提出井外，而通过将尽量多的零件上提出井，可最大程度地缩短留在井下部分的钻除时间，从而提高作业效率。
所述插管7插在中心管17内并通过剪钉C30连接，所述坐封推套9滑动安装在中心管17的外侧，所述上锥体13和下锥体15均滑动安装在坐封推套9的外侧，所述卡瓦套12套装在上锥体13、下锥体15和卡瓦14外侧。
所述中心管17上端与坐封推套9上端之间的环形空间内设置有打捞套37，坐封推套9上端的内侧设置有用于对打捞套37的上侧进行限位的内孔卡簧45，打捞套37通过剪钉B32连接在中心管17上，打捞套37上端的外侧设置有打捞螺纹。坐封后，打捞套37上端的螺纹从坐封推套9的上端露出，插管7上提出井后，通过打捞工具捞住打捞套37的上端并上提，可将剪钉B32剪断，进而使卡簧挂11得以向上移动，实现卡瓦14和胶筒19的解封，解封后，继续上提管柱，打捞套37在所述内孔卡簧45的连接作用下将坐封推套9钩住并上提，从而将本发明的井下部分打捞出井。通过这种可打捞的设计可大幅降低作业难度和施工成本，并能缩短施工周期。
打捞套37的下方设置有卡簧挂11，卡簧挂11的下侧通过中心管17外侧的轴肩限位，同时，卡簧挂11的下端面抵在坐封推套9内侧的台肩上，卡簧挂11 的外侧设置有环形卡槽42，环形卡槽42内安装有卡簧31，卡簧31的外侧和坐封推套9的内壁上分别设置有相互配合的止退螺纹44，卡簧31和止退螺纹44 是封隔器等井下工具中常见的结构，卡簧31和止退螺纹44配合后，卡簧31只能沿止退螺纹44向下移动，而不能反向移动，由此保证了坐封过程的不可逆。
所述坐封推套9的外侧设置有锁套B10，所述锁套A8的下端设置有弹性爪 A33，弹性爪A33末端的内侧加工有凸起部41，所述锁套B10上端的外侧加工有与所述凸起部41匹配的环形卡槽42，凸起部41卡在该环形卡槽42内，凸起部41的外侧通过所述活塞套3限位，从而将锁套A8锁定在锁套B10上。
锁套10的下端通过螺纹连接在上锥体13上端的外侧；
所述胶筒19套装在中心管17的外侧，胶筒19的位置位于卡瓦套12的下方，卡瓦套12和胶筒之间设置有中间推套16和推环18，中间推套16的上端插在卡瓦套12和下锥体15之间的环形空间内，卡瓦套12下端的内侧通过螺纹连接有背帽29，在卡瓦套12内部，中间推套16的上下两侧分别通过下锥体15上的轴肩和所述背帽29的上端面限位，所述推环18的上端通过螺纹连接在中间推套16的下端，推环18的下端面抵在所述胶筒19上。本发明中，卡瓦14位于胶筒19的上侧，钻除时直接接触卡瓦14，便于钻除，抗下压高，使作业更安全。
所述中心管17的下端通过螺纹连接有堵头21，所述滑套22设置在中心管 17下端及堵头21的内侧；
所述插管7的下端通过螺纹连接有插管头20；
所述转接头4的侧壁上设置有用于连通转接头4内外两侧空间的过液孔 A35；
所述中心管17的侧壁上设置有用于连通中心管17内外两侧空间的过液孔 B28，过液孔B的轴向位置位于所述中间推套16内侧；
所述插管7下端的侧壁上设置有用于连通插管7内外两侧空间的过液孔 C27；
所述插管头20上设置有用于连通插管头20内外两侧空间的过液孔D26，过液孔D26的轴线方向与插管7的轴线方向相同；
所述滑套22的侧壁上设置有用于连通滑套22内外两侧空间的过液孔E25；
所述堵头21上设置有用于连通堵头21内外空间的过液孔F23，过液孔F23 的轴线方向与插管7的轴线方向垂直；
所述中心管17的内侧安装有一个用于密封中心管17内壁和插管7外壁之间缝隙的橡胶密封环24，该橡胶密封环24的轴向位置位于所述过液孔B28和过液孔C27之间；
所述中心管17的下端面与所述堵头21之间安装有另一个橡胶密封环24，该橡胶密封环24的轴向位置位于过液孔E25和过液孔F23之间，从而将过液孔 E25和过液孔F23隔开。
具体实施时，丢在井下的部分完全采用可钻材料(具体材质可选用球墨铸铁)，在无法打捞的极端情况下，可通过钻削的方式将丢在井下的部分钻除。
作为进一步的技术方案，所述滑套的上端加工有弹性爪B38，弹性爪B38末端的外侧加工有凸起部41，所述中心管17的内侧加工有与该凸起部41匹配的环形卡槽42，凸起部41卡在该环形卡槽42内，凸起部41的内侧通过所述插管 7限位，同时，所述弹性爪B38末端的内侧也加工有凸起部41，所述插管7的外侧与所述设置有与该凸起部匹配的退位槽43。
本发明的下端设有滑套22，通过插管7控制滑套22的开关使滑套22可在工作时按需开关，并且可以多次重复开关，从而可随时将注水泥工艺过程中断，以便解决作业过程中出现的各种偶发问题。工作时，通过下放插管7可将滑套 22打开，以便进行挤注水泥作业，水泥挤注完成后，通过上提插管7的方式可使滑套22重新关闭，防止水泥浆在压力撤除后回流。
作为滑套22的另一种实施例，所述滑套22上端的侧面设置有径向的通孔，该通孔内设置有可沿径向滑动的锁块B39，锁块B39内外两侧分别通过中心管 17和插管7限位，中心管17的内侧和插管7的外侧各设置有一个与所述锁块 B39匹配的环形卡槽42，锁块B39的外侧卡在中心管17内侧的环形卡槽42内，而插管7外侧的环形卡槽42的轴向位置位于所述过液孔C27和锁块B39之间。初始状态下，滑套22的位置状态如图4所示，此状态下，锁块B39的外侧卡在中心管17内侧的环形卡槽42内，锁块B39的内侧抵在插管7的外壁上，从而使滑套22被锁块B39锁定在中心管17上，插管7向下移动后，当插管头20与插管内侧的台肩接触时，插管7外侧的环形卡槽42刚好与锁块B39对齐，当插管7继续向下移动后，滑套22在插管7的推动下向下移动，与此同时，锁块B39 被迫发生径向移动从而从中心管17内侧的环形卡槽42内滑出并插入插管7外侧的环形卡槽42内。锁块B39移动过程中，滑套22与中心管17之间的锁定关系被解除，同时，插管7与滑套22之间建立新的锁定连接关系。
如图4所示，所述滑套22上端的内外两侧各设置有一个O型密封圈40，其中，位于滑套22外侧的O型密封圈40的轴向位置位于锁块B39的上方，位于滑套22内侧的O型密封圈40的轴向位置位于所述过液孔C27和锁块B39之间。
如图8所示，作为进一步的技术方案，所述插管7上部的外侧套有复位弹簧46，复位弹簧46支撑在坐封活塞6与插管7之间，坐封活塞6在复位弹簧 46的弹力作用下始终保持向转接头4靠近的运动趋势。与此同时，插管7内加工有圆锥密封面48。需要打捞时，将如图8所示的组件(即挤注水泥后上提出井的组件)下入井中与井下组件对接，对接后，向管柱中投入钢球48，然后向中心管17内打压，坐封活塞6在压力作用下向下滑动并推动锁套A8，使锁套 A8从活塞套3的下端露出，然后下放管柱，使锁套B10的上端插入弹性爪A33 的内侧，然后撤除管柱内的压力，坐封活塞6和锁套A8在复位弹簧46的作用下向上滑动，从而使活塞套3在此箍在弹性爪A33的外侧，从而将井下组件抓住，然后上提管柱便可实现打捞。因此，上述结构的好处在于可以不用配备专用的打捞工具，减少设备数量，避免设备浪费，提高设备利用率。
本发明还提供了一种一体式可捞可钻挤注工具的注水泥工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过油管管柱将一体式可捞可钻挤注工具下入井下预定位置；
步骤2，在地面向油管管柱内打压使剪钉A36剪断，进而使一体式可捞可钻挤注工具上的卡瓦14和胶筒19坐封，然后继续向中心管17内打入更高压力，压力达到剪钉C30的抗剪极限，剪钉C30被剪断；
需要说明的是，剪钉C30的抗剪强度必须大于剪钉A36的抗剪强度。另外，当出现打压无法剪断剪钉C30的情况使，可采用上提管柱的方式使剪钉C30剪断，或者采用上提管柱与打压相结合的方式使剪钉C30剪断。
步骤3，再次下放油管管柱，与油管管柱连接的中心管17带动插管7向下滑动，使插管7的下端插入所述弹性爪B39的内侧并推动滑套22向下移动，继而使过液孔E25和过液孔F23连通，从而打开过液通道；
步骤4，向油管管柱内注入水泥浆，水泥浆经过由过液孔E25和过液孔F23 连通而成的过液通道到达注入套26外部，实现水泥浆的挤注，水泥挤注完成后，在水泥浆的顶部注入驱替液，从而将水泥浆从油管管柱及一体式可捞可钻挤注工具中排出；
步骤5，上提油管管柱，插管7带动滑套23向上移动，从而将堵头21上的过液孔F23关闭，继续上提油管管柱，插管19与滑套23脱开；
步骤6，起出油管管柱将上接头1、转接头4、插管19以及连接在该三个零件上的零件一同上提至地面；
步骤7，水泥凝固后，由于未能上提出井的部分均采用可钻材料制成，因此可通过钻除的方式将留在井下的部分钻除，或者，向井下下入打捞工具打捞打捞套37的上端，从而将留在井下的组件打捞出井。
Claims (4)
1.一种一体式可捞可钻挤注工具，包括上接头(1)、中心管(17)、坐封活塞(6)、坐封推套(9)、活塞套(3)、上锥体(13)、下锥体(15)、卡瓦(14)、卡瓦套(12)和胶筒(19)，其特征在于：还包括副活塞(5)、插管(7)和滑套(22)，所述上接头(1)通过一个转接头(4)连接在所述插管(7)的上端，所述活塞套(3)的上端套在上接头(1)上并通过一个螺纹压帽(2)锁紧固定，所述坐封活塞(6)和副活塞(5)均设置在活塞套(3)内侧的环形空间内，坐封活塞(6)和副活塞(5)之间通过剪钉A(36)连接，坐封活塞(6)滑动安装在坐封套(3)和插管(7)之间，坐封活塞(6)的上侧通过所述转接头(4)的下端面限位，副活塞(5)滑动安装在活塞套(3)和上接头(1)之间，副活塞(5)的上下两侧分别通过上接头(1)和转接头(4)上的轴肩限位，所述坐封活塞(5)上部的侧面设置有径向通孔，该径向通孔内安装有可沿径向滑动的锁块A(34)，所述转接头(4)上设置有与所述锁块A(34)匹配的卡槽，锁块A(34)的内侧抵在该卡槽的槽底，锁块A(34)的外侧抵在所述副活塞(5)的内侧，所述坐封活塞(6)下端的外侧通过螺纹连接有锁套A(8)；
所述插管(7)插在中心管(17)内并通过剪钉C连接，所述坐封推套(9)滑动安装在中心管(17)的外侧，所述上锥体(13)和下锥体(15)均滑动安装在坐封推套(9)的外侧，所述卡瓦套(12)套装在上锥体(13)、下锥体(15)和卡瓦(14)外侧；
所述中心管(17)上端与坐封推套(9)上端之间的环形空间内设置有打捞套(37)，坐封推套(9)上端的内侧设置有用于对打捞套(37)的上侧进行限位的内孔卡簧(45)，打捞套(37)通过剪钉B(32)连接在中心管(17)上，打捞套(37)上端的外侧设置有打捞螺纹，打捞套(37)的下方设置有卡簧挂(11)，卡簧挂(11)的下侧通过中心管(17)外侧的轴肩限位，同时，卡簧挂(11)的下端面抵在坐封推套(9)内侧的台肩上，卡簧挂(11)的外侧设置有环形卡槽(42)，环形卡槽(42)内安装有卡簧(31)，卡簧(31)的外侧和坐封推套(9)的内壁上分别设置有相互配合的止退螺纹(44)，所述坐封推套(9)的外侧设置有锁套B(10)，所述锁套A(8)的下端设置有弹性爪A(33)，弹性爪A(33)末端的内侧加工有凸起部(41)，所述锁套B(10)上端的外侧加工有与所述凸起部(41)匹配的环形卡槽(42)，凸起部(41)卡在该环形卡槽(42)内，凸起部(41)的外侧通过所述活塞套(3)限位，锁套(10)的下端通过螺纹连接在上锥体(13)上端的外侧；
所述胶筒(19)套装在中心管(17)的外侧，胶筒(19)的位置位于卡瓦套(12)的下方，卡瓦套(12)和胶筒之间设置有中间推套(16)和推环(18)，中间推套(16)的上端插在卡瓦套(12)和下锥体(15)之间的环形空间内，卡瓦套(12)下端的内侧通过螺纹连接有背帽(29)，在卡瓦套(12)内部，中间推套(16)的上下两侧分别通过下锥体(15)上的轴肩和所述背帽(29)的上端面限位，所述推环(18)的上端通过螺纹连接在中间推套(16)的下端，推环(18)的下端面抵在所述胶筒(19)上；
所述中心管(17)的下端通过螺纹连接有堵头(21)，所述滑套(22)设置在中心管(17)下端及堵头(21)的内侧；
所述插管(7)的下端通过螺纹连接有插管头(20)；
所述转接头(4)的侧壁上设置有用于连通转接头(4)内外两侧空间的过液孔A(35)；
所述中心管(17)的侧壁上设置有用于连通中心管(17)内外两侧空间的过液孔B(28)，过液孔B的轴向位置位于所述中间推套(16)内侧；
所述插管(7)下端的侧壁上设置有用于连通插管(7)内外两侧空间的过液孔C(27)；
所述插管头(20)上设置有用于连通插管头(20)内外两侧空间的过液孔D(26)，过液孔D(26)的轴线方向与插管(7)的轴线方向相同；
所述滑套(22)的侧壁上设置有用于连通滑套(22)内外两侧空间的过液孔E(25)；
所述堵头(21)上设置有用于连通堵头(21)内外空间的过液孔F(23)，过液孔F(23)的轴线方向与插管(7)的轴线方向垂直；
所述中心管(17)的内侧安装有一个用于密封中心管(17)内壁和插管(7)外壁之间缝隙的橡胶密封环(24)，该橡胶密封环(24)的轴向位置位于所述过液孔B(28)和过液孔C(27)之间；
所述中心管(17)的下端面与所述堵头(21)之间安装有另一个橡胶密封环(24)，该橡胶密封环(24)的轴向位置位于过液孔E(25)和过液孔F(23)之间，从而将过液孔E(25)和过液孔F(23)隔开。
2.根据权利要求1所述的一种一体式可捞可钻挤注工具，其特征在于：所述滑套的上端加工有弹性爪B(38)，弹性爪B(38)末端的外侧加工有凸起部(41)，所述中心管(17)的内侧加工有与该凸起部(41)匹配的环形卡槽(42)，凸起部(41)卡在该环形卡槽(42)内，凸起部(41)的内侧通过所述插管(7)限位，同时，所述弹性爪B(38)末端的内侧也加工有凸起部(41)，所述插管(7)的外侧与所述设置有与该凸起部匹配的退位槽(43)。
3.根据权利要求1所述的一种一体式可捞可钻挤注工具，其特征在于：所述滑套(22)上端的侧面设置有径向的通孔，该通孔内设置有可沿径向滑动的锁块B(39)，锁块B(39)内外两侧分别通过中心管(17)和插管(7)限位，中心管(17)的内侧和插管(7)的外侧各设置有一个与所述锁块B(39)匹配的环形卡槽(42)，锁块B(39)的外侧卡在中心管(17)内侧的环形卡槽(42)内，而插管(7)外侧的环形卡槽(42)的轴向位置位于所述过液孔C(27)和锁块B(39)之间；
所述滑套(22)上端的内外两侧个设置有一个O型密封圈(40)，其中，位于滑套(22)外侧的O型密封圈(40)的轴向位置位于锁块B(39)的上方，位于滑套(22)内侧的O型密封圈(40)的轴向位置位于所述过液孔C(27)和锁块B(39)之间。
4.一种采用如权利要求1-3中任意一项所述的一体式可捞可钻挤注工具的注水泥工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，通过油管管柱将一体式可捞可钻挤注工具下入井下预定位置；
步骤2，在地面向油管管柱内打压使剪钉A(36)剪断，继而使一体式可捞可钻挤注工具上的卡瓦(14)和胶筒(19)坐封，然后继续向中心管(17)内打入更高压力，压力达到剪钉C(30)的抗剪极限，剪钉C(30)被剪断；
步骤3，再次下放油管管柱，与油管管柱连接的中心管(17)带动插管(7)向下滑动，使插管(7)的下端插入所述弹性爪B(39)的内侧并推动滑套(22)向下移动，继而使过液孔E(25)和过液孔F(23)连通，从而打开过液通道；
步骤4，向油管管柱内注入水泥浆，水泥浆经过由过液孔E(25)和过液孔F(23)连通而成的过液通道到达注入套(26)外部，实现水泥浆的挤注，水泥挤注完成后，在水泥浆的顶部注入驱替液，从而将水泥浆从油管管柱及一体式可捞可钻挤注工具中排出；
步骤5，上提油管管柱，插管(7)带动滑套(23)向上移动，从而将堵头(21)上的过液孔F(23)关闭，继续上提油管管柱，插管(19)与滑套(23)脱开；
步骤6，向中心管(4)内打压，压力达到剪钉C(30)的抗剪极限，剪钉C(30)被剪断，然后起出油管管柱将上接头(1)、转接头(4)、插管(19)以及连接在该三个零件上的零件一同上提至地面；
步骤7，水泥凝固后，由于未能上提出井的部分均采用可钻材料制成，因此可通过钻除的方式将留在井下的部分钻除，或者，向井下下入打捞工具打捞打捞套(37)的上端，从而将留在井下的组件打捞出井。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |