CN112065314A - 一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器 - Google Patents

一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器 Download PDF

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石庆平
薛建民
王鹏
龚光勇
牟明吉
段品
农绍忠
陈继胜
黄大龙
王通
王晓强
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Abstract

一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，包括上接头、筒体、引鞋、悬挂套、拼接式打捞主体、箍套主体和钢球，采用悬挂套通过弱点螺钉挂接在筒体上，箍套主体和拼接式打捞主体挂接在悬挂套上的结构方式，使悬挂套与筒体之间保持间隙配合，保证额定拉力下可切断弱点螺钉，提高落鱼释放的可靠性，同时，利用推力轴承保持箍套主体和拼接式打捞主体可相对筒体转动，避免遇卡时钻杆的转动可能对井下落鱼、特别是对井下测井仪器的扭伤损坏，提高落鱼打捞的安全性，应用于落鱼打捞过程中，能够在打捞遇卡或者特定情况下释放落鱼的工艺控制精度，提高井下落鱼释放的可操控性，提高打捞效率，减小打捞成本，满足油田生产的工艺要求，实现井下落鱼的安全释放。

Description

一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器
技术领域
本发明涉及一种三球打捞器，特别涉及一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器。
背景技术
三球打捞器是油田测井马龙头、抽油杆紧箍以及其他具有台间落鱼的专用打捞工具，打捞器内的钢球通过其自重或者弹簧弹性力的作用下落复位，当上提打捞器时钢球紧箍在落鱼圆周侧壁上，将井下落鱼打捞至地面；油田现行生产中实际应用的三球打捞器都是不具有可释放功能的，专利号为2008200051412的新型专利公开了一种“可释放三球打捞器”，该“可释放三球打捞器”在释放体和本体之间设置有销钉，打捞遇卡使可通过拉断销钉释放落鱼，但是，由于释放体是直接通过销钉连接于本体之上，所以，释放体与本体之间只能保持非间隙配合关系，有时在钻井液巨大重力和冲击力的作用下，释放体与本体之间时常会产生很大的摩擦阻力，这种摩擦阻力的存在将会使销钉无法在额定拉力下被拉断释放落鱼，而继续增大拉力极易因拉断或者损坏井下落鱼而造成打捞事故发生，打捞的可控性、可靠性和安全性均存在明显的不足和严重的缺陷，因而，该“可释放三球打捞器”不能满足油田生产要求，始终没有在实际生产中得到推广应用；因此，有必要研究开发一种结构合理、操控性好、性能稳定、安全可靠的可释放三球打捞器，满足油田的生产要求，实现落鱼的安全释放，切实提高油田打捞工作效率，降低打捞生产成本。
发明内容
本发明的目的是，提供一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，提高落鱼释放的可靠性和安全性。
一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，包括：上接头、筒体、引鞋、悬挂套、拼接式打捞主体、箍套主体和钢球。
所述上接头、所述筒体和所述引鞋自上而下依次螺纹连接，其中：所述筒体下端为内螺纹，所述引鞋上端为外螺纹，二者形成螺纹连接后，所述引鞋的上端面在所述筒体的内腔中形成凸出的台肩面；所述悬挂套为圆筒形状，下端具有外展凸缘，上端通过弱点螺钉挂接在所述筒体内腔的上部，所述箍套主体亦为圆筒形状，上端具有内展凸缘，所述拼接式打捞主体为由拼接瓣拼接组合而成的圆形筒体，外侧面与所述箍套主体的内侧面形成对应配合，上端具有拼接而成的环形卡槽，所述环形卡槽与所述悬挂套下端的外展凸缘形成结构配合，筒壁上均匀分布开设有3条倾斜直孔，所述倾斜直孔内置放有所述钢球，所述拼接式打捞主体镶置于所述箍套主体的内腔中，形成径向组合约束，所述环形卡槽与所述悬挂套上的外展凸缘配合卡接，形成轴向组合约束，同时，所述箍套主体上的内展凸缘叠置在所述拼接式打捞主体的顶端，使所述箍套主体和所述拼接式打捞主体同时挂接在所述悬挂套上，所述箍套主体的外侧壁与所述筒体的内侧壁之间保持间隙配合；其中：所述箍套主体的外径φ1大于所述引鞋的内径φ3，所述拼接式打捞主体的最大外径φ2MAX小于所述引鞋的内径φ3。
进一步，优选所述一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，还包括有推力轴承，所述推力轴承套装在所述悬挂套上，设置在所述箍套主体和所述筒体之间，使所述箍套主体和所述拼接式打捞主体能够以所述悬挂套为轴相对所述筒体转动。
优选地，拼接组成所述拼接式打捞主体的拼接瓣为通用的标准瓣片，所述标准瓣片为圆心角a为120°的圆弧形板块，两侧端对应位置处分别设置有形状对应配合的凸块和凹槽，上端设置有弧形卡槽，所述倾斜直孔开设在所述标准瓣片的中线上，3个所述标准瓣片上的所述凸块和所述凹槽依次相互拼接可组合成为所述拼接式打捞主体，同时，各个所述标准瓣片上的所述弧形卡槽可组合形成完整的所述环形卡槽，3个所述倾斜直孔在所述拼接式打捞主体的圆周上呈均匀分布。
优选地，所述箍套主体的内侧面为内径自上而下逐渐增大的内锥形面，同时，所述拼接式打捞主体5的外侧面也为与所述内锥形面对应配合的外锥形面。
优选地，所述箍套主体的外侧壁与所述筒体2的内侧壁之间的配合间隙为1～4毫米，在所述配合间隙范围内能够保证所述箍套主体与所述筒体之间保持良好的释放效果，同时还具有足够的相对配合稳定性。
优选地，在所述倾斜直孔中设置有复位弹簧，利用所述复位弹簧的弹性力可促进所述钢球及时复位。
本发明的有益效果是，提供一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，利用悬挂套挂接箍套主体和拼接式打捞主体的结构方式，使悬挂套能够与筒体之间保持间隙配合，可解决现有技术中打捞主体与筒体之间存在的结构性摩擦阻力极易造成额定拉力下无法切断弱点螺钉的问题，提高落鱼释放的可靠性，同时，利用推力轴承保持箍套主体和拼接式打捞主体可相对筒体转动，避免遇卡时钻杆的转动可能对井下落鱼、特别是对井下测井仪器的扭伤损坏，提高落鱼打捞的安全性，应用于落鱼打捞过程中，能够在打捞遇卡或者特定情况下释放落鱼的工艺控制精度，提高井下落鱼释放的可操控性，提高打捞效率，减小打捞成本，满足油田生产的工艺要求，实现井下落鱼的安全释放。
附图说明
图1为可安全释放井下落鱼的三球打捞器结构示意图。
图2为标准瓣片主视图。
图3为标准瓣片俯视图。
图4为安全释放井下落鱼的三球打捞器落鱼释放状态结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图，对本发明请求保护的技术方案做进一步描述。
一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，如图1所示，由上接头1、筒体2、引鞋3、悬挂套4、拼接式打捞主体5、箍套主体6、钢球7、复位弹簧、推力轴承8和弱点螺钉9所组成。
所述上接头1、所述筒体2和所述引鞋3自上而下依次螺纹连接，所述引鞋3的上端面在所述筒体2的内腔中形成凸出的台肩面，所述悬挂套4的下端具有外展凸缘，上端通过弱点螺钉9挂接在所述筒体2内腔的上部，所述箍套主体6上端具有内展凸缘，所述拼接式打捞主体5为由3个标准瓣片10拼接组合而成的圆形筒体，如图2和图3所示，所述标准瓣片10为圆心角a为120°的圆弧形板块，两侧端对应位置处分别设置有形状均为矩形并对应配合的凸块12和凹槽13，上端设置有圆弧卡槽14，中线位置上开设有倾斜直孔11，所述倾斜直孔11内置放有所述钢球7和促进所述钢球7及时复位的所述复位弹簧，所述拼接式打捞主体5镶置于所述箍套主体6的内腔中，与所述箍套主体6同时挂接在所述悬挂套4上，所述推力轴承8套装在所述悬挂套4上，设置在所述箍套主体6和所述筒体2之间，使所述箍套主体6和所述拼接式打捞主体5能够以所述悬挂套4为轴相对所述筒体2转动，所述箍套主体6的内侧面为内径自上而下逐渐增大的内锥形面，所述拼接式打捞主体5的外侧面为与所述内锥形面对应配合的外锥形面，所述箍套主体6的外侧壁与所述筒体2的内侧壁之间保持间隙配合，间隙量为2毫米，其中：所述箍套主体6的外径φ1为156毫米，所述拼接式打捞主体5的最大外径φ2MAX为136.7毫米，所述引鞋3的内径φ3为142毫米。
所述可安全释放井下落鱼的三球打捞器打捞和释放井下落鱼的工作原理如下：打捞落鱼时，将所述可安全释放井下落鱼的三球打捞器连接在钻杆上送入井中，随钻杆在油井井筒中下行，在打捞位置处井下落鱼可由引鞋3引导进入筒体2中，随着钻杆继续下行，所述井下落鱼可进入拼接式打捞主体5中，推开并推动钢球7沿所述拼接式打捞主体5上的倾斜直孔11上行，所述井下落鱼充分上行后，停止下送转而提升所述钻杆，此时，所述井下落鱼相对所述拼接式打捞主体5产生方向相对运动，将使所述钢球7分别在对应的所述倾斜直孔11内下行，3个所述钢球7内收卡箍在所述井下落鱼上，牢固稳定地夹持住所述井下落鱼，可随钻杆提升打捞器至地面；当打捞过程中提升遇卡或者因工艺要求需要停止操作，释放井下落鱼时，如图4所示，向钻杆施加额定冲击力切断弱点螺钉9，使悬挂套4脱离与所述筒体2的连接，所述悬挂套4与挂接其上的箍套主体6和所述拼接式打捞主体5一起自由下落，由于所述箍套主体6的外径φ1大于所述引鞋3的内径φ3，所述箍套主体6被阻滞于所述引鞋5上端的台肩面上，而所述拼接式打捞主体5的最大外径φ2MAX小于所述引鞋3的内径φ3，所以所述拼接式打捞主体5还可继续下落至所述引鞋5的内腔之中，从所述箍套主体6中脱离出来，此时，由于所述拼接式打捞主体5失却了径向组合约束，组成所述拼接式打捞主体5的标准瓣片10径向松散开来，使所述钢球7无法紧固夹持所述井下落鱼，所述井下落鱼被释放回置于井下，留待后续工艺继续进行处理。

Claims (6)

1.一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，包括：上接头（1）、筒体（2）、引鞋（3）和钢球（7），其特征在于，还包括：悬挂套（4）、拼接式打捞主体（5）和箍套主体（6）；
所述上接头（1）、所述筒体（2）和所述引鞋（3）自上而下依次螺纹连接，其中：所述筒体（2）下端为内螺纹，所述引鞋（3）上端为外螺纹，二者形成螺纹连接后，所述引鞋（3）的上端面在所述筒体（2）的内腔中形成凸出的台肩面；所述悬挂套（4）为圆筒形状，下端具有外展凸缘，上端通过弱点螺钉（9）挂接在所述筒体（2）内腔的上部，所述箍套主体（6）亦为圆筒形状，上端具有内展凸缘，所述拼接式打捞主体（5）为由拼接瓣拼接组合而成的圆形筒体，外侧面与所述箍套主体（6）的内侧面形成对应配合，上端具有拼接而成的环形卡槽，所述环形卡槽与所述悬挂套（4）下端的外展凸缘形成结构配合，筒壁上均匀分布开设有3条倾斜直孔（11），所述倾斜直孔（11）内置放有所述钢球（7），所述拼接式打捞主体（5）镶置于所述箍套主体（6）的内腔中，所述环形卡槽与所述悬挂套（4）上的外展凸缘配合卡接，同时，所述箍套主体（6）上的内展凸缘叠置在所述拼接式打捞主体（5）的顶端，使所述箍套主体（6）和所述拼接式打捞主体（5）同时挂接在所述悬挂套（4）上，所述箍套主体（6）的外侧壁与所述筒体（2）的内侧壁之间保持间隙配合；其中：所述箍套主体（6）的外径φ1大于所述引鞋（3）的内径φ3，所述拼接式打捞主体（5）的最大外径φ2MAX小于所述引鞋（3）的内径φ3。
2.如权利要求1所述一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，其特征在于：还包括有推力轴承（8），所述推力轴承（8）套装在所述悬挂套（4）上，设置在所述箍套主体（6）和所述筒体（2）之间。
3.如权利要求2所述一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，其特征在于：拼接组成所述拼接式打捞主体（5）的拼接瓣为通用的标准瓣片（10），所述标准瓣片（10）为圆心角a为120°的圆弧形板块，两侧端对应位置处分别设置有形状对应配合的凸块(12)和凹槽(13)，上端设置有弧形卡槽（14），所述倾斜直孔（11）开设在所述标准瓣片（10）的中线上。
4.如权利要求3所述一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，其特征在于：所述箍套主体（6）的内侧面为内径自上而下逐渐增大的内锥形面，同时，所述拼接式打捞主体（5）的外侧面也为与所述内锥形面对应配合的外锥形面。
5.如权利要求1至4任一项所述一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，其特征在于：所述箍套主体（6）的外侧壁与所述筒体（2）的内侧壁之间的配合间隙为1～4毫米。
6.如权利要求5所述一种可安全释放井下落鱼的三球打捞器，其特征在于：在所述倾斜直孔（11）中设置有复位弹簧。
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