CN112855055B - 筛管送入工具 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种筛管送入工具，属于钻井工程领域。该筛管送入工具包括管状本体、承载管、固定环和环状卡瓦，承载管插设在管状本体中，承载管的外壁上具有卡瓦外螺纹，固定环安装在管状本体内且位于承载管的一端，固定环用于顶紧承载管的一端的端面，管状本体的内壁上具有环状容纳槽，环状容纳槽的底部具有一段锥形面，环状卡瓦套于承载管外，环状卡瓦位于环状容纳槽中。在取出筛管串时，通过磨鞋破坏固定环，通过打捞钻具转动承载管，环状卡瓦在螺纹的作用下沿承载管的轴向移动，在环状卡瓦移动到环状容纳槽的靠近固定环一侧时，环状卡瓦与承载管分离，此时通过打捞钻具提拉承载管即可将承载管和筛管串一同取出，环状卡瓦则留在环状容纳槽中。

Description

筛管送入工具

技术领域

本公开涉及钻井工程领域，特别涉及一种筛管送入工具。

背景技术

目前，国内外煤层气水平井以裸眼完井为主。但因煤层质脆，导致裸眼水平段容易垮塌堵塞。

为了避免水平段的垮塌，开始出现了筛管完井，在水平段主井眼下入筛管串，对水平井眼进行支撑。但水平段下入的筛管串在排采结束后无法取出，会影响后期的采煤安全。

发明内容

本公开实施例提供了一种筛管送入工具，能够在排采结束后便于筛管串取出。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种筛管送入工具，包括管状本体、承载管、固定环和环状卡瓦，所述承载管同轴可活动地插设在所述管状本体中，所述承载管的一端具有用于连接打捞钻具的上连接结构，所述承载管的另一端具有用于连接筛管串的下连接结构，所述承载管的所述一端位于所述管状本体内，所述承载管的所述另一端位于所述管状本体外，所述承载管的外壁上具有一段用于与所述环状卡瓦连接的卡瓦外螺纹，所述固定环同轴可拆卸地安装在所述管状本体内且位于所述承载管的所述一端，所述固定环用于顶紧所述承载管的所述一端的端面，所述管状本体的内壁上具有环状容纳槽，所述环状容纳槽的底部具有一段锥形面，且所述锥形面靠近所述固定环一端的内径大于远离所述固定环一端的内径，所述环状卡瓦套于所述承载管外，所述环状卡瓦位于所述环状容纳槽中，所述环状卡瓦具有用于与所述承载管螺纹连接的卡瓦内螺纹和用于压紧在所述锥形面上的锥形压紧面，若所述环状卡瓦位于所述环状容纳槽的远离所述固定环一侧，所述环状卡瓦与所述承载管螺纹连接，若所述环状卡瓦位于所述环状容纳槽的靠近所述固定环一侧，所述环状卡瓦与所述承载管分离。

可选地，所述管状本体包括同轴可拆卸连接的上本体和下本体，所述下本体的一端套在所述上本体的一端，所述上本体的所述一端的端面、所述下本体的内壁形成所述环状容纳槽。

可选地，所述下本体的所述一端的端头处具有顶紧销孔。

可选地，所述上本体和所述下本体螺纹连接。

可选地，所述管状本体具有一段锥形内壁，所述锥形内壁靠近所述固定环一端的内径大于远离所述固定环一端的内径，所述承载管具有一段用于与所述锥形内壁接触的锥形外壁，所述锥形外壁靠近所述上连接结构的一端的外径大于靠近所述下连接结构的一端的外径。

可选地，所述承载管的外壁上具有环状凹槽，所述卡瓦外螺纹位于所述环状凹槽中。

可选地，所述承载管位于所述管状本体外的一端的外径小于位于所述管状本体内的一端的外径。

可选地，所述下连接结构为外螺纹，所述外螺纹的旋向与所述卡瓦外螺纹的旋向相反。

可选地，所述上连接结构为内螺纹，所述内螺纹的旋向与所述卡瓦内螺纹的旋向相反。

可选地，所述固定环远离所述承载管的一端的内壁呈锥状。

可选地，所述上连接结构为内螺纹。

可选地，所述固定环为铝制结构件。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过将承载管插设在管状本体中并用固定环顶紧，由于管状本体的内壁上具有环状容纳槽，环状卡瓦位于环状容纳槽中，承载管的外壁上具有用于与环状卡瓦连接的卡瓦外螺纹，环状卡瓦具有用于与承载管连接的卡瓦内螺纹，因此在下入筛管串时，可以将环状卡瓦螺纹连接到承载管上，通过固定环顶紧承载管，使得环状卡瓦的锥形压紧面可以压紧在环状容纳槽的锥形面上锁死，然后将筛管串与承载管的下连接结构连接，将筛管送入工具一同下入。在取出筛管串时，可以通过磨鞋破坏固定环，将打捞钻具与承载管的上连接结构连接，通过打捞钻具转动承载管，由于环状卡瓦的锥形压紧面与环状容纳槽的锥形面之间的压力很大，环状卡瓦无法随承载管转动，环状卡瓦只能在螺纹的作用下沿承载管的轴向移动，在环状卡瓦移动到环状容纳槽的靠近固定环一侧时，环状卡瓦与承载管分离，由于环状容纳槽的锥形面靠近固定环一端的内径大于远离固定环一端的内径，环状容纳槽靠近固定环一侧空间较大，环状卡瓦向固定环一侧移动后受到的挤压作用减小而外扩，内径变大，使得此时提拉承载管即可将承载管和筛管串一同取出，环状卡瓦则留在环状容纳槽中。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种筛管送入工具的结构示意图；

图2是图1的局部结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种环状卡瓦的截面图；

图4是本公开实施例提供的一种下本体的局部结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种煤层气水平井完井管柱的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种筛管送入工具的结构示意图。如图1所示，该筛管送入工具包括管状本体10、承载管20、固定环30和环状卡瓦40。

承载管20同轴可活动地插设在管状本体10中。承载管20的一端具有用于连接打捞钻具的上连接结构21，承载管20的另一端具有用于连接筛管串的下连接结构22，承载管20的一端位于管状本体10内，承载管20的另一端位于管状本体10外。图2是图1的局部结构示意图。图2中未示出环状卡瓦40，如图2所示，承载管20的外壁上具有一段用于与环状卡瓦40连接的卡瓦外螺纹201。

固定环30同轴可拆卸地安装在管状本体10内且位于承载管20的一端，固定环30用于顶紧承载管20的一端的端面。

管状本体10的内壁上具有环状容纳槽11。环状容纳槽11的底部具有一段锥形面11a，且锥形面11a靠近固定环30一端的内径大于远离固定环30一端的内径。

环状卡瓦40套于承载管20外，环状卡瓦40位于环状容纳槽11中。图3是本公开实施例提供的一种环状卡瓦的截面图。如图3所示，环状卡瓦40具有用于与承载管20螺纹连接的卡瓦内螺纹401和用于压紧在锥形面11a上的锥形压紧面40a。若环状卡瓦40位于环状容纳槽11的远离固定环30一侧，环状卡瓦40与承载管20螺纹连接，若环状卡瓦40位于环状容纳槽11的靠近固定环30一侧，环状卡瓦40与承载管20分离。

通过将承载管插设在管状本体中并用固定环顶紧，由于管状本体的内壁上具有环状容纳槽，环状卡瓦位于环状容纳槽中，承载管的外壁上具有用于与环状卡瓦连接的卡瓦外螺纹，环状卡瓦具有用于与承载管连接的卡瓦内螺纹，因此在下入筛管串时，可以将环状卡瓦螺纹连接到承载管上，通过固定环顶紧承载管，使得环状卡瓦的锥形压紧面可以压紧在环状容纳槽的锥形面上锁死，然后将筛管串与承载管的下连接结构连接，将筛管送入工具一同下入。在取出筛管串时，可以通过磨鞋破坏固定环，将打捞钻具与承载管的上连接结构连接，通过打捞钻具转动承载管，由于环状卡瓦的锥形压紧面与环状容纳槽的锥形面之间的压力很大，环状卡瓦无法随承载管转动，环状卡瓦只能在螺纹的作用下沿承载管的轴向移动，在环状卡瓦移动到环状容纳槽的靠近固定环一侧时，环状卡瓦与承载管分离，由于环状容纳槽的锥形面靠近固定环一端的内径大于远离固定环一端的内径，环状容纳槽靠近固定环一侧空间较大，环状卡瓦向固定环一侧移动后受到的挤压作用减小而外扩，内径变大，使得此时提拉承载管即可将承载管和筛管串一同取出，环状卡瓦则留在环状容纳槽中。

如图2所示，环状容纳槽11的截面可以呈直角梯形，锥形面11a对应于直角梯形较长的一条腰，将环状容纳槽11的截面设置为直角梯形，使环状容纳槽11靠近固定环30的一侧具有较大的空间可以容纳与承载管20分离后的环状卡瓦40。

如图3所示，环状卡瓦40的截面呈楔形，卡瓦内螺纹401位于环状卡瓦40的内侧壁上，锥形压紧面40a为环状卡瓦40的外侧壁。环状卡瓦40在受到径向向内的作用力时可以产生形变使得内径缩小，作用力减小，则环状卡瓦40外扩，作用力逐渐减小内径逐渐恢复，直至恢复到不受外力作用时的内径。

固定环30与管状本体10可以为螺纹连接，以便于固定环30的安装。

可选地，固定环30可以为铝制结构件。铝制结构件质地较软，便于在需要取出筛管串时，通过磨鞋去除固定环30。

如图1所示，固定环30远离承载管20的一端的内壁可以呈锥状。这样能够方便磨鞋的定位，便于对固定环30进行破坏。

管状本体10的端部可以设置有内螺纹103，以方便连接位于筛管送入工具上部的套管串。

如图1所示，管状本体10可以具有一段锥形内壁10a，且锥形内壁10a靠近固定环30一端的内径大于远离固定环30一端的内径，承载管20可以具有一段用于与锥形内壁10a接触的锥形外壁20a，锥形外壁20a靠近上连接结构21的一端的外径大于靠近下连接结构22的一端的外径。在固定环30顶紧承载管20后，承载管20的锥形外壁20a压紧在管状本体10的锥形内壁10a上，可以避免承载管20被从管状本体10的远离固定环30的一端拉出。

上连接结构21可以为内螺纹。打捞钻具可以与该内螺纹连接，从而便于上提承载管20。该内螺纹的旋向可以与卡瓦内螺纹401的旋向相反。若该内螺纹的旋向与卡瓦内螺纹401的旋向相同，则在通过打捞钻具带动承载管20旋转，使环状卡瓦40移动的过程中容易出现打捞钻具与上连接结构21松脱的情况，采用旋向相反的设置，在通过打捞钻具带动承载管20旋转时，可以使打捞钻具与上连接结构21越来越紧，避免松脱。

上连接结构21可以是锥形螺纹，能更加方便打捞钻具的连接。

下连接结构22可以是外螺纹。该外螺纹的旋向可以与卡瓦外螺纹201的旋向相反。这样可以避免在通过打捞钻具带动承载管20旋转时筛管串与下连接结构22松脱。

如图1所示，承载管20位于管状本体10外的一端的外径可以小于位于管状本体10内的一端的外径。将位于管状本体10外的一端外径设置的较小，在承载管20与筛管串连接后，可以避免连接筛管串的位置外径过大而无法通过管状本体10。

如图2所示，承载管20的外壁上还可以具有环状凹槽201a，卡瓦外螺纹201位于环状凹槽201a中。通过将卡瓦外螺纹201布置在环状凹槽201a内，有利于减小承载管20的卡瓦外螺纹201的外径，使卡瓦外螺纹201更容易通过环状卡瓦40。

如图2所示，管状本体10可以包括同轴可拆卸连接的上本体101和下本体102，下本体102的一端套在上本体101的一端，上本体101的一端的端面、下本体102的内壁形成环状容纳槽11。将管状本体10设置为可拆卸连接的两部分，可以方便环状卡瓦40的安装，在组装筛管送入工具时，可以先将承载管20插入到上本体101中，再将固定环30安装到上本体101中，通过固定环30顶紧承载管20，再将环状卡瓦40套到承载管20上，将环状卡瓦40与承载管20外壁的卡瓦外螺纹201连接，最后再将下本体102连接到上本体101上，使环状卡瓦40压在下本体102的内壁上。

可选地，上本体101和下本体102可以螺纹连接，方便上本体101与下本体102的组装。如图2所示，上本体101的一端具有外螺纹，下本体102的一端具有与该外螺纹相适配的内螺纹，在下本体102套到上本体101与上本体101连接后，上本体101的端面与下本体102的内壁就形成了环状容纳槽11。

如图2所示，下本体102的一端的端头处可以具有顶紧销孔102b。在将下本体102通过螺纹连接到上本体101上之后，可以在顶紧销孔102b中插入顶紧销，以将上本体101顶紧，避免下本体102与上本体101松动分离。

示例性地，顶紧销孔102b可以是螺纹孔，顶紧销可以是螺栓。

图4是本公开实施例提供的一种下本体的局部结构示意图。如图4所示，顶紧销孔102b的开口处还可以具有沉孔102c，以容纳螺栓的螺栓头，使螺栓可以没入沉孔102c中而不突出于下本体102的表面。

下本体102上可以设置有多个顶紧销孔102b，多个顶紧销孔102b可以周向等角度间隔布置。

在本公开另一种可能的实现方式中，上本体101和下本体102也可以通过销钉连接，具体可以在上本体101和下本体102的管壁上对应布置销钉孔，将下本体102套在上本体101上使上本体101和下本体102的销钉孔对齐，再在销钉孔中拧入销钉。

图5是本公开实施例提供的一种煤层气水平井完井管柱的结构示意图。以下结合图5简单说明采用本公开实施例提供的筛管送入工具完井的过程：

步骤一，下入完井管柱。可以在井口依次连接引鞋7、水平段筛管/套管尾管串6、筛管送入工具5、盲板4、管外封隔器3、分级注水泥器2和技术套管串1，并下入到井眼10中，使各部件到达所要求的位置。其中，管外封隔器3下至煤层顶板泥岩段，以防止固井水泥浆污染煤储层。水平段筛管/套管尾管串6的直径可以为139.7mm，技术套管串1的直径可以为177.8mm。

步骤二，坐封管外封隔器3。从井口向技术套管串1中注入钻井液，增大管内压力。具体可以先增压至5MPa，并保持5min，再继续增压至7MPa，并稳压5min，再继续增压至8MPa，并保持2min。通过多次增压，确保管外封隔器3外壁的胶筒完全膨胀胀封，膨胀后的胶筒抵在井壁上，将完井管柱与井壁之间的环形空间分隔为上部环形空间8和下部环形空间9。

步骤三，开启分级注水泥器2。具体可以继续向管内打压，使管内压力继续上升，当管内压力突然下降时，表明分级注水泥器2的循环孔已被打开。例如压力逐渐上升至13MPa后突然下降，则表面分级注水泥器2的循环孔已被打开。

步骤四，循环泥浆后注水泥浆，使水泥浆进入并充满上部环形空间8。

步骤五，在完井管柱中投入胶塞，顶替，碰压19.5MPa，之后继续增压至21.5MPa，确保分级注水泥器2被永久关闭。稳压5min后泄压，放回水。根据井口是否有钻井液回返可以判断分级注水泥器2是否关闭完好，如果井口无钻井液回返，则证明分级注水泥器2关闭完好。

步骤六，候凝，时间可以在48h。

步骤七，下入钻具，钻除盲板4。例如可以在直径为127mm的钻具下端连接直径为165.1mm的钻头钻除盲板4。

在取出水平段筛管/套管尾管串时，可以采用如下方式：

步骤一，钻除固定环30。例如可以在直径为127mm的钻具下端连接直径为158mm的磨鞋钻除固定环30。

步骤二，下入打捞钻具。将打捞钻具与承载管20的上连接结构21连接。例如在直径为127mm的钻具下端连接直径为159mm的打捞接头。

步骤三，下压打捞钻具，井口下压钻压为5t～8t。

步骤四，转动打捞钻具，带动承载管20转动，使环状卡瓦40与承载管20脱离。

步骤五，上提打捞钻具，将承载管20及下端的水平段筛管/套管尾管串6随打捞钻具一同起出井口。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种筛管送入工具，其特征在于，包括管状本体(10)、承载管(20)、固定环(30)和环状卡瓦(40)，所述承载管(20)同轴可活动地插设在所述管状本体(10)中，所述承载管(20)的一端具有用于连接打捞钻具的上连接结构(21)，所述承载管(20)的另一端具有用于连接筛管串的下连接结构(22)，所述承载管(20)的所述一端位于所述管状本体(10)内，所述承载管(20)的所述另一端位于所述管状本体(10)外，所述承载管(20)的外壁上具有一段用于与所述环状卡瓦(40)连接的卡瓦外螺纹(201)，所述固定环(30)同轴可拆卸地安装在所述管状本体(10)内且位于所述承载管(20)的所述一端，所述固定环(30)用于顶紧所述承载管(20)的所述一端的端面，所述管状本体(10)的内壁上具有环状容纳槽(11)，所述环状容纳槽(11)的底部具有一段锥形面(11a)，且所述锥形面(11a)靠近所述固定环(30)一端的内径大于远离所述固定环(30)一端的内径，所述环状卡瓦(40)套于所述承载管(20)外，所述环状卡瓦(40)位于所述环状容纳槽(11)中，所述环状卡瓦(40)具有用于与所述承载管(20)螺纹连接的卡瓦内螺纹(401)和用于压紧在所述锥形面(11a)上的锥形压紧面(40a)，若所述环状卡瓦(40)位于所述环状容纳槽(11)的远离所述固定环(30)一侧，所述环状卡瓦(40)与所述承载管(20)螺纹连接，若所述环状卡瓦(40)位于所述环状容纳槽(11)的靠近所述固定环(30)一侧，所述环状卡瓦(40)与所述承载管(20)分离。

2.根据权利要求1所述的筛管送入工具，其特征在于，所述管状本体(10)包括同轴可拆卸连接的上本体(101)和下本体(102)，所述下本体(102)的一端套在所述上本体(101)的一端，所述上本体(101)的所述一端的端面、所述下本体(102)的内壁形成所述环状容纳槽(11)。

3.根据权利要求2所述的筛管送入工具，其特征在于，所述下本体(102)的所述一端的端头处具有顶紧销孔(102b)。

4.根据权利要求2所述的筛管送入工具，其特征在于，所述上本体(101)和所述下本体(102)螺纹连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的筛管送入工具，其特征在于，所述管状本体(10)具有一段锥形内壁(10a)，所述锥形内壁(10a)靠近所述固定环(30)一端的内径大于远离所述固定环(30)一端的内径，所述承载管(20)具有一段用于与所述锥形内壁(10a)接触的锥形外壁(20a)，所述锥形外壁(20a)靠近所述上连接结构(21)的一端的外径大于靠近所述下连接结构(22)的一端的外径。

6.根据权利要求1～4任一项所述的筛管送入工具，其特征在于，所述承载管(20)的外壁上具有环状凹槽(201a)，所述卡瓦外螺纹(201)位于所述环状凹槽(201a)中。

7.根据权利要求1～4任一项所述的筛管送入工具，其特征在于，所述承载管(20)位于所述管状本体(10)外的一端的外径小于位于所述管状本体(10)内的一端的外径。

8.根据权利要求7所述的筛管送入工具，其特征在于，所述下连接结构(22)为外螺纹，所述外螺纹的旋向与所述卡瓦外螺纹(201)的旋向相反。

9.根据权利要求1～4任一项所述的筛管送入工具，其特征在于，所述上连接结构(21)为内螺纹，所述内螺纹的旋向与所述卡瓦内螺纹(401)的旋向相反。

10.根据权利要求1～4任一项所述的筛管送入工具，其特征在于，所述固定环(30)远离所述承载管(20)的一端的内壁呈锥状。

11.根据权利要求1～4任一项所述的筛管送入工具，其特征在于，所述固定环(30)为铝制结构件。

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