CN114293942A - 一种连续油管打捞套铣切割一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续油管打捞套铣切割一体装置，包括外部管件和内部管件，所述外部管件包括由上至下依次通过螺纹连接在一起的上接头、上筒体、卡瓦外筒、加长节、下筒体以及引鞋；所述内部管件包括上部打捞组件和下部套铣切割组件，所述上部打落组件包括设置在上筒体内的滑套以及螺纹连接在滑套下端的中心管，在滑套的外壁圆周上开设有连续的引导槽，在上筒体的侧壁上固定连接有与引导槽滑动配合的滑销。本发明可以首先进行打捞连续油管作业，如果连续油管落鱼下部有卡点，可以先套铣后打捞，如果有多处卡点，可以套铣、切割后再进行打捞，实现套铣、切割和打捞一趟钻一次性完成，提高了打捞效率，减轻工人劳动强度，降低打捞作业成本。

Description

一种连续油管打捞套铣切割一体装置

技术领域

本发明涉及一种连续油管打捞套铣切割一体装置，属于连续油管打捞技术领域。

背景技术

随着油田开发技术的发展，使用连续油管钻修井技术的逐步完善，连续油管使用越来越普遍，可用于连续油管钻井，侧钻，打捞作业，作为注入/虹吸管，连续油管完井，连续油管射孔，压裂等作业，在连续油管作业过程中由于沉砂卡钻，井下落物卡钻，井下污垢卡钻，井下结蜡卡钻，连续油管使用同时也伴随着连续油管井下卡钻，脱落等井下事故的发生，但连续油管打捞目前没有完备的打捞工具和打捞方法，由于连续油管无连接接箍，很难在连续油管外圆做卡切割打捞；部分打捞工具靠加大提拉力或靠剪切力剪断连续油管，但是由于连续油管管径小，管壁薄，有时会造成抓捞部位变形捞取失败或抓捞部位断裂，并且剪切断口凹凸不齐，进一步造成打捞难度，形成井下更加复杂事故发生，并且连续油管内径小不便水眼内径切割打捞。因此，急需开发一种针对连续油管的切割打捞工具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续油管打捞套铣切割一体装置，该装置能够实现套铣，切割和打捞一趟钻一次性完成，大大提高了打捞效率，简化了打捞工艺，减轻施工强度，降低打捞成本。

本发明的技术方案：一种连续油管打捞套铣切割一体装置，包括外部管件和内部管件，所述外部管件包括由上至下依次通过螺纹连接在一起的上接头、上筒体、卡瓦外筒、加长节、下筒体以及引鞋；所述内部管件包括上部打捞组件和下部套铣切割组件，所述上部打落组件包括设置在上筒体内的滑套以及螺纹连接在滑套下端的中心管，在滑套的外壁圆周上开设有连续的引导槽，在上筒体的侧壁上固定连接有与引导槽滑动配合的滑销，在中心管的外壁上滑动连接有卡瓦座，在卡瓦座上螺纹连接有卡瓦，在上筒体的下端与卡瓦座的上端之间安装有上弹簧；所述下部套铣切割组件包括设置在下筒体上部内的推刀座、设置在下筒体中部的刀体以及设置在下筒体下部内的铣鞋，在推刀座与下筒体之间安装有剪销，同时在推刀座与下筒体安装有下弹簧，在下筒体的侧壁上均布有3个以上的刀体槽，在每个刀体槽内通过刀体销转动连接有刀体，在下筒体的内壁上通过螺栓固定连接有与刀体对应的复位片簧，且复位片簧弹性支撑在刀体内表面上，在刀体的前端外表面设置有外弧面，在推刀座的下端设置有与外弧面配合的内弧面，在下筒体与引鞋之间固定安装有铣鞋。

进一步，所述引导槽包括沿滑套外壁圆周均布的两个轴向长槽和四个轴向短槽，且轴向长槽和轴向短槽的方向相反，在两个轴向长槽之间开设有轴向限位槽，所述轴向长槽、轴向限位槽以及轴向短槽之间通过斜槽连接成一个连续的折线槽。

进一步，所述中心管的侧壁上均布有循环液流道孔，在中心管内设置有循环液节流孔，在循环液节流孔处设置有限位台阶。

进一步，所述卡瓦的内表面上均布有打捞齿，在卡瓦的外表面上设置有外锥度面，在卡瓦外筒的内壁上设置有与外锥度面配合的内锥度面。

进一步，所述下筒体的下端与引鞋的上端之间预留有环形卡槽，在铣鞋的外壁上设置有与环形卡槽配合的环形凸台，同时在下筒体的下端开设有花键槽，在铣鞋的上端设置有与花键槽配合的花键，在铣鞋的下端设置有铣鞋齿。

进一步，所述引鞋的下端设置有螺旋引导面，在螺旋引导面上焊接有硬质合金套铣工作面。

进一步，所述中心管的外壁上滑动连接有与卡瓦座上端接触的垫片。

由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：本发明可以首先进行打捞连续油管作业，如果连续油管落鱼下部有卡点，可以先套铣后打捞，如果有多处卡点，可以套铣、切割后再进行打捞，实现套铣、切割和打捞一趟钻一次性完成，提高了打捞效率，减少早期多次起下钻作业，简化打捞连续油管工艺，减轻工人劳动强度，降低打捞作业成本，并且该工具操作和使用非常方便。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是上部打捞组件结构示意图；

图3是下部套铣切割组件结构示意图；

图4是引导槽结构示意图。

附图标记说明：1-上接头，2-上筒体，3-滑套，4-滑销，5-中心管，6-上弹簧，7-垫片，8-卡瓦座，9-卡瓦，10-卡瓦外筒，11-加长节，12-剪销，13-下筒体，14-下弹簧，15-推刀座，16-刀体，17-刀体销，18-连续油管落鱼，19-螺栓，20-复位片簧，21-铣鞋；22-引鞋，23-引导槽，24-循环液流道孔，25-循环液节流孔，26-限位台阶，27-分瓣槽，28-打捞齿，29-外锥度面，30-内锥度面，31-泄压孔，32-刀体槽，33-花键槽，34-内弧面，35-花键，36-铣鞋齿，37-螺旋引导面，38-硬质合金套铣工作面，21A-环形凸台、231-轴向限位槽，232-轴向短槽，233-轴向长槽，234-斜槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例：本发明的连续油管打捞套铣切割一体装置的结构示意图如图1～4所示，包括外部管件和内部管件，所述外部管件包括由上至下依次通过螺纹连接在一起的上接头1、上筒体2、卡瓦外筒10、加长节11、下筒体13以及引鞋22；所述内部管件包括上部打捞组件和下部套铣切割组件，所述上部打落组件包括设置在上筒体2内的滑套3以及螺纹连接在滑套3下端的中心管5，在滑套3的外壁圆周上开设有连续的引导槽23，在上筒体2的侧壁上固定连接有与引导槽23滑动配合的滑销4，在中心管5的外壁上滑动连接有垫片7和卡瓦座8，在中心管5转动过程中垫片7可以减小上弹簧6端面对卡瓦座8的旋转摩擦力，在卡瓦座8上螺纹连接有卡瓦9，在上筒体2的下端与卡瓦座8的上端之间安装有上弹簧6；所述下部套铣切割组件包括设置在下筒体13上部内的推刀座15、设置在下筒体13中部的刀体16以及设置在下筒体13下部内的铣鞋21，在推刀座15与下筒体13之间安装有剪销12，同时在推刀座15与下筒体13安装有下弹簧14，在下筒体13的侧壁上均布有3个以上的刀体槽32，在每个刀体槽32内通过刀体销17转动连接有刀体16，在下筒体13的内壁上通过螺栓19固定连接有与刀体16对应的复位片簧20，且复位片簧20弹性支撑在刀体16内表面上，在刀体16的前端外表面设置为外弧面，在推刀座15的下端设置有与外弧面配合的内弧面34，在下筒体13与引鞋22之间固定安装有铣鞋21。所述引鞋22的下端设置有螺旋引导面37，在螺旋引导面37上焊接有硬质合金套铣工作面38。

参见图4，所述引导槽23包括沿滑套3外壁圆周均布的两个轴向长槽233和四个轴向短槽232，且轴向长槽233和轴向短槽232的方向相反，在两个轴向长槽233之间开设有轴向限位槽231，所述轴向长槽233、轴向限位槽231以及轴向短槽232之间通过斜槽234连接成一个连续的折线槽。

参见图2，所述中心管5的侧壁上均布有循环液流道孔24，在中心管5内设置有循环液节流孔25，在循环液节流孔25处设置有限位台阶26。所述卡瓦9的内表面上均布有打捞齿28，在卡瓦9的外表面上设置有外锥度面29，在卡瓦外筒10的内壁上设置有与外锥度面29配合的内锥度面30。为增加卡瓦9的弹性，在卡瓦9上均布有分瓣槽27。

参见图3，所述下筒体13的下端与引鞋22的上端之间预留有环形卡槽，在铣鞋21的外壁上设置有与环形卡槽配合的环形凸台21A，同时在下筒体13的下端开设有花键槽33，在铣鞋21的上端设置有与花键槽33配合的花键35，在铣鞋21的下端设置有铣鞋齿36。

本发明的工作原理：

卡瓦9的外锥度面29与卡瓦外筒10的内锥度面30脱开，卡瓦9打捞齿内径大于连续油管落鱼18的外径尺寸，通过上接头1连接打捞钻柱后入井，该装置首先对落鱼进行打捞作业，如果上提阻力过大说明落鱼被卡，然后启动外割作业，落鱼割断后再启动打捞作业，把切割点上部的落鱼打捞出井，然后再次套铣、切割、打捞，直至落鱼打捞完毕。

本发明的连续油管打捞套铣切割一体装置的操作过程如下：通过上接头1连接打捞钻柱后入井，缓慢旋转下放至连续油管落鱼18的鱼头处，通过引鞋22的硬质合金套铣工作面38可以对连续油管落鱼18的外表面套铣，清除埋卡障碍，同时通过引鞋22下端的螺旋引导面37顺利引进连续油管落鱼18，继续下放钻柱，如果连续油管落鱼18表面断口不平整，可以用铣鞋21上的铣鞋齿36对连续油管落鱼18的鱼顶修磨平整，这时滑销4处于引导槽23的轴向限位槽231位置，卡瓦9的外锥度面29与卡瓦外筒10的内锥度面30无接触，继续下放打捞钻柱，当连续油管落鱼18的鱼顶进入中心管5并与限位台阶26接触后，连续油管落鱼18推动中心管5向上滑动，使滑销4在引导槽23内滑动，上弹簧6被压缩后弹性储能，当滑套3的上端面与上接头1的下端面接触后，打捞钻柱悬重减轻后停止下放，在打捞钻柱下放过程中滑销4从引导槽23的轴向限位槽231运动到轴向短槽232位置，再缓慢上提打捞钻柱，滑套3、中心管5和卡瓦9相对上筒体2向下运动，上弹簧6伸长并释放弹性储能，滑销4沿着引导槽23继续滑动，当卡瓦9的外锥度面29与卡瓦外筒10的内锥度面30相对接触滑动时，卡瓦9的打捞齿29向内中心收缩，滑销4从轴向短槽232运动到轴向长槽233位置，这时卡瓦9会紧紧咬合住连续油管落鱼18的外表面，继续上提打捞钻柱即可打捞出井下的连续油管落鱼18。

如果加载上提力大于落鱼重量时，说明连续油管落鱼18下部存在卡点，若上提力过大无法依靠上提捞出连续油管落鱼18时，必须对卡点上部的连续油管落鱼18进行分段切割打捞，连续油管落鱼18切割的长度与加长节11的连接数量有关，根据需要可以在装置入井前增加加长节11的根数来增加切割连续油管落鱼18长度。进行切割作业，首先缓慢下放打捞钻柱，以释放连续油管落鱼18，连续油管落鱼18推动中心管5的台阶26后带动滑套3上行，当打捞钻柱悬重减轻时，表明滑套3的上端面与上接头1的下端面接触，再缓慢上提，上提时发现悬重为打捞钻柱悬重，说明连续油管落鱼18释放完毕，卡瓦9的外锥度面29与卡瓦外筒10的内锥度面30脱开，卡瓦9的打捞齿28与连续油管落鱼18脱开，连续油管落鱼18释放过程中，滑销4从轴向长槽233滑到到轴向短槽232，再由轴向短槽232滑到轴向限位槽231位置，然后开泥浆泵循环，缓慢旋转打捞钻柱并轻轻下放，当滑销4从轴向限位槽231滑到轴向短槽232位置时，连续油管落鱼18的鱼顶进入中心管5并与限位台阶26接触后，泵压升高，泥浆流经中心管5上的循环液节流孔25时，对循环液产生一定压差作用，部分循环液通过中心管5的循环液流道孔24沿着连续油管落鱼18外圆空间向下流动，加大循环液排量，剪断束缚推刀座15的剪销12，推刀座15克服下弹簧14的弹力下行，推刀座15下端的内弧面34与刀体16的外弧面滑动接触，推动刀体16绕着刀体销17转动，扭矩增加，随着管柱的旋转，刀体16的尖部切割连续油管落鱼18，当泵压突然下降、扭矩降低，说明连续油管落鱼18已被切断，此时循环液从切断口处流出。推刀座15台阶两端压差减小，下弹簧14推动推刀座15上行，推刀座15内弧面34与刀体16的外弧面分离脱开，刀体16在复位片簧20作用下复位收回。落鱼切割作业完毕，再进行打捞作业，缓慢上提打捞钻柱，卡瓦9的外锥度面29与卡瓦外筒10的内锥度面30相对接触滑动时，卡瓦9的打捞齿28向内中心收缩，卡瓦9会紧紧咬合住续油管落鱼18表面，滑销4从引导槽23的轴向短槽232运动到轴向长槽233位置，继续上提打捞钻柱即可打捞出切割后的连续油管落鱼18。更换剪销12并重复上述过程，直至将连续油管落鱼18打捞干净。

Claims (7)

1.一种连续油管打捞套铣切割一体装置，包括外部管件和内部管件，其特征在于：所述外部管件包括由上至下依次通过螺纹连接在一起的上接头(1)、上筒体(2)、卡瓦外筒(10)、加长节(11)、下筒体(13)以及引鞋(22)；所述内部管件包括上部打捞组件和下部套铣切割组件，所述上部打捞组件包括设置在上筒体(2)内的滑套(3)以及螺纹连接在滑套(3)下端的中心管(5)，在滑套(3)的外壁圆周上开设有连续的引导槽(23)，在上筒体(2)的侧壁上固定连接有与引导槽(23)滑动配合的滑销(4)，在中心管(5)的外壁上滑动连接有卡瓦座(8)，在卡瓦座(8)上螺纹连接有卡瓦(9)，在上筒体(2)的下端与卡瓦座(8)的上端之间安装有上弹簧(6)；所述下部套铣切割组件包括设置在下筒体(13)上部内的推刀座(15)、设置在下筒体(13)中部的刀体(16)以及设置在下筒体(13)下部内的铣鞋(21)，在推刀座(15)与下筒体(13)之间安装有剪销(12)，同时在推刀座(15)与下筒体(13)安装有下弹簧(14)，在下筒体(13)的侧壁上均布有3个以上的刀体槽(32)，在每个刀体槽(32)内通过刀体销(17)转动连接有刀体(16)，在下筒体(13)的内壁上通过螺栓(19)固定连接有与刀体(16)对应的复位片簧(20)，且复位片簧(20)弹性支撑在刀体(16)内表面上，在刀体(16)的前端外表面设置有外弧面，在推刀座(15)的下端设置有与外弧面配合的内弧面(34)，在下筒体(13)与引鞋(22)之间固定安装有铣鞋(21)。

2.根据权利要求1所述的连续油管打捞套铣切割一体装置，其特征在于：所述引导槽(23)包括沿滑套(3)外壁圆周均布的两个轴向长槽(233)和四个轴向短槽(232)，且轴向长槽(233)和轴向短槽(232)的方向相反，在两个轴向长槽(233)之间开设有轴向限位槽(231)，所述轴向长槽(233)、轴向限位槽(231)以及轴向短槽(232)之间通过斜槽(234)连接成一个连续的折线槽。

3.根据权利要求1所述的连续油管打捞套铣切割一体装置，其特征在于：所述中心管(5)的侧壁上均布有循环液流道孔(24)，在中心管(5)内设置有循环液节流孔(25)，在循环液节流孔(25)处设置有限位台阶(26)。

4.根据权利要求1所述的连续油管打捞套铣切割一体装置，其特征在于：所述卡瓦(9)的内表面上均布有打捞齿(28)，在卡瓦(9)的外表面上设置有外锥度面(29)，在卡瓦外筒(10)的内壁上设置有与外锥度面(29)配合的内锥度面(30)。

5.根据权利要求1所述的连续油管打捞套铣切割一体装置，其特征在于：所述下筒体(13)的下端与引鞋(22)的上端之间预留有环形卡槽，在铣鞋(21)的外壁上设置有与环形卡槽配合的环形凸台(21A)，同时在下筒体(13)的下端开设有花键槽(33)，在铣鞋(21)的上端设置有与花键槽(33)配合的花键(35)，在铣鞋(21)的下端设置有铣鞋齿(36)。

6.根据权利要求1所述的连续油管打捞套铣切割一体装置，其特征在于：所述引鞋(22)的下端设置有螺旋引导面(37)，在螺旋引导面(37)上焊接有硬质合金套铣工作面(38) 。

7.根据权利要求1所述的连续油管打捞套铣切割一体装置，其特征在于：所述中心管(5)的外壁上滑动连接有与卡瓦座(8)上端接触的垫片(7)。

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