CN115059428B - 一种张力式管柱完井装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及完井管柱技术领域，具体涉及一种张力式管柱完井装置及使用方法，包括连接部分和提杆部分；所述连接部分包括油管挂、外筒体、密封管、密封头、中心管和油管；所述提杆部分能够自油管挂的顶部穿入外筒体的内腔，所述提杆部分包括由上至下依次连接的接箍、提杆和提杆头。本发明能够使全井管柱完井后处于拉伸状态，消除了管柱的螺旋弯曲现象，使完井管柱始终处于所需的张力值状态，并且对于有杆泵井来说，避免了杆、管间的摩擦及冲程损失的问题。

Description

一种张力式管柱完井装置及使用方法

技术领域

本发明涉及完井管柱技术领域，具体涉及一种张力式管柱完井装置及使用方法。

背景技术

目前，在安装完井管柱时，先将油管管柱下放至井内预设位置，再坐封将油管管柱悬挂固定在井内，然后在油管管柱顶部安装油管短接，油管短接顶部安装油管挂，油管挂还需要安装到井口套管法兰锥座式接头内；

因此油管短接的长度尺寸非常重要，若油管短接尺寸短了就无法与上下两端的油管挂和油管管柱连接，若油管短接尺寸长了就对上部的油管挂和下部的油管管柱产生支撑力，油管管柱无法处于张力状态，容易导致整个管柱螺旋弯曲，并且对于有杆泵井来说，增大了杆、管间的摩擦力，以及损失冲程，因此只有匹配到合适长度的油管短接，才能与下部油管管柱连接的同时又能够将上部的油管挂连接到井口套管法兰锥座式接头上；

由于在油管坐封时，油管管柱会出现窜动，导致油管顶部与井口的距离随机发生变化，这就导致油管短接难以匹配，需要试着连接不同长度的油管短接进行匹配，整个过程需要不断拆装各种油管短接相当繁琐，有时无法匹配到合适的尺寸，还需要现场制作非标准尺寸的油管短接，这不仅增加了工作量，更重要的是拖延了整个施工工期。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种张力式管柱完井装置及使用方法，其能够使全井管柱完井后处于拉伸状态，消除了管柱的螺旋弯曲现象，使完井管柱始终处于所需的张力值状态，并且对于有杆泵井来说，避免了杆、管间的摩擦及冲程损失的问题。

本发明的技术方案是：

一种张力式管柱完井装置，其特征在于:包括连接部分和提杆部分；

所述连接部分包括油管挂、外筒体、密封管、密封头、中心管和油管；

所述油管挂的底部与外筒体顶部连接，所述外筒体的底部与密封管的顶部连接，所述密封管的底部与密封头连接，所述密封头上同轴设有内孔；

所述中心管位于外筒体的腔内，并与外筒体通过螺纹连接，所述中心管的顶部设有第一卡钩部，所述油管顶部从密封头的内孔中穿入密封管后与中心管的底部连接，并且油管与密封头滑动密封连接；

所述提杆部分能够自油管挂的顶部穿入外筒体的内腔，所述提杆部分包括由上至下依次连接的接箍、提杆和提杆头，所述提杆头的底部设有与第一卡钩部适配的第二卡钩部。

优选的，所述中心管与外筒体之间通过多头螺纹进行螺纹连接。

优选的，所述中心管的外壁上设有向外侧凸出的外螺纹，所述外筒体的内壁上设有与外螺纹适配的内螺纹。

优选的，所述油管挂、外筒体、密封管、密封头、中心管以及油管位于同一轴线上。

优选的，所述第一卡钩部为凸出于中心管顶部的L型结构，所述第二卡钩部为设置在提杆头外周面上的L型结构。

优选的，所述油管挂的开口内螺纹连接有变径头。

一种张力式管柱完井装置的使用方法，包括以下步骤：

首先，在管柱下井后，通过井口作业装置悬吊连接部分，管柱顶部与油管底部连接，然后整体下放，将油管挂下放入井口的法兰接头中，然后井口作业装置与连接部分分离；

下一步，通过井口作业装置悬吊提杆部分从油管挂的开口内伸入外筒体的内腔，再用提杆头底部的第二卡钩部钩住第一卡钩部，然后将连接部分和提杆部分一同上提，对井内的管柱进行坐封，坐封完成后管柱保持张力状态，油管挂悬在井口的法兰接头上方；

下一步，旋转外筒体，在外筒体和中心管的螺纹配合下使外筒体旋转下行，同时带动油管挂旋转下行安装到井口的法兰接头中；

最后，将第二卡钩部和第一卡钩部分离，再将提杆部分上提取出，完成张力式管柱完井作业。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：

本发明通过在井下管柱锚定坐封后，整体保持张力状态的情况下，再旋放上部的连接部分，并将油管挂落入井口法兰中，整个旋放过程中下部管柱整体保持不动，从而使全井管柱处于拉伸状态，消除了管柱的螺旋弯曲现象，使完井管柱始终处于所需的张力值状态，从而大大提高了整体使用寿命，并且有效避免了因管柱螺旋弯曲引发故障，避免了停产维修带来的损失。

相对于之前通过需要更换测试不同长度油管短接的安装方式，大大提高了作业效率，尤其是对于无法匹配到合适尺寸的油管短接的情况下，大大降低了劳动强度，提高了整体作业的效率。

另外，对于有杆泵井来说，还避免了杆、管间的摩擦及冲程损失的问题。

附图说明

图1为本发明的连接部分结构示意图；

图2为本发明的提杆部分结构示意图；

图3为完井状态后连接部分结构示意图；

图中：1、油管挂，2、变径头，3、外筒体，4、第一卡钩部，5、密封管，6、密封头，7、油管，8、中心管，9、提杆，10、接箍，11、提杆头，12、第二卡钩部。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1

一种张力式管柱完井装置，包括连接部分和提杆部分。

参见图1，连接部分包括同轴布置的油管挂1、外筒体3、密封管5、密封头6、中心管8和油管7。

油管挂1的底部与外筒体3顶部连接，外筒体3的底部与密封管5的顶部连接，密封管5的底部与密封头6连接，密封头6上同轴设有内孔。

中心管8位于外筒体3的腔内，并与外筒体3通过螺纹连接。

中心管8的顶部设有第一卡钩部4，油管7顶部从密封头6的内孔中穿入密封管5后与中心管8的底部连接，并且油管7与密封头6滑动密封连接。

参见图2，提杆部分能够自油管挂1的顶部穿入外筒体3的内腔，提杆部分包括由上至下依次连接的接箍10、提杆9和提杆头11，提杆头11的底部设有与第一卡钩部4适配的第二卡钩部12。

第一卡钩部4具体为凸出于中心管8顶部的L型结构，第二卡钩部12为设置在提杆头11外周面上的L型结构。

当提杆部分从油管挂1的开口伸入外筒体3内，通过旋转提杆9能够将第一卡钩部4与第二卡钩部12钩住，反向旋转能够使第一卡钩部4与第二卡钩部12脱钩。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上进一步优化具体是：

中心管8与外筒体3之间通过多头螺纹进行螺纹连接，具体是中心管8的外壁上设有向外侧凸出的外螺纹，外筒体3的内壁上设有与外螺纹适配的内螺纹，通过多头螺纹的设计在中心管8与外筒体3之间形成的丝扣旋转时更加快捷。

另外，油管挂1的开口内螺纹连接有变径头2，通过变径头2适配不同管径的管柱。

实施例3

本实施例是应用上述实施例中一种张力式管柱完井装置的使用方法：具体包括以下步骤：

首先，在管柱下井后，通过井口作业装置悬吊连接部分，管柱顶部与油管7底部连接，然后整体下放，将油管挂1放入井口的法兰接头中，然后井口作业装置与连接部分分离。

下一步，通过井口作业装置悬吊提杆部分从油管挂1的开口内伸入外筒体3的内腔，再用提杆头11底部的第二卡钩12部钩住第一卡钩部4，然后将连接部分和提杆部分一同上提，对井内的管柱进行坐封，坐封完成后管柱保持张力状态，油管挂1悬在井口的法兰接头上方。

下一步，旋转外筒体3，在外筒体和中心管的螺纹配合下使外筒体3旋转下行，同时带动油管挂1旋转下行安装到井口的法兰接头中。

最后，将第二卡钩部12和第一卡钩部4分离，再将提杆部分从上提取出，完成张力式管柱完井作业。

通过本发明能够使全井管柱处于拉伸状态，消除了管柱的螺旋弯曲现象，使完井管柱始终处于所需的张力值状态，并且对于有杆泵井来说，大大降低了杆、管间的摩擦力及冲程损失。

Claims (7)

1.一种张力式管柱完井装置，其特征在于:包括连接部分和提杆部分；

所述连接部分包括油管挂、外筒体、密封管、密封头、中心管和油管；

所述油管挂的底部与外筒体顶部连接，所述外筒体的底部与密封管的顶部连接，所述密封管的底部与密封头连接，所述密封头上同轴设有内孔；

所述中心管位于外筒体的腔内，并与外筒体通过螺纹连接，所述中心管的顶部设有第一卡钩部，所述油管顶部从密封头的内孔中穿入密封管后与中心管的底部连接，并且油管与密封头滑动密封连接；

所述提杆部分能够自油管挂的顶部穿入外筒体的内腔，所述提杆部分包括由上至下依次连接的接箍、提杆和提杆头，所述提杆头的底部设有与第一卡钩部适配的第二卡钩部。

2.根据权利要求1所述的一种张力式管柱完井装置，其特征在于：所述中心管与外筒体之间通过多头螺纹进行螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种张力式管柱完井装置，其特征在于：所述中心管的外壁上设有向外侧凸出的外螺纹，所述外筒体的内壁上设有与外螺纹适配的内螺纹。

4.根据权利要求1所述的一种张力式管柱完井装置，其特征在于：所述油管挂、外筒体、密封管、密封头、中心管以及油管位于同一轴线上。

5.根据权利要求1所述的一种张力式管柱完井装置，其特征在于：所述第一卡钩部为凸出于中心管顶部的L型结构，所述第二卡钩部为设置在提杆头外周面上的L型结构。

6.根据权利要求1所述的一种张力式管柱完井装置，其特征在于：所述油管挂的开口内螺纹连接有变径头。

7.根据权利要求1所述的1-6中任一项所述的一种张力式管柱完井装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

首先，在管柱下井后，通过井口作业装置悬吊连接部分，管柱顶部与油管底部连接，然后整体下放，将油管挂下放入井口的法兰接头中，然后井口作业装置与连接部分分离；

下一步，通过井口作业装置悬吊提杆部分从油管挂的开口内伸入外筒体的内腔，再用提杆头底部的第二卡钩部钩住第一卡钩部，然后将连接部分和提杆部分一同上提，对井内的管柱进行坐封，坐封完成后管柱保持张力状态，油管挂悬在井口的法兰接头上方；

下一步，旋转外筒体，在外筒体和中心管的螺纹配合下使外筒体旋转下行，同时带动油管挂旋转下行安装到井口的法兰接头中；

最后，将第二卡钩部和第一卡钩部分离，再将提杆部分上提取出，完成张力式管柱完井作业。

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