CN116265694A - 一种油管内悬挂器的投放方法和打捞方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种油管内悬挂器的投放方法和打捞方法。所述投放方法包括：将组合后的下井工具下放到油管内的预定深度；使电控投捞装置的拉杆发生上提动作并带动悬挂器的心轴向上运动，悬挂器上的卡瓦被锥体撑开并锚定在油管内壁上；继续上提，悬挂器与其上部工具脱开，完成悬挂器投放作业。所述打捞方法包括：将组合后的下井工具下放到油管内的预定深度；使电控投捞装置的拉杆发生伸出动作，投捞工具向下移动并抓住悬挂器外筒；悬挂器的心轴被推动向下移动，悬挂器上的卡瓦在弹性件作用下从油管内壁上回退复位；将悬挂器起出井口。本发明能够解决机械投捞易发生钢丝断裂、座挂深度的准确性低等问题，拓展了电子悬挂试井作业范围。

Description

一种油管内悬挂器的投放方法和打捞方法

技术领域

本发明涉及领域石油试油试井作业技术领域，具体地，涉及一种油管内悬挂器的投放方法和打捞方法。

背景技术

钢丝试井作业是进行油气藏评价和跟踪的重要技术手段。其特点是要求钢丝与井下电子压力计一同入井。在高温、高压、高硫化氢环境中采用常规钢丝作业方式进行压恢、系统试井等作业。目前川渝地区每年三高气井和页岩气区钢丝试井作业量已接近200余井次，98％均采用钢丝悬挂试井作业方式。传统的钢丝悬挂试井方式是通过钢丝下放井下电子压力计至井内预定位置获取井内压力、温度等资料，待试井作业结束再起出钢丝。悬挂钢丝试井作业要求钢丝与井下电子压力计一同入井进行压恢、系统试井以及产能试井等作业。在进行钢丝试井作业时，常常是在井口带压甚至高压条件下作业，因此不可避免的存在安全风险系数高，井控压力大，井下情况复杂和钢丝卡阻等风险，并且钢丝试井期间钢丝防喷设备以及钢丝一直占用井口，作业效率也受到影响。

目前国内普遍采用钢丝投捞压力计悬挂器的工艺，利用钢丝将压力计悬挂器下入到油管内任意指定位置，完成座挂，并实现钢丝与悬挂器的脱手，在井内无钢丝的情况下，利用悬挂在油管内的压力计录取资料。该技术在川渝地区曾开展应用，效果良好，但仍存在一些应用范围的局限，如该工艺存在座挂需要拉升震击、对高精度压力计存在影响、座挂深度的准确性低等问题。

近年来国内已开展相应油管内电子投捞悬挂器工艺技术研究，例如专利申请CN201410592400.6、CN201520017299.1等公开了电子压力计悬挂器打捞器。电子投捞式悬挂器工艺采用电子时钟控制电机实现投放悬挂器，该电子投捞悬挂器通过电子的方式实现电动座挂悬挂器，通过电子式投放可以实现钢丝平稳地将悬挂器座挂至预定位置。而打捞时仍采用钢丝打捞工具进行打捞，打捞时需要高速震击操作，存在钢丝意外断裂的风险。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于避免机械投捞易发生钢丝断裂的事故；目的之二在于提高设备的利用率。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种油管内悬挂器的投放方法。

所述投放方法可包括以下步骤：

进行下井工具组合，组合后的下井工具包括相连接的电控投捞装置、坐封推筒和悬挂器；将组合后的下井工具下放到油管内的预定深度；使电控投捞装置的拉杆发生上提动作，拉杆上提时带动悬挂器的心轴向上运动，悬挂器上的卡瓦被锥体结构撑开并锚定在油管内壁上，悬挂器坐封卡在油管内壁上；使电控投捞装置的拉杆继续发生上提动作，用于连接悬挂器心轴的剪切连接件被剪断，悬挂器与其上部工具脱开，完成悬挂器投放作业。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，所述进行下井工具组合的步骤可包括：使所述电控投捞装置的心轴处于最长伸出状态，将所述坐封推筒与所述电控投捞装置的外壳连接，将电控投捞装置的拉杆与丢手心轴连接，通过所述剪切连接件将丢手心轴与悬挂器的心轴连接。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还可包括步骤：下入钢丝工具串至油管内预定作业深度，进行通井作业。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还可包括步骤：通过所述通井时间，设置所述电动投捞装置的井下启动工作命令。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，所述电控投捞装置可包括电池筒、驱动控制系统、电机、变速器、丝杆螺母和拉杆。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，所述悬挂器上的锥体结构可包括上锥体和下椎体，所述卡瓦为双向卡瓦，双向卡瓦设置在上锥体和下椎体上。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，所述悬挂器的心轴可通过所述剪切连接件与丢手心轴连接，丢手心轴还与所述电控投捞装置的拉杆连接。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，在完成所述投放作业后，所述方法还可包括步骤：将所述电控投捞装置和所述坐封推筒起出井口。

根据本发明的油管内悬挂器的投放方法的一个示例性实施例，本发明适用于压力恢复试井、产能试井等钢丝试井作业时，在油管内通过电动投捞装置投放悬挂器的作业过程。

本发明另一方面提供了一种油管内悬挂器的打捞方法。

所述打捞方法可包括以下步骤：

进行下井工具组合，组合后的下井工具包括相连接的电控投捞装置和投捞工具；将组合后的下井工具下放到油管内的预定深度；使电控投捞装置的拉杆发生伸出动作，拉杆伸出时带动投捞工具向下移动，投捞工具抓住悬挂器外筒；使电控投捞装置的拉杆继续发生伸出动作，悬挂器的心轴被推动向下移动，进而使悬挂器上锁紧机构的剪切连接件被剪断；继续推动悬挂器的心轴向下移动，以使悬挂器上的卡瓦在弹性件的作用下从油管内壁上回退复位；上提所述组合的下井工具，以将所述悬挂器起出井口。

根据本发明的油管内悬挂器的打捞方法的一个示例性实施例，所述投捞工具的中心具有贯通孔；所述进行下井工具组合的步骤包括：将所述电控投捞装置的外筒与所述投捞工具连接，将打捞心轴与所述电控投捞装置拉杆连接，并使打捞心轴穿过所述投捞工具。

根据本发明的油管内悬挂器的打捞方法的一个示例性实施例，所述打捞心轴推动所述悬挂器的心轴向下移动。

根据本发明的油管内悬挂器的打捞方法的一个示例性实施例，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还可包括步骤：下入钢丝工具串至油管内预定作业深度，进行通井作业。

根据本发明的油管内悬挂器的打捞方法的一个示例性实施例，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还可包括步骤：根据所述通井作业的时间，设置所述电动投捞装置的井下启动工作命令。

根据本发明的油管内悬挂器的打捞方法的一个示例性实施例，在所述继续推动悬挂器的心轴向下移动的过程中，所述悬挂器的下椎体向下运动。

根据本发明的油管内悬挂器的打捞方法的一个示例性实施例，所述弹性件可包括复位弹簧，所述剪切连接件可包括剪切销钉。

根据本发明的油管内悬挂器的打捞方法的一个示例性实施例，本发明适用于压力恢复试井、产能试井等钢丝试井作业时，在油管内通过电动投捞装置打捞悬挂器的作业过程。在上述投放方法和打捞方法中，所用到的电控投捞装置可以相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果可包括以下至少一项：

(1)本发明采用油管内电控座挂以及打捞技术，改变了以往依靠机械投捞拉升震击的操作方式，解决了机械投捞易发生钢丝断裂、座挂深度的准确性低等问题，拓展了电子悬挂试井作业范围。

(2)本发明可以实现钢丝平稳地将悬挂器以电控方式座挂至预定深度，实现钢丝设备“下完即走，随时可取”的目的。

(3)本发明能够有效地解决：钢丝悬挂试井工艺在深井、高含H₂S、CO₂的井中，钢丝受到的张力大，腐蚀危害大的问题。

(4)本发明能够降低试井期间井控风险和设备磨损，减少钢丝作业复杂事故，提高设备利用率。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了本发明的一种油管内悬挂器的投放方法所基于的下井工具的示意图；

图2示出了本发明的一种油管内悬挂器的打捞方法所基于的下井工具抓取悬挂器的示意图。

附图标记：

1-外筒，2-悬挂器心轴，3-上锥体，4-止退环，5-剪销座，6-剪切销钉，7-卡瓦外筒，8-卡瓦，9-弹簧，10-下锥体，11A-丢手心轴，11B-打捞心轴，12A-坐封推筒，12B-投捞工具，13-高温电机，14-变速器，15-丝杆螺母，16-丝杆，17-拉杆，18-驱动控制系统，19-电池筒。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的油管内悬挂器的投放方法和打捞方法。

需要说明的是，“第一”、“第二”等仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性。“上”、“下”、“内”、“外”仅仅为了便于描述和构成相对的方位或位置关系，而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。

示例性实施例1

本示例性实施例提供了一种油管内悬挂器的投放方法。油管内电控投放悬挂器的过程涉及电控投捞装置、悬挂器、推筒和丢手心轴。

图1示出了本发明的一种油管内悬挂器的投放方法所基于的下井工具的示意图。电控投捞装置包括：高温电机13、变速器14、丝杆螺母15、丝杆16、拉杆17、驱动控制系统18、电池筒19。悬挂器包括外筒1、悬挂器心轴2、上锥体3、止退环4、剪销座5、剪切销钉6、卡瓦外筒7、卡瓦8、弹簧9、下锥体10。

下面结合图1来描述本示例性实施例的油管内悬挂器的投放方法。所述投放方法可包括以下步骤：

(1)在油管电控投放悬挂器之前，下入钢丝工具串通井至油管内预定作业深度。通井作业完成后再进行电子投放悬挂器作业。

(2)在地面设置电控投捞装置，使其拉杆17处于最长伸出状态。将坐封推筒12A与电控投捞装置的外筒1连接，丢手心轴11A与电控投捞装置拉杆17螺纹连接，再将丢手心轴11A通过悬挂器内剪切销钉6连接悬挂器心轴2。然后再根据通井作业时间设置电动投捞装置井下启动工作命令。

(3)地面电动投捞装置命令设置完成后，下入工具组合为：电控投捞装置+坐封推筒+悬挂器。组合后的下井工具通过钢丝下入到油管内预定深度。到达油管内预定作业深度后，电控投捞装置等待设置时间触发开始工作。

电控投捞装置开始工作时，由电控投捞装置的电池筒19内的高温电池供电，驱动控制系统18驱动高温电机13启动，带动变速器14和丝杆16旋转，丝杆螺母15在外部装置限制下，不能发生旋转从而前后移动，进而推动拉杆17动作。可以通过控制高温电机13的旋转方向来控制拉杆17收回动作状态。当电控投捞装置拉杆17在收回上提的状态时，电控投捞装置拉杆17带动丢手心轴11A向上运动。坐封推筒12A下端顶在悬挂器外筒1上端保持悬挂器上锥体3不动。

电动投捞装置的拉杆17继续上提，悬挂器下锥体10和上锥体3将卡瓦8沿着锥面顶起，卡瓦8被上锥体3和下锥体10撑开后锚定在油管内壁上，悬挂器坐封卡在油管内壁上。其中，卡瓦8可以是双向卡瓦。

电控投捞装置拉杆17继续向上运动，并剪断悬挂器连接丢手心轴11A与悬挂器心轴2的剪切销钉6，丢手心轴11A与悬挂器脱开，悬挂器完成投放操作。

(4)电控投捞装置和坐封推筒12A通过上提钢丝起出井口。本实施例中，丢手心轴11A连接电控投捞装置的拉杆17和悬挂器心轴2。通过控制电控投捞装置高温电机13的旋转方向将拉杆17的径向力通过丢手心轴11A传递给悬挂器心轴2进行投放悬挂器作业。

本实施例中，所述图1中坐封推筒12A连接电控投捞装置电池筒19，并与悬挂器上端外筒相抵不连接，投放悬挂器作业时电控投捞装置拉杆17向上移动，坐封推筒12A下端顶在悬挂器外筒上端保持悬挂器上锥体3不动。

本实施例中，剪切销钉6是电控投捞装置在油管内电动投放悬挂器的脱手机制，在悬挂器投放过程中通过电控投捞装置拉杆17继续向上运动剪断悬挂器连接丢手心轴11A与悬挂器心轴2的剪切销钉6，达到电动投捞装置与悬挂器脱手的目的。

本实施例中，悬挂器卡瓦8被上锥体3和下锥体10撑开卡在油管内壁上后，上端的锁紧机构可以使卡瓦一直保持在锚定状态而不会松开。

示例性实施例2

本示例性实施例提供了一种油管内悬挂器的打捞方法。油管内电控投放悬挂器的过程涉及电控投捞装置、悬挂器、打捞心轴和投捞工具。

图2示出了本发明的一种油管内悬挂器的打捞方法所基于的下井工具抓取悬挂器的示意图。电控投捞装置包括：高温电机13、变速器14、丝杆螺母15、丝杆16、拉杆17、驱动控制系统18、电池筒19。悬挂器包括外筒1、悬挂器心轴2、上锥体3、止退环4、剪销座5、剪切销钉6、卡瓦外筒7、卡瓦8、弹簧9、下锥体10。

下面结合图2来描述本示例性实施例的油管内悬挂器的投放方法。其中，打捞的悬挂器可以是示例性实施例中投放的悬挂器。所述油管内悬挂器的打捞方法可包括以下步骤：

(1)在油管电控打捞悬挂器之前，下入钢丝工具串通井至油管内预定深度。通井作业完成进行电子打捞悬挂器作业。

(2)在地面，通过电控投捞装置设置命令来控制高温电机13的旋转方向，以使拉杆17收回动作状态。

将电控投捞装置的外筒1与投捞工具12B螺纹连接，打捞心轴11B与电控投捞装置的拉杆17螺纹连接，投捞工具12B中心为一个通孔，用于穿过打捞心轴11B，然后再根据通井作业时间设置电动投捞装置井下启动工作命令。

(3)地面电控投捞装置命令设置完成后，下入工具组合为：电控投捞装置+投捞工具。通过钢丝将组合后的井下钻具下入到油管内预定深度。到达油管内预定作业深度后，打捞工具缓慢进入悬挂器的外筒1，电控投捞装置等待设置时间触发开始工作。

电控投捞装置开始工作时，由电控投捞装置电池筒19内高温电池供电的驱动控制系统18驱动高温电机13启动，带动变速器14和丝杆16旋转，丝杆螺母15在外部装置限制下，不能发生旋转从而前后移动，进而推动拉杆17动作，通过控制高温电机13的旋转方向来控制拉杆17伸出动作状态。

当电控投捞装置拉杆17在伸出的状态时，电控投捞装置拉杆17带动打捞心轴11B向下运动。连接在电控投捞装置外筒上的投捞工具12B抓住悬挂器外筒1不动，电控投捞装置的拉杆17及打捞心轴11B在下行过程中推动悬挂器心轴2向下运动，悬挂器心轴2保持向下运动，剪断悬挂器锁紧机构的剪切销钉，悬挂器心轴2继续下行进而带动悬挂器下锥体10向下运动，卡瓦上的弹簧9促使卡瓦8从油管内壁回退复位，悬挂器完成打捞操作，电控投捞装置以及悬挂器通过上提钢丝起出井口。

在本实施例中，弹簧9可以为复位弹簧。

在本实施例中，投捞工具12B可以是在GR型钢丝投捞工具结构上改进而来。具体地，是将原先GR型投捞工具上端外螺纹连接改为内螺纹连接，并且在投捞工具中心增加一个通孔，用于穿过打捞心轴11B，通过打捞心轴11B完成悬挂器打捞操作。

本实施例中，打捞心轴11B连接电控投捞装置拉杆17和悬挂器心轴2进行拉杆17径向力的传递。通过控制电控投捞装置高温电机13的旋转方向将拉杆17的径向力通过打捞心轴11B传递给悬挂器心轴2进行打捞悬挂器作业。

综上所述，本发明的优点可包括以下的至少一项：

(1)本发明采用油管内电控座挂以及打捞技术，改变了以往依靠机械投捞拉升震击的操作方式，解决了机械投捞易发生钢丝断裂、座挂深度的准确性低等问题，拓展了电子悬挂试井作业范围。

(2)本发明可以实现钢丝平稳地将悬挂器以电控方式座挂至预定深度，实现钢丝设备“下完即走，随时可取”的目的。

(3)本发明能够有效地解决：钢丝悬挂试井工艺在深井、高含H₂S、CO₂的井中，钢丝受到的张力大，腐蚀危害大的问题。

(4)本发明能够降低试井期间井控风险和设备磨损，减少钢丝作业复杂事故，提高设备利用率。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (15)

1.一种油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，所述投放方法包括以下步骤：

进行下井工具组合，组合后的下井工具包括相连接的电控投捞装置、坐封推筒和悬挂器；

将组合后的下井工具下放到油管内的预定深度；

使电控投捞装置的拉杆发生上提动作，拉杆上提时带动悬挂器的心轴向上运动，悬挂器上的卡瓦被锥体结构撑开并锚定在油管内壁上，悬挂器坐封卡在油管内壁上；

使电控投捞装置的拉杆继续发生上提动作，用于连接悬挂器心轴的剪切连接件被剪断，悬挂器与其上部工具脱开，完成悬挂器投放作业。

2.根据权利要求1所述的油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，所述进行下井工具组合的步骤包括：

使所述电控投捞装置的心轴处于最长伸出状态，将所述坐封推筒与所述电控投捞装置的外壳连接，将电控投捞装置的拉杆与丢手心轴连接，通过所述剪切连接件将丢手心轴与悬挂器的心轴连接。

3.根据权利要求1所述的油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还包括步骤：

下入钢丝工具串至油管内预定作业深度，进行通井作业。

4.根据权利要求3所述的油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还包括步骤：

根据所述通井作业的时间，设置所述电动投捞装置的井下启动工作命令。

5.根据权利要求1所述的油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，所述电控投捞装置包括电池筒、驱动控制系统、电机、变速器、丝杆螺母和拉杆。

6.根据权利要求1所述的油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，所述悬挂器上的锥体结构包括上锥体和下椎体，所述卡瓦为双向卡瓦，双向卡瓦设置在上锥体和下椎体上。

7.根据权利要求1所述的油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，所述悬挂器的心轴通过所述剪切连接件与丢手心轴连接，丢手心轴还与所述电控投捞装置的拉杆连接。

8.根据权利要求1所述的油管内悬挂器的投放方法，其特征在于，在完成所述投放作业后，所述方法还包括步骤：将所述电控投捞装置和所述坐封推筒起出井口。

9.一种油管内悬挂器的打捞方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

进行下井工具组合，组合后的下井工具包括相连接的电控投捞装置和投捞工具；

将组合后的下井工具下放到油管内的预定深度；

使电控投捞装置的拉杆发生伸出动作，拉杆伸出时带动投捞工具向下移动，投捞工具抓住悬挂器外筒；

使电控投捞装置的拉杆继续发生伸出动作，悬挂器的心轴被推动向下移动，进而使悬挂器上锁紧机构的剪切连接件被剪断；

继续推动悬挂器的心轴向下移动，以使悬挂器上的卡瓦在弹性件的作用下从油管内壁上回退复位；

上提所述组合的下井工具，以将所述悬挂器起出井口。

10.根据权利要求9所述的油管内悬挂器的打捞方法，其特征在于，所述投捞工具的中心具有贯通孔；所述进行下井工具组合的步骤包括：

将所述电控投捞装置的外筒与所述投捞工具连接，将打捞心轴与所述电控投捞装置拉杆连接，并使打捞心轴穿过所述投捞工具。

11.根据权利要求10所述的油管内悬挂器的打捞方法，其特征在于，所述打捞心轴推动所述悬挂器的心轴向下移动。

12.根据权利要求9所述的油管内悬挂器的打捞方法，其特征在于，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还包括步骤：

下入钢丝工具串至油管内预定作业深度，进行通井作业。

13.根据权利要求9所述的油管内悬挂器的打捞方法，其特征在于，在所述组合后的下井工具下放到油管内的预定深度之前，所述方法还包括步骤：

根据所述通井作业的时间，设置所述电动投捞装置的井下启动工作命令。

14.根据权利要求9所述的油管内悬挂器的打捞方法，其特征在于，在所述继续推动悬挂器的心轴向下移动的过程中，所述悬挂器的下椎体向下运动。

15.根据权利要求9所述的油管内悬挂器的打捞方法，其特征在于，所述弹性件包括复位弹簧，所述剪切连接件包括剪切销钉。

Images