CN116591633A - 井下落鱼熔融处理工具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下落鱼熔融处理工具，由液压泵、锚定机构、锚定连接短节、点火隔热层、燃料箔、工具壳体、隔热层、碳支撑、喷嘴、滑套、加热电阻丝、铝热剂药柱组成。电源接收指令后，放电使加热电阻丝加热，电阻丝放热引燃铝热剂药柱，药柱发生铝热反应产生会大量气体和液体以及高温，工具内反应产生的高压首先把滑套推出，随着反应进行，产生的高温熔融金属从喷嘴不断喷出，不断烧蚀落鱼，完成清理作业。本发明结构简单，可以对落鱼进行高效烧蚀，快速清除井下落鱼，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种纵向熔融工具，特别是用于一种非爆炸性井下落鱼熔融处理工具，属于机械工程或燃烧技术领域。
背景技术
近年来随着我国随着油气井开采量的增加，其开采难度越来越大，伴随着开采难度的增加其钻井、生产等施工作业中，钻杆、油管或其它套管等金属管柱遇卡事故率也随之增长，井下特种穿孔技术可以快速、合理的解决遇卡事故，尽可能地减少经济损失，保障油气井生产、施工的正常进行，否则油气井只能作废处理，从而遭受巨大的经济损失，现在能够使用有射孔弹(穿孔弹)技术和机械及化学方法常用的切断井下管柱的手段有机械、爆炸穿孔、化学穿孔等方式。化学穿孔后容易造成周围其他管柱受损；现有的机械穿孔存在一些作业不确定性以及能力局限性；爆炸穿孔有管制要求需要办理相关的许可证，会影响过程进度。而熔融穿孔工具利用铝热反应将产生的高温熔融金属喷射至落鱼，利用高温烧蚀穿孔，穿孔过程高效可靠。而且此技术可以根据井内落鱼的不同条件对装药量进行调整，不会对穿孔管柱的外层管柱造成伤害。
发明内容
本发明目的是提供一种使用高温熔融金属处理落鱼的装置，可以在井下小空间内实现高效安全的穿孔作业。
本发明所使用的技术方案是:
一种井下落鱼熔融处理工具，主要由电源、电源外壳、液压泵、锚定机构、锚定连接短节、点火隔热层、燃烧片、工具壳体、隔热层、碳支撑、喷嘴、加热电阻丝、铝热剂药柱、喷嘴、滑套、保护架组成。其特征在于：所述工具有电源，电源为液压泵和加热电阻丝供电，电源外壳和锚定装置通过螺纹连接，锚定机构由锚定块，液压回路，油箱，弹簧组成，锚定块通过弹簧和凸台进行限位，工具壳体顶部螺纹用于连接锚定连接短节，锚定连接短节同时起到了连接锚定机构的作用，电源线通过点火隔热层和锚定连接短节中间孔洞连接到加热电阻丝，壳体内安装有隔热层、碳支撑用于支撑固定隔热层，隔热层与碳支撑中间的腔体用于放置铝热剂药柱，药剂的上下分别由两片燃烧片隔开，碳支撑上有台阶限制药柱轴向移动，壳体和喷嘴间用螺纹连接。喷嘴上的喷射孔为1个分布在喷嘴中央的圆孔。喷嘴前端套有滑套，滑套与喷嘴下部配合位置有O型圈密封。喷嘴外围有装在工具壳体上的保护架。
将工具下放到合适位置，电源连接液压泵驱动锚定机构展开完成工具的井下定位，电源放电加热电阻丝点燃铝热剂药柱，发生铝热反应并产生会大量气体和高温，反应开始产生的气体会顺着喷嘴流出推动滑套下滑使喷射孔暴露在外，随着药剂反应进行产生高温熔融金属被高温气体推动向下流出至喷射孔，从喷射孔中喷射至落鱼完成清理作业。
本发明与现有技术相比，其有益效果是：结构简单、可以对落鱼进行高效烧蚀、快速清除井下落鱼和降低生产成本。
附图说明
图1是一种井下落鱼熔融处理工具整体示意图；
图2是本发明的保护架结构示意图；
图3是本发明的喷嘴结构示意图；
图4是本发明的液压锚定结构示意图；
图5是本发明的可替换的喷嘴结构示意图；
图中：1.电源外壳，2.电源，3.锚定机构，3a.液压容腔，3b锚定块，3c.弹簧，3d.挡块，3e.油箱，4.液压泵，5.锚定连接短节，6.点火隔热层，7.燃烧片，8.加热电阻丝，9.铝热剂药柱，10.隔热层，11.工具壳体，12.碳支撑，13.喷嘴，13a喷射孔，14.滑套，15.保护架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种井下落鱼熔融处理工具，由电源外壳1、电源2、锚定机构3、液压泵4、锚定连接短节5、点火隔热层6、燃烧片7、加热电阻丝8、铝热剂药柱9、隔热层10、工具壳体11、碳支撑12、喷嘴13、滑套14组成。其特征在于：所述工具壳体11上的工具壳体顶部螺纹用于连接锚定连接短节5，锚定连接短节5同时起到了连接锚定机构3以及顶紧点火隔热层6，电源外壳2包裹保护电源1，电源外壳1与锚定机构3采用螺纹连接，从电源2引线通过点火隔热层6和锚定连接短节5中间孔洞连接到加热电阻丝8，壳体11内部用于安装圆筒形隔热层10、碳支撑12、喷嘴13，隔热层10与碳支撑12中间的腔体用于放置铝热剂药柱9，药剂的上下分别由两片燃烧片7隔开。喷嘴13前端有滑套14,滑套14与喷嘴13配合位置有O型圈密封，防止井下气液进入装置内部。喷嘴外围有装在工具壳体上的保护架15。
如图2所示，一种井下落鱼熔融处理工具，喷嘴13外围有保护架15，保护架上有三/四个长50-150mm的长条，具有导向，定位，保护喷嘴等作用。
如图3和图5所示，一种井下落鱼熔融处理工具，喷嘴13和工具壳体11采用螺纹连接，多次使用损坏的喷嘴可以替换，也可以替换为不同大小，不同数量喷的喷嘴。满足多种情况的使用要求。
本发明一种井下落鱼熔融处理工具的工作原理：
如图1所示，工具的处理作业主要是高温熔融金属烧蚀落物，将工具下放至井下合适位置且给电源下达指令，电源1连接液压泵3驱动锚定机构4展开完成工具的井下定位，电源1放电加热电阻丝23至高温点燃铝热剂药柱24发生反应产生会大量气体和高温，铝热反应开始产生的气体会顺着喷嘴13流出推动滑套14下滑使喷射孔暴露在外，随着药剂反应进行产生高温熔融金属被高温气体推动向下流出至喷射孔，再从喷射孔13a中喷射至落鱼完成清理作业。每次作业完成后，可以清理工具壳体内部和喷嘴，更换加热电阻丝，重新填装铝热剂药柱，多次使用。
以上所述具体实施方式用于说明本专利而非限制本专利的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本专利的构思和原则前提下所作出的等同变化与修改，均属于本专利系统的保护范围。
Claims (5)
1.一种井下落鱼熔融处理工具，由电源外壳(1)、电源(2)、锚定机构(3)、液压泵(4)、锚定连接短节(5)、点火隔热层(6)、燃烧片(7)、加热电阻丝(8)、铝热剂药柱(9)、隔热层(10)、工具壳体(11)、碳支撑(12)、喷嘴(13)、滑套(14)、保护架(15)组成。其特征在于：电源(2)通过引线连接到液压泵(4)，液压泵(4)通过油路连接到液压容腔(3a)；喷嘴(13)通过螺纹连接在工具壳体(11)上，喷嘴(13)端部安装有滑套(14)且用O型密封圈密封，保护架(15)过盈配合安装在工具壳体(11)端部。
2.如权利要求1所述的一种井下落鱼熔融处理工具，其特征在于：喷嘴(13)和工具壳体(11)采用螺纹连接，多次使用后损坏的喷嘴(13)可以替换，也可以替换为不同大小、不同喷射孔(13a)数量的喷嘴，以满足多种工作情况的需求。
3.如权利要求1所述的一种井下落鱼熔融处理工具，其特征在于：电源(2)连接液压泵(4)驱动锚定机构(3)展开完成工具的井下定位，药柱(9)反应产生的高温熔融金属从喷嘴(13)喷射至落鱼完成处理作业。
4.如权利要求1所述的一种井下落鱼熔融处理工具，其特征在于：喷嘴(13)外围有保护架(15)且安装在工具壳体(11)上，保护架(15)上有3至4个长(50-150)mm的长条(15a)，具有导向、定位和保护喷嘴等作用。
5.如权利要求1所述的一种井下落鱼熔融处理工具，其特征在于：锚定机构(3)采用液压回路，液压容腔(3a)内安装有弹簧(3c)和挡块(3d)共同限制锚定块(3b)的位置，弹簧(3c)还有复位锚定块(3b)的作用。
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| CN118008186A (zh) * | 2024-04-10 | 2024-05-10 | 太原理工大学 | 一种地热井钻进过程中钻头解体后的打捞装置及打捞方法 |
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2023
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