CN204225825U - 试井仪器打捞器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种试井仪器打捞器，主要由上接头、主体、牙块、弹簧、引鞋和挡圈组成，主体的上端连接上接头，主体的下端连接引鞋，牙块、弹簧和挡圈安装在主体内，且弹簧位于牙块和挡圈之间，挡圈位于主体与上接头的螺纹连接处；上接头上下端设外螺纹，中心设上小、下大的圆形通孔；主体上下端设有内螺纹，外壁为圆柱面，主体内设带有锥度的通孔，靠近引鞋端孔径小，且大于断脱仪器串外径，沿锥壁轴向均布开有三个圆形导轨槽，牙块沿圆形导轨槽移动。它具有外形尺寸小、结构合理、咬合力度大、不易脱落、提高打捞成功率的特点，它能顺利地将断脱的光滑而坚硬的圆柱形井下仪器串成功打捞出井口。

Description

试井仪器打捞器

技术领域

本实用新型涉及属于试井仪器打捞工具技术领域，确切地说涉及一种试井仪器打捞器，它主要适用于油气田试井施工作业中在油管内进行断脱仪器及仪器串打捞的工具，尤其是小直径仪器打捞器，也可打捞与仪器相似尺寸的落物。

背景技术

在试井测试过程中，随着油气田开发、油气水井生产时间的延长，油气水井井下状况越来越复杂，仪器串与油管内壁碰撞、钢丝的弹性震动、起下速度的变化引起的振动使螺纹松动，以及在腐蚀性地层介质的长期作用下，会造成仪器串的断脱掉入井内，发生仪器串落井事故后，需要进行打捞，相应对打捞工艺和打捞工具技术要求越来越高，由于圆柱形仪器外表光滑，尤其钨合金钢加重杆硬度大，对打捞工具的综合功能的要求尤为显著。

目前现场缺乏理想的井下打捞器，打捞器一般常用卡瓦打捞器，公开号为CN2122930，公开日为1992年11月25日的中国专利文献公开了一种打捞器，用于打捞石油井、水文水井或岩芯钻孔中的钻具、套管或落物，由上接头、打捞器体、防脱螺钉、卡瓦导向套、卡瓦、限位环、螺钉、导向套构成，当欲打捞的物体起拔不动时，可适当旋转钻具，则打捞器体与卡瓦作相对位移，使打捞器与欲打捞物体脱离，以便将打捞器安全取出，然后采取其他措施处理，防脱螺钉阻止梯形丝扣倒完扣，避免打捞器体等脱落。

这种打捞器引鞋锥度孔上端无圆柱形内腔扶正，断脱仪器串圆柱形端部很难进入打捞器内；分体式的卡瓦靠纵向拼接在一个筒体内来卡住被捞落物，咬紧力小，即使勉强卡住，抓取力量不稳定在较长的提升过程中存在中途掉落，致使打捞失败，一旦打捞失败，必然造成井底与产层无法正常沟通，直接影响油气田经济效益的提高。

为解决打捞光滑坚硬的圆柱形井下仪器难的问题，这就需有相应的打捞器将落井断脱仪器串进行打捞上来，无台阶试井仪器串打捞器就是一种科学合理、安全可靠、结构新颖、成功率高的打捞工具。

发明内容

本实用新型旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种试井仪器打捞器，它具有外形尺寸小、结构合理、咬合力度大、不易脱落、提高打捞成功率的特点，它能顺利地将断脱的光滑而坚硬的圆柱形井下仪器串成功打捞出井口。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种试井仪器打捞器，其特征在于：主要由上接头、主体、牙块、弹簧、引鞋和挡圈组成，所述主体的上端连接所述上接头，主体的下端连接所述引鞋，所述牙块、弹簧和挡圈安装在主体内，且弹簧位于牙块和挡圈之间，挡圈位于主体与上接头的螺纹连接处；所述上接头上下端设外螺纹，中心设上小、下大的圆形通孔；主体上下端设有内螺纹，外壁为圆柱面，主体内设带有锥度的通孔，靠近引鞋端孔径小，且大于断脱仪器串外径，沿锥壁轴向均布开有三个圆形导轨槽，牙块沿圆形导轨槽移动，上移时牙块间径向增大使落物进入，下移时牙块间径向减小抓住落物。

所述挡圈中心设有通孔，孔径大于主体的锥度通孔，挡圈外径小于主体上端内扣直径。

所述挡圈外沿上120°均布有3个圆弧形凸形形状，凸形形状与主体上端的导轨槽的弧度相吻合。

所述引鞋为带有空腔的圆环体结构，空腔上部为圆柱形，空腔下部为倒锥形，圆柱形空腔的引鞋端与主体连接，圆柱形空腔的直径大于断脱仪器串的外径，倒锥形空腔的那一端的外沿设有倒角。

所述牙块由硬质合金材料制成，牙块包括凹面和凸面，凹面上部有圆弧面，与被打捞仪器串外表面相吻合，弧面设网状均分布细齿，凹面底部为锥面，锥度与引鞋倒锥形空腔的锥度相吻合。

牙块的凸面纵向设有与圆形导轨槽相吻合的圆形导轨，圆形导轨中心线与牙块的凹面上端弧面中心线具有角度，其夹角等于锥孔中心线与锥面的夹角，三个牙块组成一个圆后其前端呈喇叭形，上部直圆直径等于断脱仪器串外径；牙块在主体内移动，凹面上部圆弧面的圆心始终保持在本体中心线上。

牙块上圆形导轨的上端装有所述弹簧，弹簧始终给牙块一个向下的推力抓住仪器串。

上接头通过螺纹安装在加重杆或震击器上，加重杆的重量可根据井口压力和遇卡情况确定，增加重量保证打捞器下行速度，有足够的冲击力。

本实用新型工作原理：基于物体在楔形空间中单向自由，反向咬紧的结构原理，打捞时，在重力作用下将无台阶试井仪器串打捞器放入井内，当达到预计井深时，减速下放钢丝，打捞器前端内侧的锥度孔先接触仪器串上端，由于引鞋前端是锥度孔，外侧有台阶，使锥度孔前端直径几乎接近油管的内径，即使断脱仪器串上端的位置很偏，也都会被罩在锥度孔内。引鞋前端的锥度孔会使断脱仪器串顺着锥度孔壁向上经过圆柱形空腔逐渐被扶正，使断脱仪器串的顶面对准三个牙块凹面下部内锥面，斜向推开三个牙块，压缩三个弹簧上移，改变三个牙块组成一个圆其上端内圆的直径，当牙块向上滑动到径向上大于仪器串直径时，仪器串上端外壁触及牙块齿形面，仪器串顶部穿过三个牙块进入本体内，三个牙块在重力和弹簧推力作用下沿圆形导轨槽下移紧贴仪器串外壁，上提时，靠牙块与断脱仪器串外壁摩擦力将其紧紧捞住，即可将断脱仪器串打捞出井口，从而实现了打捞一次完成。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果如下：

本实用新型构思新颖，设计巧妙合理，整体结构简单紧凑，加工制作简便，投资低，性能优良安全，适用性高。

1、利用锥面增力原理，通过沿主体锥面轴向均布开设的三个有自锁角度的圆形导轨槽，制约牙块沿圆形导轨槽移动，为打捞器提供了大而均匀的锁紧力。

2、上接头中心设通孔，上孔小、下孔大而长，下孔内径与引鞋圆柱形空腔内径吻合，以便于落物的上部充分进入打捞器，增强了打捞落物的可靠性。

3、采用由硬质合金材料制成的牙块，凹面上部为均匀分布齿形面，与仪器串接触面小，增大了相互间摩擦力，咬紧效果好。

4、利用弹簧顶压牙块，给牙块较大而稳定的下推力，可使牙块能牢牢咬住断脱仪器串上端。

5、通过三个牙块凹面上部的齿形面构成的内圆柱形，受力均匀，断脱仪器串不会因抓太紧出现咬痕，有效保护仪器串和打捞器本身不受损伤。

6、引鞋的直孔和下锥孔，具有二级扶正作用，使断脱的仪器串能够容易被扶正，准确地对准三个牙块组成的内锥孔，不会将其中的一个牙块顶起，三个牙块实现同步上下，断脱仪器串很容易进入打捞器内并被卡住。

7、在主体上锥孔设挡圈，弹簧上端与挡圈相接，便于上接头的组装、拆卸，不至于凸出圆形导轨槽口的弹簧被扭曲变形，劳动强度低。

8、现场保养更换方便，可多次修复使用，寿命长。

9、可根据需要更换不同规格的主体、牙块、引鞋，以利于更方便有效打捞，不仅能够可靠地打捞断脱试井仪器串，还能够打捞其它杆状落物。

本实用新型打捞断脱仪器串成功率高，填补了一项无台阶试井仪器串打捞器的空白。形成的断脱试井仪器串打捞工艺技术，使断脱试井仪器串的打捞工作变得简便易行，可大幅度简化打捞施工工序，缩短施工周期，避免井下作业的大量人力物力和资金消耗，节约费用显著，经济性可观，可广泛应用于断脱试井仪器串的打捞，断脱试井仪器串打捞工艺技术可以在石油试井上全面推广，提高试井的综合经济效益，为试井仪器的应用提供安全保证。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构图；

图2为图1中A部放大图。

图中标记：

1、上接头，2、主体，3、牙块，4、弹簧，5、引鞋，6、挡圈。

具体实施方式

作为本实用新型的最佳实施方式，其利用牙块3在楔形空间中单向自由，反向咬紧的结构原理将打捞器与井下断脱仪器串锁紧，可把落物顺利打捞出井。它由上接头1、主体2、牙块3、弹簧4、引鞋5、挡圈6组成。主体2上端连接上接头1，主体2内装有弹簧4、牙块3、挡圈6，主体2下端连接有引鞋5。上接头1上下端设外螺纹，中心设上小、下大圆形通孔。主体2上下端设有内螺纹，外壁为圆柱面，内带有锥度通孔，靠近引鞋5端孔径小，略大于断脱仪器串外径，沿锥壁轴向均布开有三个圆形导轨槽，牙块3沿圆形导轨槽移动，上移其径向增大使落物进入，下移其径向减小抓住落物。牙块3由硬质合金材料制成，牙块3凹面上部有圆弧面，与被打捞仪器串外表面相吻合，弧面设网状均分布细齿，凹面底部为锥面，锥度与引鞋5下孔锥度相吻合，便于断脱仪器串上端引入圆弧面。牙块3凸面纵向设有与圆形导轨槽相吻合的圆形导轨，圆形导轨中心线与牙块3的凹面上端弧面中心线呈一定角度布置，其夹角等于锥孔中心线与锥面的夹角，三个牙块3组成一个圆后其前端呈喇叭形，上部直圆直径等于断脱仪器串外径；牙块3在主体2内移动，凹面上部圆弧面的圆心始终保持在本体中心线上。牙块3（圆形导轨）的上端装有弹簧4，始终给牙块3一个向下的推力牢牢抓住仪器串。挡圈6中心设通孔，孔径小于主体2上锥孔，大于主体2下锥孔，外径略小于主体2上端内扣直径，外沿上120°均布有3个圆弧形凸形形状，凸形形状与主体2上端的导轨槽的弧度相吻合，厚度略小于或等于主体2上端螺母的深度与上接头1下端外螺纹长度之差。引鞋5为圆环体，有较长的圆柱形颈部，外圆直径在53～57mm之间，略小于油管内径5mm，空腔上部为圆柱形，空腔下部为倒锥形，内锥面的锥度在20～40°之间，外圆柱面上有螺纹，圆柱形空腔的直径等于锥形空腔小直径，圆柱形空腔的直径略大于断脱仪器串外径，便于断脱的仪器串进入，起二级扶正作用，下端口部外沿倒角3×30°，避免下放过程中与油管内壁台阶碰撞。上接头1通过螺纹安装在加重杆或震击器上，加重杆的重量可根据井口压力和遇卡情况确定，增加重量保证打捞器下行速度，有足够的冲击力。

本实用新型工作原理：基于物体在楔形空间中单向自由，反向咬紧的结构原理，打捞时，在重力作用下将无台阶试井仪器串打捞器放入井内，当达到预计井深时，减速下放钢丝，打捞器前端内侧的锥度孔先接触仪器串上端，由于引鞋5前端是锥度孔，外侧有台阶，使锥度孔前端直径几乎接近油管的内径，即使断脱仪器串上端的位置很偏，也都会被罩在锥度孔内。引鞋5前端的锥度孔会使断脱仪器串顺着锥度孔壁向上经过圆柱形空腔逐渐被扶正，使断脱仪器串的顶面对准三个牙块3凹面下部内锥面，斜向推开三个牙块3，压缩三个弹簧4上移，改变三个牙块3组成一个圆其上端内圆的直径，当牙块3向上滑动到径向上大于仪器串直径时，仪器串上端外壁触及牙块3齿形面，仪器串顶部穿过三个牙块3进入本体内，三个牙块3在重力和弹簧4推力作用下沿圆形导轨槽下移紧贴仪器串外壁，上提时，靠牙块3与断脱仪器串外壁摩擦力将其紧紧捞住，即可将断脱仪器串打捞出井口，从而实现了打捞一次完成。

在操作时，具体方式如下：

1、在进行井下落物打捞时，将上接头1通过螺纹安装在加重杆或震击器上，加重杆上安装有绳帽，绳帽上连接有钢丝，钢丝与井场的试井绞车连接在一起。本实用新型打捞器通过钢丝从井口下放至断脱的仪器串附近，然后缓慢下放钢丝，打捞器前端内侧的锥度孔先接触断脱仪器串的上端，然后经过引鞋5锥孔和直孔二级引入扶正，穿出引鞋5 直孔，上顶在牙块3内斜锥面上，三个牙块3在断脱仪器串顶部推动下各自沿自锁轨道（圆形导轨槽）压缩弹簧4向上滑动，将断脱仪器串让进本体，当三个牙块3向上滑动到径向上大于断脱仪器串直径时，弹簧4回位，三个牙块3落下与断脱仪器串的外表面触及并缩紧，产生初始夹紧力，直至仪器串不能再进入时，上提钢丝，三个牙块3在自身重力和弹簧4弹力及断脱仪器串摩擦力作用下沿自锁轨道下滑，逐渐加大径向夹紧力，三个牙块3的相对距离越来越小，牙块3齿形面紧贴断脱仪器串外壁，充分咬合，卡住断脱仪器串上端，随着拉力的增加，锥面的增力，牙块3的齿形面与断脱仪器串外表面间产生较大的摩擦力，咬紧且自锁断脱仪器串上端，上提负荷越大，夹紧力越大，保证打捞的成功，继续上提钢丝至井口，即可将断脱仪器串打捞出井，实现一次性打捞成功的目的。

2、当断脱仪器串从打捞器上取下时，先拆卸开上接头1，手持主体2部位与被打捞出的断脱仪器串一起竖直举起，使断脱仪器串的尾锥向下与其他物体相撞击，牙块3、弹簧4、挡圈6随被打捞出的断脱仪器串，相对于主体2向上移动，由于牙块3没有受到弹簧4弹力作用，牙块3细齿脱离与断脱仪器串的外表面，不再咬合，被打捞出的断脱仪器串很容易从打捞器上取下，实现仪器串的成功打捞。

Claims (6)

1.一种试井仪器打捞器，其特征在于：主要由上接头（1）、主体（2）、牙块（3）、弹簧（4）、引鞋（5）和挡圈（6）组成，所述主体（2）的上端连接所述上接头（1），主体（2）的下端连接所述引鞋（5），所述牙块（3）、弹簧（4）和挡圈（6）安装在主体（2）内，且弹簧（4）位于牙块（3）和挡圈（6）之间，挡圈（6）位于主体（2）与上接头（1）的螺纹连接处；所述上接头（1）上下端设外螺纹，中心设上小、下大的圆形通孔；主体（2）上下端设有内螺纹，外壁为圆柱面，主体（2）内设带有锥度的通孔，靠近引鞋（5）端孔径小，且大于断脱仪器串外径，沿锥壁轴向均布开有三个圆形导轨槽，牙块（3）沿圆形导轨槽移动，上移时牙块（3）间径向增大使落物进入，下移时牙块（3）间径向减小抓住落物。

2.根据权利要求1所述的试井仪器打捞器，其特征在于：所述挡圈（6）中心设有通孔，孔径大于主体（2）的锥度通孔，挡圈（6）外径小于主体（2）上端内扣直径。

3.根据权利要求2所述的试井仪器打捞器，其特征在于：所述挡圈（6）外沿上120°均布有（3）个圆弧形凸形形状，凸形形状与主体（2）上端的导轨槽的弧度相吻合。

4.根据权利要求3所述的试井仪器打捞器，其特征在于：所述引鞋（5）为带有空腔的圆环体结构，空腔上部为圆柱形，空腔下部为倒锥形，圆柱形空腔的引鞋（5）端与主体（2）连接，圆柱形空腔的直径大于断脱仪器串的外径，倒锥形空腔的那一端的外沿设有倒角。

5.根据权利要求3所述的试井仪器打捞器，其特征在于：所述牙块（3）由硬质合金材料制成，牙块（3）包括凹面和凸面，凹面上部有圆弧面，与被打捞仪器串外表面相吻合，弧面设网状均分布细齿，凹面底部为锥面，锥度与引鞋（5）倒锥形空腔的锥度相吻合。

6.根据权利要求5所述的试井仪器打捞器，其特征在于：牙块（3）的凸面纵向设有与圆形导轨槽相吻合的圆形导轨，圆形导轨中心线与牙块（3）的凹面上端弧面中心线具有角度，其夹角等于锥孔中心线与锥面的夹角，三个牙块（3）组成一个圆后其前端呈喇叭形，上部直圆直径等于断脱仪器串外径；牙块（3）在主体（2）内移动，凹面上部圆弧面的圆心始终保持在本体中心线上。