CN204782892U - 一种碎屑打捞器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碎屑打捞器，包括：节流喷嘴、中心管、外管及过滤部件。节流喷嘴开设第一通孔；第一通孔的孔径沿节流喷嘴中心线递减；中心管周向间隔开设多个第一进水口；外管套设在中心管外，与中心管形成环形空间；外管的一端与节流喷嘴固定连接；外管周向间隔开设多个第二进水口，过滤部件设置在环形空间内，位于第一进水口与第二进水口之间。该碎屑打捞器能完全打捞井下磨铣工艺后的大粒径碎屑，有效提高下部磨铣工具的磨铣效率，降低钻具二次卡钻风险。

Description

一种碎屑打捞器

技术领域

本实用新型涉及采油工程技术领域，特别涉及一种碎屑打捞器。

背景技术

油田开发中在水平井、多级大套管组合井、超深井、大位移阶梯等井，处理井下事故进行磨套铣工艺措施时，施工中存在压井液上返速度慢、压井液粘度低、磨铣后的大粒径碎屑不能完全返至地面，易造成重复切削和二次卡钻等问题，致使磨铣效率低，处理二次事故周期长。

现有技术中使用磨铣随钻捞杯将磨铣后的大粒径碎屑排出井下，但该装置不能完全将大粒径碎屑打捞至地面，残留井下的大粒径碎屑容易造成重复切削和二次卡钻问题，导致磨铣工具的磨铣效率低，处理二次事故周期长。

实用新型内容

本申请提供的一种碎屑打捞器，解决了或部分解决了现有技术中磨铣随钻捞杯不能完全将大粒径碎屑打捞至地面，残留井下的大粒径碎屑容易造成重复切削和二次卡钻的技术问题，实现了对井下磨铣工艺后的大粒径碎屑的完全打捞，有效提高下部磨铣工具的磨铣效率，降低钻具二次卡钻风险的技术效果。

本申请提供的一种碎屑打捞器，用于打捞磨铣后的大粒径碎屑，所述碎屑打捞器包括：

节流喷嘴，开设第一通孔；所述第一通孔的孔径沿所述节流喷嘴中心线递减；所述节流喷嘴的端部设置圆柱形凸台，所述凸台开设圆形通孔，所述圆形通孔与所述第一通孔孔径小的一端连通；

中心管，套设在所述凸台上，与所述凸台固定连接；所述中心管周向间隔开设多个第一进水口；

外管，套设在所述中心管外，与所述中心管形成环形空间；所述外管的一端与所述节流喷嘴固定连接；所述外管周向间隔开设多个第二进水口，所述多个第二进水口到所述凸台的距离大于所述第一进水口到所述凸台的距离；

过滤部件，设置在所述环形空间内；所述过滤部件位于所述第一进水口与所述第二进水口之间。

作为优选，所述碎屑打捞器还包括：

上接头，一端与所述节流喷嘴固定连接，另一端与钻杆或油管固定连接；所述上接头内部开设第三通孔；所述第三通孔与所述第一通孔连通；

下接头，一端与所述中心管固定连接，另一端与磨铣工具固定连接；所述下接头内部开设第二通孔；所述第二通孔与所述中心管连通；所述外管的另一端套设在所述下接头上；所述外管的内壁紧贴所述下接头的外壁设置；

密封部件，设置在所述外管与下接头之间；所述下接头圆周上开设环形凹槽；所述密封部件设置在凹槽内，将所述外管内壁与所述下接头外壁密封；

其中，井上地面的高压泵将高压修井液通过所述钻杆或油管输送至所述上接头的第三通孔内，然后进入所述第一通孔，经过所述节流喷嘴喷射到所述中心管内，继而进入所述下接头的第二通孔，最后送入所述磨铣工具进行磨铣工艺。

作为优选，所述第二进水口为圆孔，所述圆孔的中心线与所述外管的轴线倾斜布置；

所述过滤部件为圆环形的金属滤网，所述金属滤网焊接固定在所述外管与中心管之间。

作为优选，所述外管包括：第一外管和第二外管；所述第一外管的内径和外径与所述第二外管相同；所述第一外管的一端焊接固定在所述节流喷嘴上，另一端通过螺纹连接的形式与所述第二外管的一端固定；所述第二外管的另一端紧密套设在所述下接头上；

所述密封部件为O型圈。

作为优选，所述多个第一进水口为两个孔径为30mm且径向布置的圆形通孔；

所述多个第二进水口为三个孔径为40mm的圆形通孔；

所述凸台的圆形通孔的孔径为20mm；

所述中心管的内径为56mm，壁厚为2mm；

所述外管的内径为120mm，壁厚为3.5mm。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了节流喷嘴、中心管、外管及过滤部件的结构，在节流喷嘴中间开设孔径递减的第一通孔，在中心管开设多个第一进水口，第一进水口设置在靠近节流喷嘴出口的位置，在外管开设多个第二进水口，并将环形过滤部件设置在第一进水口与第二进水口之间的位置，当高压修井液经过第一通孔时，流速逐渐变大，压力逐渐变小，节流喷嘴出口的位置会产生一定的负压，磨铣施工时外管之外的修井液上返至第二进水口位置,部分含碎屑的修井液在负压的作用下被吸入到外管内的环形空间，大粒径碎屑被过滤部件过滤后下沉到环形空间的底部，这样，有效解决了现有技术中磨铣随钻捞杯不能完全将大粒径碎屑打捞至地面，残留井下的大粒径碎屑容易造成重复切削和二次卡钻的技术问题，进而实现了对井下磨铣工艺后大粒径碎屑的完全打捞，同时，过滤后的修井液通过第一进水口进入中心管，使中心管内的修井液流量增加，修井液对磨铣工具的冲击力和动能也随之增加，从而有效提高下部磨铣工具的磨铣效率，降低钻具二次卡钻的风险。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的碎屑打捞器的结构示图。

(图示中各标号代表的部件依次为：1上接头，2节流喷嘴，3第一通孔，4第一进水口，5过滤部件，6第二进水口，7第一外管，8第二外管，9中心管，10密封部件，11下接头)

具体实施方式

本申请实施例提供的一种碎屑打捞器，解决了或部分解决了现有技术中磨铣随钻捞杯不能完全将大粒径碎屑打捞至地面，残留井下的大粒径碎屑容易造成重复切削和二次卡钻的技术问题，通过设置节流喷嘴、中心管、外管及过滤部件的结构，在节流喷嘴中间开设孔径递减的第一通孔，使得节流喷嘴出口产生负压，在中心管开设多个第一进水口，第一进水口设置在靠近节流喷嘴出口的位置，在外管开设多个第二进水口，使含碎屑的修井液在负压的作用下返吸至外管内，并将环形过滤部件设置在第一进水口与第二进水口之间，过滤部件使大粒径碎屑被过滤后下沉到外管底部，实现了对井下磨铣工艺后的大粒径碎屑的完全打捞，有效提高下部磨铣工具的磨铣效率，降低钻具二次卡钻风险的技术效果。

本申请实施例提供的一种碎屑打捞器，用于打捞磨铣后的大粒径碎屑，参见附图1，该碎屑打捞器包括：节流喷嘴2、中心管9、外管及过滤部件5。节流喷嘴2开设第一通孔3；第一通孔3的孔径沿节流喷嘴2中心线递减；节流喷嘴2的端部设置圆柱形凸台，凸台开设圆形通孔，圆形通孔与第一通孔孔径小的一端连通；中心管9套设在凸台上，与凸台固定连接；中心管9周向间隔开设多个第一进水口4；多个第一进水口4靠近凸台设置；外管套设在中心管9外，与中心管9形成环形空间；外管的一端与节流喷嘴2固定连接；外管周向间隔开设多个第二进水口6，多个第二进水口6到凸台的距离大于第一进水口4到凸台的距离；过滤部件5水平设置在环形空间内；过滤部件5位于第一进水口4与第二进水6口之间。

其中，在节流喷嘴2中间开设孔径递减的第一通孔3，在中心管9开设多个第一进水口4，第一进水口4设置在靠近节流喷嘴2出口的位置，在外管开设多个第二进水口6，并将环形过滤部件5设置在第一进水口4与第二进水口5之间的位置；井上地面的高压泵将高压修井液送入第一通孔3后，高压修井液的流速逐渐变大，压力逐渐变小。修井液在井内磨铣循环过程中，流体束的能量维持常量，流体束的速度变化引起压力的反向变化，中心管9在节流喷嘴2出口处的流速最高，压力最低，会形成负压区；磨铣施工时外管之外的修井液上返至第二进水口6位置，部分含碎屑的修井液在负压的作用下被吸入到外管内的环形空间，大粒径碎屑被过滤部件5过滤后下沉到环形空间的底部，最后将该碎屑打捞器提升到地面后，将环形空间底部的大粒径碎屑排出，这样实现对井下磨铣工艺后大粒径碎屑的完全打捞。同时，过滤后的修井液通过第一进水口4进入中心管9，使中心管9内的修井液流量增加，修井液对磨铣工具的冲击力和动能也随之增加，从而有效提高下部磨铣工具的磨铣效率，降低钻具二次卡钻的风险。

进一步的，参见附图1，该碎屑打捞器还包括：上接头1、下接头11及密封部件10。上接头1的一端与节流喷嘴2固定连接，另一端与钻杆或油管固定连接，钻杆或油管端部连通输送高压修井液的高压泵；上接头1内部开设第三通孔；第三通孔与第一通孔3连通；下接头11的一端与中心管9固定连接，另一端与磨铣工具固定连接；下接头11内部开设第二通孔；第二通孔与中心管9连通；外管的另一端套设在下接头11上；外管的内壁紧贴下接头11的外壁设置；密封部件10设置在外管与下接头11之间；下接头11圆周上开设环形凹槽；密封部件10设置在凹槽内，将外管内壁与下接头11外壁密封。作为一种优选的实施例，密封部件10为O型圈，O型圈密封性能良好，能有效保证环形空间底部的密封，使外管之外的修井液只能通过第二进水口6进入外管，同时，O型圈的质量可靠，安装和拆卸方便，有利于将外管与中心管9分拆后排出环形空间底部的大粒径碎屑。

其中，井上地面的高压泵将高压修井液通过钻杆或油管输送至上接头1的第三通孔内，然后进入第一通孔3，经过节流喷嘴2喷射到中心管9内，继而进入下接头11的第二通孔，最后送入磨铣工具进行磨铣工艺。

进一步的，第二进水口6为圆孔，圆孔的中心线9与外管的轴线倾斜布置；过滤部件5为圆环形的金属滤网，金属滤网焊接固定在外管与中心管9之间，金属滤网包含多个滤孔，滤孔的孔径小于大粒径碎屑的直径，当修井液返吸至中心管9过程中，金属滤网有效阻隔大粒径碎屑，进而使大粒径碎屑在自重作用下沉降到环形空间底部。

进一步的，外管包括：第一外管7和第二外管8；第一外管7的内径和外径与第二外管8相同；第一外管7的一端焊接固定在节流喷嘴2上，另一端通过螺纹连接的形式与第二外管8的一端固定；第二外管8的另一端紧密套设在下接头11上。第二外管8与第一外管7通过螺纹连接，方便安装和拆卸，进而能方便的将环形空间底部的大粒径碎屑排出。

作为一种优选的实施例，多个第一进水口4为两个孔径为30mm且径向布置的圆形通孔；多个第二进水口6为三个孔径为40mm的圆形通孔；凸台的圆形通孔的孔径为20mm；中心管9的内径为56mm，壁厚为2mm；外管的内径为120mm，壁厚为3.5mm。

通过2014年在玉门油田的青西作业区窿1井、窿103井磨铣封隔器，鸭儿峡作业区鸭K1-7井、鸭K1-9井、鸭K1-27井进行的磨铣桥塞施工实践，将该碎屑打捞器运用到磨铣桥塞施工中，将该碎屑打捞器设置在施工管柱中，使磨铣施工效率提高32％，平均磨铣施工周期缩短4天，磨铣施工过程中5口井均未发生二次卡钻事故。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了节流喷嘴2、中心管9、外管及过滤部件5的结构，在节流喷嘴2中间开设孔径递减的第一通孔3，在中心管9开设多个第一进水口4，第一进水口4设置在靠近节流喷嘴2出口的位置，在外管开设多个第二进水口6，并将环形过滤部件5设置在第一进水口4与第二进水口6之间的位置，当高压修井液经过第一通孔3时，流速逐渐变大，压力逐渐变小，节流喷嘴2出口的位置会产生一定的负压，磨铣施工时外管之外的修井液上返至第二进水口6位置,部分含碎屑的修井液在负压的作用下被吸入到外管内的环形空间，大粒径碎屑被过滤部件5过滤后下沉到环形空间的底部，这样，有效解决了现有技术中磨铣随钻捞杯不能完全将大粒径碎屑打捞至地面，残留井下的大粒径碎屑容易造成重复切削和二次卡钻的技术问题，进而实现了对井下磨铣工艺后大粒径碎屑的完全打捞，同时，过滤后的修井液通过第一进水口4进入中心管9，使中心管9内的修井液流量增加，修井液对磨铣工具的冲击力和动能也随之增加，从而有效提高下部磨铣工具的磨铣效率，降低钻具二次卡钻的风险。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种碎屑打捞器，用于打捞磨铣后的大粒径碎屑，其特征在于，所述碎屑打捞器包括：

节流喷嘴，开设第一通孔；所述第一通孔的孔径沿所述节流喷嘴中心线递减；所述节流喷嘴的端部设置圆柱形凸台，所述凸台开设圆形通孔，所述圆形通孔与所述第一通孔孔径小的一端连通；

中心管，套设在所述凸台上，与所述凸台固定连接；所述中心管周向间隔开设多个第一进水口；外管，套设在所述中心管外，与所述中心管形成环形空间；所述外管的一端与所述节流喷嘴固定连接；所述外管周向间隔开设多个第二进水口，所述多个第二进水口到所述凸台的距离大于所述第一进水口到所述凸台的距离；

过滤部件，设置在所述环形空间内；所述过滤部件位于所述第一进水口与所述第二进水口之间。

2.如权利要求1所述的碎屑打捞器，其特征在于，所述碎屑打捞器还包括：

上接头，一端与所述节流喷嘴固定连接，另一端与钻杆或油管固定连接；所述上接头内部开设第三通孔；所述第三通孔与所述第一通孔连通；

下接头，一端与所述中心管固定连接，另一端与磨铣工具固定连接；所述下接头内部开设第二通孔；所述第二通孔与所述中心管连通；所述外管的另一端套设在所述下接头上；所述外管的内壁紧贴所述下接头的外壁设置；

密封部件，设置在所述外管与下接头之间；所述下接头圆周上开设环形凹槽；所述密封部件设置在凹槽内，将所述外管内壁与所述下接头外壁密封；

其中，井上地面的高压泵将高压修井液通过所述钻杆或油管输送至所述上接头的第三通孔内，然后进入所述第一通孔，经过所述节流喷嘴喷射到所述中心管内，继而进入所述下接头的第二通孔，最后送入所述磨铣工具进行磨铣工艺。

3.如权利要求1所述的碎屑打捞器，其特征在于，

所述第二进水口为圆孔，所述圆孔的中心线与所述外管的轴线倾斜布置；

所述过滤部件为圆环形的金属滤网，所述金属滤网焊接固定在所述外管与中心管之间。

4.如权利要求2所述的碎屑打捞器，其特征在于，

所述外管包括：第一外管和第二外管；所述第一外管的内径和外径与所述第二外管相同；所述第一外管的一端焊接固定在所述节流喷嘴上，另一端通过螺纹连接的形式与所述第二外管的一端固定；所述第二外管的另一端紧密套设在所述下接头上；

所述密封部件为O型圈。

5.如权利要求1所述的碎屑打捞器，其特征在于，

所述多个第一进水口为两个孔径为30mm且径向布置的圆形通孔；

所述多个第二进水口为三个孔径为40mm的圆形通孔；

所述凸台的圆形通孔的孔径为20mm；

所述中心管的内径为56mm，壁厚为2mm；

所述外管的内径为120mm，壁厚为3.5mm。