CN210460595U - 刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种刮刀可控式钻塞‑通井‑刮壁一体式装置,用于连续油管传输进行通井套管内壁刮壁清理,其特征在于,包括上接头(1)、芯轴(2)、上固定筒(3)、上回收筒弹簧(4)、上回收筒(5)、上刮刀外伸弹簧(6)、上刮刀(7)、第一压板(8)、第二压板(13)、下刮刀(15)、下刮刀外伸弹簧(16)、下回收筒(17)、下回收筒弹簧(18)、下固定筒(19)、下接头(10)、丢手装置(20)、通井规(21)。本实用新型可以刮刀可控式钻塞‑通井‑刮壁一体式装置一趟管柱完成通井、刮壁、循环洗井等多种工序,且刮刀可重复进行释放刮壁,回收起下管柱,通井规遇卡可与上部工具串脱开,整套工艺安全可靠。

Description

刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置
技术领域
本实用新型涉及井下作业装置,更具体地说,涉及一种刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置。
背景技术
套管刮削器可用于清除残留在套管内壁上水泥块、水泥环、硬蜡、各种盐类结晶和沉积物、射孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等物,以便畅通无阻地下入各种下井工具。尤其在下井工具与套管内壁环形空间较小时,更应在充分刮削之后,再进行下步施工。目前国内一些油田以及国外油水井施工作业时,使用刮削器已成为一种必不可少的工序,其目的在于提高工具下入和作业的成功率。例如封隔器的坐封成功率等。
目前通井、刮壁一般是在固井作业完成后,通过原钻机下钻杆分两趟管柱完成,而且刮刀伸出后不可回收,作业效率较低,而且作业周期长,费用高。在页岩气水平井试气过程通常不能进行压井作业,因此以连续油管为主的带压作业技术在页岩气开发过程得到广泛应用。并且连续油管作业技术具有可带压进行起下油管作业、施工效率高、综合成本低等优点。但连续油管在水平段下钻过程可施加的机械压力较低,目现有刮壁器不能满足现场作业要求。需要开发一种适用连续油管,下放过程与井筒摩阻低,起管柱遇卡风险小的通井刮壁工具。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,可以实现带压条件下一趟管柱完成通井与刮壁工序。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,用于连续油管传输进行通井套管内壁刮壁清理,包括上接头、芯轴、上固定筒、上回收筒弹簧、上回收筒、上刮刀外伸弹簧、上刮刀、第一压板、第二压板、下刮刀、下刮刀外伸弹簧、下回收筒、下回收筒弹簧、下固定筒、下接头、丢手装置、通井规;
所述上接头与芯轴螺纹连接;所述芯轴上下两端分别与上接头和下接头螺纹连接,芯轴径向设有第一传压孔、第二传压孔、第三传压孔、第四传压孔;
所述上固定筒、下固定筒分别安装于芯轴两端,上固定筒上端与上接头端面贴紧,下固定筒上端与下接头端面贴紧;
所述上回收筒弹簧、下回收筒弹簧分别套在芯轴两端,上回收筒弹簧、下回收筒弹簧分别位于固定筒、下固定筒内部;
上回收筒下部套在上刮刀外部,下回收筒下部套在下刮刀外部;所述上刮刀连接上刮刀外伸弹簧,所述下刮刀连接下刮刀外伸弹簧,第一压板、第二压板分别对上刮刀、下刮刀向外延伸幅度限位;
所述丢手装置与下接头螺纹连接,丢手装置下部通过螺纹连接通井规;
所述芯轴外周设有M型换位槽;上回收筒、下回收筒在环空加压到设定值时,上回收筒、下回收筒沿芯轴M型换位槽轨迹向上回收筒弹簧、下回收筒弹簧一侧滑动,滑动一段距离后,芯轴中部的第二传压孔、第三传压孔暴露在外,环空压力通过第二传压孔、第三传压孔进入上回收筒、下回收筒内部,使上刮刀、下刮刀向外弹出;
上回收筒、下回收筒环空压力泄压后,在上回收筒弹簧、下回收筒弹簧的作用下,上回收筒、下回收筒沿芯轴M型换位槽轨迹向上刮刀、下刮刀方向滑动一段距离,自动关闭第二传压孔、第三传压孔;所述上刮刀、下刮刀需要缩回上回收筒、下回收筒内时,管内增加液压时,压力通过传压孔第一传压孔、第四传压孔使上回收筒、下回收筒向上刮刀和下刮刀方向滑动,迫使上刮刀、下刮刀分别收回。
上述方案中,所述第一压板通过第一螺钉固定在芯轴上,所述第二压板通过固定第二螺钉在芯轴上。
上述方案中,所述丢手装置内部设有球座和丢手机构。
上述方案中,所述芯轴中部设有第一凹槽、第二凹槽,所述上回收筒、下回收筒分别安装于第一凹槽、第二凹槽两侧;所述上刮刀、下刮刀分别安装在第一凹槽、第二凹槽内。
上述方案中,所述上接头与芯轴之间通过O型密封圈密封连接位置。
本实用新型还提供了一种所述的刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置的作业工艺方法,包括以下步骤:
S1、将刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置连接于油管前端;
S2、将刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置下放输送至设定位置;
S3、环空加液压至设定值,上回收筒、下回收筒分别向上回收筒弹簧、下回收筒弹簧方向滑动一段距离;
S4、环空加压后出现油管内压力缓慢上升,表明上刮刀、下刮刀已经向外弹出;
S5、上提油管进行刮壁作业;
S6、重复S2-S5步骤可完成重复刮壁;
S7、完成通井刮壁作业后,环空重新加液压至设定值然后泄压;
S8、管内加液压至设定值,上回收筒、下回收筒分别向上刮刀、下刮刀方向滑动,迫使上下刮刀分别回收至回收筒内;
S9、若在起下管柱过程出现遇卡时,投入钢球,管内加压至设定值即可将下部遇卡的通井规与上部的丢手装置脱开;
S10、上提起出刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,完成通井、刮壁作业。
实施本实用新型的刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,具有以下有益效果:
1、本实用新型在下入井筒过程与井筒内壁摩阻小,有利于连续油管传输下入井筒;在起管柱过程可以将刮刀收缩到回收筒内,可有效避免遇卡、刮刀脱落等风险;
2、将该装置输送至设计位置后,环空加压然后泄压,可使回收筒中的刮刀释放向外伸出,刮刀与套管内壁贴紧,上提管柱过程完成刮壁作业,实现套管内壁清理。
3、当需要下放一体式装置时,可先在环空加压保持5min,然后泄压,再在油管内加压即可使刮刀收缩至回收筒。下放达到指定位置后,再次环空加压可释放刮刀进行通井刮壁作业。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型中一种刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置刮刀收缩时的结构示意图;
图2是本实用新型中一种刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置刮刀释放时的结构示意图;
图3是芯轴上”M”型换位槽的示意图;
图4是芯轴上”M”型换位槽平面展开示意图;
图5是丢手装置与通井规的示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示,本实用新型刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,用于连续油管传输进行通井套管内壁刮壁清理,其包括上接头1、芯轴2、上固定筒3、上回收筒弹簧4、上回收筒5、上刮刀外伸弹簧6、上刮刀7、第一压板8、第二压板13、下刮刀15、下刮刀外伸弹簧16、下回收筒17、下回收筒弹簧18、下固定筒19、下接头10、丢手装置20、通井规21。
上接头1与芯轴2螺纹连接,上接头1与芯轴2之间通过O型密封圈11密封连接位置。上回收筒5与上接头1之间设有O型密封圈12。
芯轴2上下两端分别与上接头1和下接头10螺纹连接,芯轴2径向设有第一传压孔201、第二传压孔202、第三传压孔205、第四传压孔206。
上固定筒3、下固定筒19分别安装于芯轴2两端,上固定筒3上端与上接头1端面贴紧,下固定筒19上端与下接头10端面贴紧。上回收筒弹簧4、下回收筒弹簧18分别套在芯轴两端2,上回收筒弹簧4、下回收筒弹簧18分别位于固定筒3、下固定筒17内部。
上回收筒5下部套在上刮刀7外部,下回收筒17下部套在下刮刀15外部;上刮刀7连接上刮刀外伸弹簧6,下刮刀15连接下刮刀外伸弹簧16,第一压板8、第二压板13分别对上刮刀7、下刮刀15向外延伸幅度限位。丢手装置20与下接头10螺纹连接,丢手装置20下部通过螺纹连接通井规21。
如图3-4所示,芯轴2外周设有”M”型换位槽;上回收筒5、下回收筒17在环空加压到设定值时,上回收筒5、下回收筒17沿芯轴”M”型换位槽轨迹向上回收筒弹簧4、下回收筒弹簧18一侧滑动,滑动一段距离后,芯轴2中部的第二传压孔202、第三传压孔205暴露在外,环空压力通过第二传压孔202、第三传压孔205进入上回收筒5、下回收筒17内部,以此判断上刮刀7、下刮刀15被释放向外弹出,如图2所示。
上回收筒5、下回收筒17环空压力泄压后,在上回收筒弹簧4、下回收筒弹簧18的作用下,上回收筒5、下回收筒17沿芯轴”M”型换位槽轨迹向上刮刀7、下刮刀15方向滑动一段距离,自动关闭第二传压孔202、第三传压孔205。上刮刀7、下刮刀15需要缩回上回收筒5、下回收筒17内时,管内增加液压时,压力通过传压孔第一传压孔201、第四传压孔206使上回收筒5、下回收筒17向上刮刀7和下刮刀15方向滑动,迫使上刮刀7、下刮刀15分别收回,如图1所示。
进一步的,第一压板8通过第一螺钉9固定在芯轴2上,第二压板13通过固定第二螺钉14在芯轴2上。
进一步的,丢手装置20内部设有球座和丢手机构。
进一步的,芯轴2中部设有第一凹槽203、第二凹槽204,上回收筒5、下回收筒17分别安装于第一凹槽203、第二凹槽204两侧;上刮刀7、下刮刀15分别安装在第一凹槽203、第二凹槽204内。
如图5所示,本实用新型装置本体外径与标准通井规21外径一致,上刮刀7、下刮刀15向外伸出后,外径与标准刮壁器一致,因此下一趟管柱可同时完成通井与刮壁作业。当出现遇卡时,从井口油管内投入设计尺寸的球,水力泵送至丢手装置球座,然后油管内加压至设计值,丢手装置20的丢手机构启动,将丢手装置20下部与上部脱开,进而实现通井规21与上部工具串分离,可避免整套工具串不能起出井筒的风险,因此下一趟管柱可同时完成通井与刮壁作业,而且安全可靠。
本实用新型还提供了一种刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置的作业工艺方法,包括以下步骤:
S1、将刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置连接于油管前端;
S2、将刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置下放输送至设定位置;
S3、环空加液压至设定值,上回收筒5、下回收筒17分别向上回收筒弹簧4、下回收筒弹簧18方向滑动一段距离;
S4、环空加压后出现油管内压力缓慢上升,表明上刮刀7、下刮刀15已经向外弹出;
S5、上提油管进行刮壁作业;
S6、重复S2-S5步骤可完成重复刮壁;
S7、完成通井刮壁作业后,环空重新加液压至设定值然后泄压;
S8、管内加液压至设定值,上回收筒5、下回收筒17分别向上刮刀7、下刮刀15方向滑动,迫使上下刮刀分别回收至回收筒内;
S9、若在起下管柱过程出现遇卡时,投入钢球,管内加压至设定值即可将下部遇卡的通井规21与上部的丢手装置20脱开;
S10、上提起出刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,完成通井、刮壁作业。
本实用新型在装置下入井筒过程与井筒内壁摩阻小,有利于连续油管传输下入井筒;在起管柱过程可以将刮刀收缩到回收筒内,可有效避免遇卡、刮刀脱落等风险。将该工具输送至设计位置后,环空加压然后泄压,可使工具回收筒中的刮刀释放向外伸出,刮刀与套管内壁贴紧,上提管柱过程完成刮壁作业,实现套管内壁清理。当需要下放时候,可先在环空加压保持5min,然后泄压,再在油管内加压即可使刮刀收缩至回收筒。下放达到指定位置后,再次环空加压可释放刮刀进行通井刮壁作业。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,用于连续油管传输进行通井套管内壁刮壁清理,其特征在于,包括上接头(1)、芯轴(2)、上固定筒(3)、上回收筒弹簧(4)、上回收筒(5)、上刮刀外伸弹簧(6)、上刮刀(7)、第一压板(8)、第二压板(13)、下刮刀(15)、下刮刀外伸弹簧(16)、下回收筒(17)、下回收筒弹簧(18)、下固定筒(19)、下接头(10)、丢手装置(20)、通井规(21);
所述上接头(1)与芯轴(2)螺纹连接;所述芯轴(2)上下两端分别与上接头(1)和下接头(10)螺纹连接,芯轴(2)径向设有第一传压孔(201)、第二传压孔(202)、第三传压孔(205)、第四传压孔(206);
所述上固定筒(3)、下固定筒(19)分别安装于芯轴(2)两端,上固定筒(3)上端与上接头(1)端面贴紧,下固定筒(19)上端与下接头(10)端面贴紧;
所述上回收筒弹簧(4)、下回收筒弹簧(18)分别套在芯轴(2)两端,上回收筒弹簧(4)、下回收筒弹簧(18)分别位于固定筒(3)、下固定筒(19)内部;
上回收筒(5)下部套在上刮刀(7)外部,下回收筒(17)下部套在下刮刀(15)外部;所述上刮刀(7)连接上刮刀外伸弹簧(6),所述下刮刀(15)连接下刮刀外伸弹簧(16),第一压板(8)、第二压板(13)分别对上刮刀(7)、下刮刀(15)向外延伸幅度限位;
所述丢手装置(20)与下接头(10)螺纹连接,丢手装置(20)下部通过螺纹连接通井规(21);
所述芯轴(2)外周设有M型换位槽;上回收筒(5)、下回收筒(17)在环空加压到设定值时,上回收筒(5)、下回收筒(17)沿芯轴”M”型换位槽轨迹向上回收筒弹簧(4)、下回收筒弹簧(18)一侧滑动,滑动一段距离后,芯轴(2)中部的第二传压孔(202)、第三传压孔(205)暴露在外,环空压力通过第二传压孔(202)、第三传压孔(205)进入上回收筒(5)、下回收筒(17) 内部,使上刮刀(7)、下刮刀(15)向外弹出;
上回收筒(5)、下回收筒(17)环空压力泄压后,在上回收筒弹簧(4)、下回收筒弹簧(18)的作用下,上回收筒(5)、下回收筒(17)沿芯轴”M”型换位槽轨迹向上刮刀(7)、下刮刀(15)方向滑动一段距离,自动关闭第二传压孔(202)、第三传压孔(205);所述上刮刀(7)、下刮刀(15)需要缩回上回收筒(5)、下回收筒(17)内时,管内增加液压时,压力通过传压孔第一传压孔(201)、第四传压孔(206)使上回收筒(5)、下回收筒(17)向上刮刀(7)和下刮刀(15)方向滑动,迫使上刮刀(7)、下刮刀(15)分别收回。
2.根据权利要求1所述的刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,其特征在于,所述第一压板(8)通过第一螺钉(9)固定在芯轴(2)上,所述第二压板(13)通过固定第二螺钉(14)在芯轴(2)上。
3.根据权利要求1所述的刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,其特征在于,所述丢手装置(20)内部设有球座和丢手机构。
4.根据权利要求1所述的刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,其特征在于,所述芯轴(2)中部设有第一凹槽(203)、第二凹槽(204),所述上回收筒(5)、下回收筒(17)分别安装于第一凹槽(203)、第二凹槽(204)两侧;所述上刮刀(7)、下刮刀(15)分别安装在第一凹槽(203)、第二凹槽(204)内。
5.根据权利要求1所述的刮刀可控式钻塞-通井-刮壁一体式装置,其特征在于,所述上接头(1)与芯轴(2)之间通过O型密封圈密封连接位置。
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