CN211648058U - 煤层气井的液压拉拔工具和解卡装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种煤层气井的液压拉拔工具和解卡装置，属于煤层气井中操作工具领域。液压拉拔工具包括上接头、中心管、缸套、下接头、呈管状的球座、密封球和顶杆；上接头与中心管固定连接；缸套套设在中心管外，缸套上设有第一环形凸块，中心管上设有第二环形凸块，第二环形凸块与第一环形凸块一一对应，在中心管的轴向上，第一环形凸块位于上接头和相对应的第二环形凸块之间，中心管的外壁、缸套的内壁、相对应的第一环形凸块和第二环形凸块围成有液压腔，中心管的管壁内设有与液压腔连通的径向通孔；下接头与缸套固定连接；球座与中心管固定连接，密封球位于中心管内，顶杆固定在下接头内并与球座同轴。本公开可对井下落物成功解卡。

Description

煤层气井的液压拉拔工具和解卡装置

技术领域

本公开涉及煤层气井中操作工具领域，特别涉及一种煤层气井的液压拉拔工具和解卡装置。

背景技术

卡钻事故是在煤层气井的实际生产与作业过程中，由于不合理的操作或者某一因素的影响而导致井下管柱或者井下工具在套管内被卡住，导致无法正常提出的一种井下故障。在修井作业中，经常出现卡钻事故。当卡钻事故发生后，应及时解卡。

相关技术中，最常使用的解卡方法是直接在井口用作业机对整个管柱进行大力上提。但是对定向井、水平井等特殊类型的煤层气井，受到井身结构的限制，作业机的上提力不能有效作用于卡点，导致解卡失败。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种煤层气井液压拉拔工具和解卡装置，可以处理定向井、水平井等特殊类型的煤层气井中的卡钻事故，提高修井效率，降低修井成本。所述技术方案如下：

第一方面，本公开实施例提供了一种煤层气井的液压拉拔工具，所述液压拉拔工具包括上接头、中心管、缸套、下接头、呈管状的球座、密封球和顶杆；所述上接头与所述中心管的第一端固定连接；所述缸套可滑动地套设在所述中心管外，所述缸套的内壁上设有与所述中心管的外壁相抵的若干个第一环形凸块，所述中心管的外壁上设有与所述缸套的内壁相抵的若干个第二环形凸块，所述第二环形凸块与所述第一环形凸块一一对应，在所述中心管的轴向上，所述第一环形凸块位于所述上接头和相对应的所述第二环形凸块之间，所述中心管的外壁、所述缸套的内壁、相对应的所述第一环形凸块和所述第二环形凸块围成有液压腔，所述中心管的管壁内设有与各个所述液压腔连通的径向通孔；所述下接头与所述缸套远离所述上接头的一端固定连接；所述球座与所述中心管的第二端固定连接，所述密封球位于所述中心管内，所述密封球的直径大于所述球座的内径且小于所述中心管的内径，所述顶杆固定在所述下接头内并与所述球座同轴，所述顶杆的长度大于所述球座的长度。

可选地，所述第一环形凸块和所述第二环形凸块的数量为多个，多个所述第一环形凸块和多个所述第二环形凸块沿所述中心管的轴向交替设置。

可选地，所述缸套包括同轴可拆卸连接的多段第一连接管，每段所述第一连接管均具有一个所述第一环形凸块。

可选地，所述中心管包括同轴可拆卸连接的多段第二连接管，每段所述多段第二连接管均具有一个所述第二环形凸块。

可选地，所述下接头内设有多个沿所述下接头的轴向延伸的第二通道。

可选地，多个所述第二通道沿所述下接头的周向间隔分布。

可选地，所述液压拉拔工具还包括防转外筒和防转螺钉，所述防转外筒的第一端可滑动地套设在所述上接头外，所述防转外筒的第二端与所述缸套靠近所述上接头的一端螺纹连接，所述防转外筒内设有沿所述防转外筒的轴向延伸的条形槽，所述防转螺钉固定在所述上接头的外壁上并位于所述条形槽内。

可选地，各个所述第一环形凸块与所述中心管之间设有第一密封圈。

可选地，各个所述第二环形凸块与所述缸套之间设有第二密封圈。

第二方面，本公开实施例提供了一种煤层气井的解卡装置，所述解卡装置包括水力锚、打捞工具和如第一方面提供的液压拉拔工具，所述液压拉拔工具分别与所述水力锚和所述打捞工具可拆卸地连接。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过上接头将中心管与水力锚固定连接并连通，当水力锚内注入高压液体固定在井壁上时，中心管及其上设置的第二环形凸块在井中的位置随之固定，并且中心管内也注入高压液体。缸套可滑动地套设在中心管外，设置在缸套内壁上且与中心管外壁相抵的第一环形凸块和设置在中心管外壁上且与缸套内壁相抵的第二环形凸块之间形成液压腔，液压腔与中心管连通，中心管内的高压液体注入液压腔中，由于中心管及其上设置的第二环形凸块在井中的位置固定，因此高压液体推动第一环形凸块及其设置的缸套在井内移动，带动通过下接头与缸套连接的打捞工具移动，可以在各种类型的煤层气井中带动卡井件向井口方向移动，成功解卡，特别适用于定向井、水平井等特殊类型的煤层气井。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种煤层气井的液压拉拔工具的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的图1中A处的放大图；

图3是本公开实施例提供的图1中B-B向的示意图；

图4是本公开实施例提供的一种煤层气井的解卡装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本公开实施例提供了一种煤层气井的液压拉拔工具。图1为本公开实施例提供的一种煤层气井的液压拉拔工具的结构示意图，图2为本公开实施例提供的图1中A处的放大图，图3为本公开实施例提供的图1中B-B向的示意图。参见图1、图2和图3，液压拉拔工具包括上接头1、中心管2、缸套3、下接头4、呈管状的球座51、密封球52和顶杆53；上接头1与中心管2的第一端固定连接；缸套3可滑动地套设在中心管2外，缸套3的内壁上设有与中心管2的外壁相抵的若干个第一环形凸块31，中心管2的外壁上设有与缸套3的内壁相抵的若干个第二环形凸块21，第二环形凸块21与第一环形凸块31一一对应，在中心管2的轴向上，第一环形凸块31位于上接头1和相对应的第二环形凸块21之间，中心管2的外壁、缸套3的内壁、相对应的第一环形凸块31和第二环形凸块21围成有液压腔，中心管2的管壁内设有与各个液压腔连通的径向通孔22；下接头4的第二端与缸套3远离上接头1的一端固定连接；球座51与中心管2的第二端固定连接，密封球52位于中心管2内，密封球52的直径大于球座51的内径且小于中心管2的内径，顶杆53固定在下接头4内并与球座51同轴，顶杆53的长度大于球座51的长度。

在实际应用中，上接头1具有用于与水力锚可拆卸地连接的第一端和与上接头1的第一端相对的第二端，上接头1的第二端与中心管2的第一端固定连接；并且上接头1呈管状，上接头1内设有连通水力锚和中心管2的第一通道11。

下接头4具有用于与打捞工具可拆卸地连接的第一端和与下接头4的第一端相对的第二端，下接头4的第二端与缸套3远离上接头1的一端固定连接；并且下接头4呈管状，下接头4内设有连通缸套3内外的第二通道41。

球座51上设有连通中心管2和缸套3的轴向通孔51a。

另外，第一环形凸块31和第二环形凸块21的数量可以为一个，也可以为两个，还可以为三个以上。

下面先结合图1、图2和图3简单介绍一下本公开实施例提供的液压拉拔工具的使用方法。

先将液压拉拔工具分别与水力锚和打捞工具连接，再将打捞工具、液压拉拔工具和水力锚依次下入煤层气井中。待打捞工具捕捉井下落物后，向水力锚中注入高压液体。水力锚在高压液体的作用下固定在井壁上，与水力锚连接的上接头1、与上接头1连接的中心管2、设置在中心管2上的第二环形凸块21随之固定在井中的某一位置处。同时高压液体通过水力锚依次注入与水力锚连通的第一通道11、与第一通道11连通的中心管2、与中心管2连通的径向通孔22、与径向通孔22连通的液压腔中。液压腔中的高压液体推动在井中位置不固定的第一环形凸块31向远离第二环形凸块21的方向移动，从而依次带动第一环形凸块31所在的缸套3、与缸套3连接的下接头4、与下接头4连接的打捞工具、与打捞工具连接的卡井件向井口方向移动，进行解卡。

高压液体通过水力锚依次注入与水力锚连通的第一通道11、与第一通道11连通的中心管2中，密封球52在中心管2内高压液体的作用下抵在球座51上，堵住轴向通孔51a，中心管2内的高压液体可以通过径向通孔22注入液压腔中。液压腔中的高压液体推动在井中位置不固定的第一环形凸块31向远离第二环形凸块21的方向移动，从而依次带动第一环形凸块31所在的缸套3、与缸套3连接的下接头4、与下接头4连接的顶杆53和打捞工具、与打捞工具连接的卡井件向井口方向移动，进行解卡。顶杆53移动到轴向通孔51a中作用在密封球52上，使密封球52离开球座51，中心管2内的高压液体进入轴向通孔51a中，并依次通过与轴向通孔51a连通的缸套3、以及连通缸套3内外的第二通道41泄压，与中心管2连通的径向通孔22、与径向通孔22连通的液压腔中的高压液体被卸除，与中心管2连通的第一通道11、与第一通道11连通的水力锚中的高压液体也被卸除，水力锚不再固定在井壁上，同时向井口方向拉动水力锚，与水力锚连接的上接头1、与上接头1连接的中心管2、设置在中心管2上的第二环形凸块21随之移动，液压腔恢复原状。

本公开实施例通过上接头将中心管与水力锚固定连接并连通，当水力锚内注入高压液体固定在井壁上时，中心管及其上设置的第二环形凸块在井中的位置随之固定，并且中心管内也注入高压液体。缸套可滑动地套设在中心管外，设置在缸套内壁上且与中心管外壁相抵的第一环形凸块和设置在中心管外壁上且与缸套内壁相抵的第二环形凸块之间形成液压腔，液压腔与中心管连通，中心管内的高压液体注入液压腔中，由于中心管及其上设置的第二环形凸块在井中的位置固定，因此高压液体推动第一环形凸块及其设置的缸套在井内移动，带动通过下接头与缸套连接的打捞工具移动，可以在各种类型的煤层气井中带动卡井件向井口方向移动，成功解卡，特别适用于定向井、水平井等特殊类型的煤层气井。

在实际应用中，上接头1与中心管2之间可以螺纹连接，方便拆装。

相应地，下接头4与缸套3之间可以螺纹连接，方便拆装。

示例性地，上接头1与中心管2之间还可以通过螺栓连接，连接牢固。

相应地，下接头4与缸套3之间还可以通过螺栓连接，连接牢固。

可选地，如图1所示，第一环形凸块31和第二环形凸块21的数量可以为多个，多个第一环形凸块31和多个第二环形凸块21沿中心管2的轴向交替设置。

多个第一环形凸块31和多个第二环形凸块21可以形成多个液压腔，注入液压腔的高压液体体积随之增大，可以为带动卡井件在井中移动提供更大驱动力。

可选地，如图1所示，缸套3可以包括同轴可拆卸连接的多段第一连接管32，每段第一连接管32均具有一个第一环形凸块31。

缸套3由多段第一连接管32组成，可以根据所需长度选取相应数量的第一连接管32组成缸套3。

可选地，如图1所示，第一环形凸块31固定在各自对应的第一连接管32靠近上接头1的一端上，并与各自对应第一连接管31相邻的第一连接管31固定连接。

将一个第一连接管32上固定的第一环形凸块31套设在另一个第一连接管32外进行固定连接，利用第一环形凸块31的设置位置，方便两个第一连接管32之间的连接。

在实际应用中，第一连接管31可以通过第一环形凸块31与相邻的第一连接管31进行螺纹连接，拆装方便。

示例性地，第一连接管31还可以通过第一环形凸块31与相邻的第一连接管31进行螺栓连接，连接牢固。

可选地，如图1所示，各个第一环形凸块31与中心管2之间可以设有第一密封圈33，避免高压液体从第一环形凸块31与中心管2之间的缝隙泄露，有利于注入液压腔内的高压液体驱动第二环形凸块21远离第一环形凸块31。

在实际应用中，第一密封圈33可以为O型圈，第一环形凸块31与中心管2相抵的表面上可以设有第一环形槽，第一密封圈33设置在第一环形槽内，可以将第一密封圈33限定在第一环形凸块31与中心管2之间。

可选地，如图1所示，中心管2可以包括同轴可拆卸连接的多段第二连接管23，每段第二连接管23均具有一个第二环形凸块21。

中心管2由多段第二连接管23组成，可以根据所需长度选取相应数量的第二连接管23组成中心管2。

可选地，如图1所示，第二环形凸块21固定在各自对应的第二连接管23远离上接头1的一端上，并与各自对应的第二连接管23相邻的第二连接管23固定连接。

将一个第二连接管23上固定的第二环形凸块21套设在另一个第二连接管23外进行固定连接，利用第二环形凸块21的设置位置，方便两个第二连接管23之间的连接。

在实际应用中，第二连接管23可以通过第二环形凸块21与相邻的第二连接管23进行螺纹连接，拆装方便。

示例性地，第二连接管23还可以通过第二环形凸块21与相邻的第二连接管23进行螺栓连接，连接牢固。

可选地，如图1所示，各个第二环形凸块21与缸套3之间可以设有第二密封圈24，避免高压液体从第二环形凸块21与缸套3之间的缝隙泄露，有利于注入液压腔内的高压液体驱动第二环形凸块21远离第一环形凸块31。

在实际应用中，第二密封圈24可以为O型圈，第二环形凸块21与缸套3相抵的表面上可以设有第二环形槽，第二密封圈24设置在第二环形槽内，可以将第二密封圈24限定在第二环形凸块21与缸套3之间。

可选地，如图3所示，下接头4内可以设有多个沿下接头4的轴向延伸的第二通道41，以在将顶杆53固定在下接头4上的情况下，可以快速泄压。

示例性地，如图3所示，多个第二通道41沿下接头4的周向间隔分布，以均匀泄压，提高泄压速度。

示例性地，密封球52可以为刚性球，如钢球，以免密封球在高压液体的作用下变形。

在实际应用中，球座51与中心管2之间可以螺纹连接，方便拆装。

相应地，顶杆53与下接头4之间可以螺纹连接，方便拆装。

示例性地，球座51与中心管2之间还可以通过螺栓连接，连接牢固。

可选地，如图1所示，液压拉拔工具还可以包括防转外筒61和防转螺钉62，防转外筒61的第一端可滑动地套设在上接头1外，防转外筒61的第二端与缸套3靠近上接头1的一端螺纹连接，防转外筒61内设有沿防转外筒61的轴向延伸的条形槽61a，防转螺钉62固定在上接头1的外壁上并位于条形槽61a内。

防转螺钉62固定在上接头1上并位于防转外筒61上条形槽61a内，防转外筒61在防转螺钉62的限制下只能沿条形槽61a的延伸方向移动，即沿防转外筒61的轴向相对于上接头1滑动，使得与防转外筒61固定连接的套筒3也只能沿轴向移动，从而避免套筒3沿周向转动。

本公开实施例提供了一种煤层气井的解卡装置。图4为本公开实施例提供的一种煤层气井的解卡装置的结构示意图。参见图4，解卡装置包括水力锚100、打捞工具200和液压拉拔工具300，液压拉拔工具300分别与水力锚100和打捞工具200可拆卸地连接。

在本实施例中，液压拉拔工具300可以为如图1所示的液压拉拔工具，在此不再详述。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种煤层气井的液压拉拔工具，其特征在于，所述液压拉拔工具包括上接头(1)、中心管(2)、缸套(3)、下接头(4)、呈管状的球座(51)、密封球(52)和顶杆(53)；所述上接头(1)与所述中心管(2)的第一端固定连接；所述缸套(3)可滑动地套设在所述中心管(2)外，所述缸套(3)的内壁上设有与所述中心管(2)的外壁相抵的若干个第一环形凸块(31)，所述中心管(2)的外壁上设有与所述缸套(3)的内壁相抵的若干个第二环形凸块(21)，所述第二环形凸块(21)与所述第一环形凸块(31)一一对应，在所述中心管(2)的轴向上，所述第一环形凸块(31)位于所述上接头(1)和相对应的所述第二环形凸块(21)之间，所述中心管(2)的外壁、所述缸套(3)的内壁、相对应的所述第一环形凸块(31)和所述第二环形凸块(21)围成有液压腔，所述中心管(2)的管壁内设有与各个所述液压腔连通的径向通孔(22)；所述下接头(4)与所述缸套(3)远离所述上接头(1)的一端固定连接；所述球座(51)与所述中心管(2)的第二端固定连接，所述密封球(52)位于所述中心管(2)内，所述密封球(52)的直径大于所述球座(51)的内径且小于所述中心管(2)的内径，所述顶杆(53)固定在所述下接头(4)内并与所述球座(51)同轴，所述顶杆(53)的长度大于所述球座(51)的长度。

2.根据权利要求1所述的液压拉拔工具，其特征在于，所述第一环形凸块(31)和所述第二环形凸块(21)的数量为多个，多个所述第一环形凸块(31)和多个所述第二环形凸块(21)沿所述中心管(2)的轴向交替设置。

3.根据权利要求2所述的液压拉拔工具，其特征在于，所述缸套(3)包括同轴可拆卸连接的多段第一连接管(32)，每段所述第一连接管(32)均具有一个所述第一环形凸块(31)。

4.根据权利要求2所述的液压拉拔工具，其特征在于，所述中心管(2)包括同轴可拆卸连接的多段第二连接管(23)，每段所述多段第二连接管(23)均具有一个所述第二环形凸块(21)。

5.根据权利要求1～4任一项所述的液压拉拔工具，其特征在于，所述下接头(4)内设有多个沿所述下接头(4)的轴向延伸的第二通道(41)。

6.根据权利要求5所述的液压拉拔工具，其特征在于，多个所述第二通道(41)沿所述下接头(4)的周向间隔分布。

7.根据权利要求1～4任一项所述的液压拉拔工具，其特征在于，所述液压拉拔工具还包括防转外筒(61)和防转螺钉(62)，所述防转外筒(61)的第一端可滑动地套设在所述上接头(1)外，所述防转外筒(61)的第二端与所述缸套(3)靠近所述上接头(1)的一端螺纹连接，所述防转外筒(61)内设有沿所述防转外筒(61)的轴向延伸的条形槽(61a)，所述防转螺钉(62)固定在所述上接头(1)的外壁上并位于所述条形槽(61a)内。

8.根据权利要求1～4任一项所述的液压拉拔工具，其特征在于，各个所述第一环形凸块(31)与所述中心管(2)之间设有第一密封圈(33)。

9.根据权利要求1～4任一项所述的液压拉拔工具，其特征在于，各个所述第二环形凸块(21)与所述缸套(3)之间设有第二密封圈(24)。

10.一种煤层气井的解卡装置，其特征在于，所述解卡装置包括水力锚(100)、打捞工具(200)和如权利要求1～9任一项所述的液压拉拔工具(300)，所述液压拉拔工具(300)分别与所述水力锚(100)和所述打捞工具(200)可拆卸地连接。

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