CN212130443U - 一种增力减载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种增力减载装置，增力减载装置包括中心管、设置在中心管的上端的锚定组件、设置在中心管的下端的提升组件、设置在提升组件下端的下接头，其中，提升组件能构造为带动下接头相对中心管轴向移动，该增力减载装置可以在鱼顶位置产生大吨位拉力，不受作业提升荷载的限制，有效解决了作业设备打捞能力受限的问题，同时，该技术不受井身结构的影响，尤其适合于大斜度井及水平井落物打捞。

Description

一种增力减载装置

技术领域

本实用新型涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种增力减载装置。

背景技术

缝洞储层开发过程中，投产初期以裸眼酸压完井为主，导致后期生产过程中裸眼井壁坍塌频繁发生。在后期修井作业过程中，裸眼封隔器解封困难形成落鱼，同时在冲砂作业过程中管柱频繁遇卡，需要大吨位提拉才能满足现场作业需要。尤其随着油田开发规模的不断扩大、超深井的数量越来越多，部分超深井深度超过8000米，而且裸眼段也很长，由此也带来了深井、超深井修井作业困难的问题。对于深井、超深井修井作业，一是修井作业管柱自身重量大，修井作业设备额定负荷有限，难以满足作业需求；二是采用钻机修井作业，成本高，经济效益低。

由此，发明一种用于打捞落鱼的增力减载工具是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本实用新型提出了一种增力减载装置。该增力减载装置可以在鱼顶位置产生大吨位拉力，不受作业提升荷载的限制，有效解决了作业设备打捞能力受限的问题。同时，该技术不受井身结构的影响，尤其适合于大斜度井及水平井落物打捞。

为了实现以上实用新型目的，本实用新型提出了一种具有以下结构的增力减载装置，包括：

中心管，

设置在中心管的上端的锚定组件，

设置在中心管的下端的提升组件，

设置在提升组件下端的下接头，

其中，提升组件能构造为带动下接头相对中心管轴向移动。

在一个实施例中，提升组件具有：

提升筒体，提升筒体能与中心管固定连接，

套设在提升筒体下端外壁上的接头筒，

活塞，活塞的主体套设在接头筒的上端外壁上，主体的上端内壁设置径向向内延伸的内凸部，轴向上内凸部位于接头筒的上端面之上，径向上内凸部与提升筒体的外壁抵接，

固定套设在主体下端外壁上的连接筒，以与接头筒和活塞形成液压腔，连接筒的下端能与下接头固定连接，

其中，在接头筒的壁上设置有传压孔，传压孔能与中心管的内腔和液压腔连通。

在一个实施例中，轴向上依次设置多个提升组件，位于下一级的提升筒体上端插入式固定到上一级的接头筒的内壁上，并使得下一级的活塞的上端面与上一级的接头筒的下端面之间可以具有一个活塞行程的距离，上一级的活塞可以通过连接筒连接下一级的活塞，而最下端的连接筒与下接头直接连接。

在一个实施例中，在接头筒的下端外壁上设置径向向外的外凸部，活塞的下端面能与外凸部的上端面相对，并在外凸部的外壁面与连接筒之间设置动密封。

在一个实施例中，在最下级的提升组件的接头筒的下端设置球座，并在球座的上端设置球，在球座的内腔中固定设置弹簧底座，并在球座的内腔中设置下端与弹簧底座抵接的弹簧，在弹簧作用下，球能与球座坐封或者分离。

在一个实施例中，在下接头的内腔中设置顶杆，该顶杆构造为在跟随下接头轴向向上移动过程中，能推动球而解封球与球座的坐封状态。

在一个实施例中，中心管的外壁上设置有朝向下的台阶面，在初始状态下，台阶面距离最上级的活塞的长度至少为800毫米。

在一个实施例中，锚定组件具有：

固定设置在中心管上端的锚体，在锚体上设置内外连通的安装孔，

设置在安装孔内的锚爪，在锚爪的外壁面上设置避让槽，

固定设置在锚体上压板，压板与避让槽位置相对，

设置在避让槽的底壁和压板之间的弹性件。

在一个实施例中，锚爪的锚爪角度为110到130度。

在一个实施例中，锚爪的锚爪宽度为7毫米。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该增力减载装置的上端锚定组件可以起到锚定作用，而下端提升组件可以提供轴向的力，使得打捞顺利的进行，能够避免打捞过程中的拉力损失，提高打捞效率。

附图说明

下面将结合附图来对本实用新型的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了根据本实用新型的增力减载装置的结构图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

本实用新型的实施例提出了一种增力减载装置100。如图1所示，该增力减载装置100包括中心管1、锚定组件、提升组件和下接头2。其中，中心管1自身为筒状，主要起到连接作用。锚定组件设置在中心管1的上端，用于起到锚定作用。提升组件设置在中心管1的下端。而下接头2设置在提升组件的下端。提升组件用于带动下接头2相对中心管1轴向移动，进而拉动落鱼。由此，该增力减载装置100可以在鱼顶位置产生拉力，不受作业提升荷载的限制，有效解决了作业设备打捞能力受限的问题。同时，该技术不受井身结构的影响，尤其适合于大斜度井及水平井落物打捞。

具体地，锚定组件具有筒状的锚体3。在该锚体3的壁上设置有内外连通的安装孔31。在安装孔31处设置有锚爪32。该锚爪32的外壁上设置有径向延伸的避让槽(图中未示出)。在锚体3上固定设置压板33。该压板33的两端搭接在安装孔31的外侧，并通过比如螺钉固定连接。同时，压板33还与锚爪32上的避让槽位置相对应。在锚爪32和压板33之间设置弹性件34，例如，该弹性件34可以为弹簧。并且，该弹簧设置在锚爪32上的避让槽内并可以抵接压板33的内侧面。在初始状态下，由于设置有弹性件34，则锚爪32收纳在安装孔31内，以用于下入等操作。当锚爪32受径向力时，比如在锚体3的内腔中有高压液体泵送，液压力会推动锚爪32径向移动。此时，弹性件34受压，凸出于锚体3的锚爪32可以锚定在比如套管上，起到锚定作用。当锚体3的内腔中泄压后，在弹性件34作用下，该锚爪32可以径向回缩，以进行解锚操作。

优选地，锚爪32的锚爪角度(两个相邻的波峰之间所形成的角度)为110到130度，比如120度。而锚爪32的锚爪宽度(两个相邻的波峰之间的轴向距离)为7毫米。上述设置的锚爪结构锚定力大，能保证工作安全稳定。为了增加锚定力，在锚体3的外壁上可以轴向设置多组锚爪32。而每组锚爪32，在周向壁上，可以间隔式设置多个，例如3-4个。

提升组件具有提升筒体40、接头筒41、活塞42和连接筒43。其中，提升筒体40能与中心管1固定连接。接头筒41套设在提升筒体40下端外壁上。活塞42包括主体421和内凸部422。主体421套设在接头筒41的上端外壁上。内凸部422与主体421一体式设置，构造为由主体421的上端内壁径向向内延伸。并且轴向上，内凸部422位于接头筒41的上端面之上，径向上，内凸部422与提升筒体40的外壁抵接。连接筒43套设在主体421的下端外壁上，并与接头筒41和活塞42形成液压腔44。在接头筒41的壁上设置有传压孔411。该传压孔411能与中心管1的内腔和液压腔44连通。在工作过程中，向提升筒体40内注入高压液。液体通过传压孔411进入到液压腔44内，在压力作用下，促动活塞42相对于接头筒41轴向移动，而轴向移动的活塞42带动连接筒43上移，进而带动下接头2上移。

根据实际工程需要，可以在中心管1的下端设置多级提升组件，以保证足够的轴向力。而在设置多级提升组件的情况下，最上端的提升筒体40与中心管1固定连接。当然，为了设置方便，最上面的提升筒体40与中心管1可以为同一整体管。下一级的提升筒体40可以与上一级的接头筒41固定连接，例如插入到接头筒41的内腔中。在下一级的提升筒体40与上一级的接头筒41固定后，下一级的活塞42的上端面与上一级的接头筒41的下端面之间可以具有一个活塞行程的距离。上一级的活塞42可以通过连接筒43连接下一级的活塞42，而最下级的连接筒43与下接头2直接连接。上述结构提升组件之间连接简单，可以在现场根据需要适当增加或者减小提升组件的数量。

在接头筒41的下端外壁上设置径向向外的外凸部412。活塞42的下端面能与外凸部412的上端面相对。并在外凸部412的外壁面与连接筒43之间设置动密封45。在连接筒43与主体421之间也设置密封圈46。上述设置保证了液压腔44的密封，进而保证了轴向力的稳定。在活塞42与提升筒体40也设置有动密封圈47。

在最下级的提升组件的接头筒43的下端设置球座50。并在球座50的上端设置球51。在球座50的内腔中固定设置弹簧底座52。并在球座50的内腔中设置下端与弹簧底座52抵接的弹簧53。在弹簧53作用下，球51能与球座50坐封或者分离。在下接头2的内腔中设置顶杆54。该顶杆54构造为在跟随下接头2轴向移动过程中，能推动球51而解封球51与球座52的坐封状态。

优选地，中心管1的外壁上设置有朝向下的台阶面11。在初始状态下，台阶面11距离最上级的活塞42的长度至少为800毫米，例如1000毫米。这个距离就是活塞42的行程。为了保证该增力减载装置100适应高温环境，其中部件还可以采用耐高温材料设置。

下面详述增力减载装置100的工作过程。

该增力减载装置100设置在修井管柱上。其中，下接头2的下端连接钻具和打捞工具，锚定组件上部连接管柱。在下井过程中，修井管柱内外液压力平衡，锚爪32在弹性件34作用下，收缩在安装孔31内。活塞42处于下死点位置。在弹簧53作用下，球51与球座50不接触，可实现下井过程中循环洗井。

管柱下到设计位置后，小排量循环洗井，冲洗鱼顶，按打捞工具操作规程，捞获落鱼。

管柱上提适当负荷，地面泵车开泵打液压，随着泵车排量增大，球51与球座50处产生的节流压差克服弹簧53的阻力，使球51与球座50接触密封，管柱内外形成压差。锚爪32在管柱内液压力作用下，克服弹性件34阻力，沿锚体3径向伸出，锚定在套管内壁上。同时，活塞42在管柱内外压差作用下轴向向上移动，产生向上的拉力。通过连接筒43拉动下接头2。再通过连接钻具和打捞工具拉动井下落鱼，使落鱼松动解卡。在活塞42上行过程中，顶杆54随下接头2一起向上移动，当活塞42接近上死点时，顶杆54将球51推离球座50，管柱内泄压，锚爪32在弹性体34作用下收回到锚体3内，解卡作业完成。此时可以停泵，将管柱起出。

本实用新型的增力减载装置100，采用锚定组件，保证牢固锚定在套管内壁上。同时，该锚定组件通过液压驱动，在管柱内液压力释放后，锚爪32能够顺利回弹至锚体3内，操作简便，保证增力减载装置100顺利起出。可以根据需要设置锚爪32的数量，以满足实际需要，使得该增力减载装置100适用范围广。中心管1的轴向长度决定了工作行程，该增力减载装置100行程长，能更好的实现打捞落鱼的操作。采用多提升组件串联结构，保证产生足够的轴向力，可达800-1000kN。采用复合球座结构，实现小排量下循环洗井，冲洗鱼头，大排量下密封功能。采用顶杆54结构，保证球座50在完成工作行程后泄压，实现重复工作。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和/或修改，根据本实用新型的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增力减载装置，其特征在于，包括：

中心管，

设置在所述中心管的上端的锚定组件，

设置在所述中心管的下端的提升组件，

设置在所述提升组件下端的下接头，

其中，所述提升组件能构造为带动所述下接头相对所述中心管轴向移动。

2.根据权利要求1所述的增力减载装置，其特征在于，所述提升组件具有：

提升筒体，所述提升筒体能与所述中心管固定连接，

套设在所述提升筒体下端外壁上的接头筒，

活塞，所述活塞的主体套设在所述接头筒的上端外壁上，所述主体的上端内壁设置径向向内延伸的内凸部，轴向上所述内凸部位于所述接头筒的上端面之上，径向上所述内凸部与所述提升筒体的外壁抵接，

固定套设在所述主体下端外壁上的连接筒，以与所述接头筒和所述活塞形成液压腔，所述连接筒的下端能与所述下接头固定连接，

其中，在所述接头筒的壁上设置有传压孔，所述传压孔能与所述中心管的内腔和所述液压腔连通。

3.根据权利要求2所述的增力减载装置，其特征在于，轴向上依次设置多个提升组件，位于下一级的所述提升筒体上端插入式固定到上一级的所述接头筒的内壁上，并使得下一级的所述活塞的上端面与上一级的所述接头筒的下端面之间可以具有一个活塞行程的距离，上一级的所述活塞可以通过连接筒连接下一级的活塞，而最下端的所述连接筒与所述下接头直接连接。

4.根据权利要求2所述的增力减载装置，其特征在于，在所述接头筒的下端外壁上设置径向向外的外凸部，所述活塞的下端面能与所述外凸部的上端面相对，并在所述外凸部的外壁面与所述连接筒之间设置动密封。

5.根据权利要求3所述的增力减载装置，其特征在于，在最下级的所述提升组件的接头筒的下端设置球座，并在所述球座的上端设置球，在所述球座的内腔中固定设置弹簧底座，并在所述球座的内腔中设置下端与所述弹簧底座抵接的弹簧，在所述弹簧作用下，所述球能与所述球座坐封或者分离。

6.根据权利要求5所述的增力减载装置，其特征在于，在所述下接头的内腔中设置顶杆，该顶杆构造为在跟随下接头轴向向上移动过程中，能推动所述球而解封所述球与所述球座的坐封状态。

7.根据权利要求3所述的增力减载装置，其特征在于，所述中心管的外壁上设置有朝向下的台阶面，在初始状态下，所述台阶面距离最上级的所述活塞的长度至少为800毫米。

8.根据权利要求1到7中任一项所述的增力减载装置，其特征在于，所述锚定组件具有：

固定设置在所述中心管上端的锚体，在所述锚体上设置内外连通的安装孔，

设置在所述安装孔内的锚爪，在所述锚爪的外壁面上设置避让槽，

固定设置在所述锚体上压板，所述压板与所述避让槽位置相对，

设置在所述避让槽的底壁和所述压板之间的弹性件。

9.根据权利要求8所述的增力减载装置，其特征在于，所述锚爪的锚爪角度为110到130度。

10.根据权利要求8所述的增力减载装置，其特征在于，所述锚爪的锚爪宽度为7毫米。

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