桥塞打捞工具的制作方法

1.本技术实施例涉及石油开采领域，特别涉及一种桥塞打捞工具。


背景技术：

2.在天然气勘探开发过程中，大通径桥塞分段压裂工艺是广泛应用于页岩气井开发的新型工艺。
3.然而大通径桥塞在油气井生产过程中存在于井内，但是随着生产时间的推移，井内大通径桥塞受井底流体冲刷可能发生位移、损坏甚至解体，引发井筒堵塞，导致地层流体不能顺利采出。
4.相关技术中，尚未有完善的大通径桥塞打捞方法，且相关技术中需多次入井以打捞出大通径桥塞，因此，对于大通径桥塞分段压裂工艺，急需本技术提供的一种打捞方法来有效降低处理大通径桥塞需要多次入井的问题，并建立井筒全通径，以提供有效的油气采出通道。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种桥塞打捞工具，可用于解决相关技术中处理大通径桥塞需要多趟下入钻具的问题。技术方案如下：
6.本技术实施例提供一种桥塞打捞工具，所述桥塞打捞工具包括捞矛本体，所述捞矛本体的上部套接有套铣鞋，所述捞矛本体的下部套接有铣锥，所述捞矛本体的周侧套接有伸缩组件；
7.所述铣锥用于磨铣桥塞内部的阻塞物，所述套铣鞋用于套铣桥塞的上接头；
8.下放过程中，所述伸缩组件位于所述桥塞内部，且呈压缩状态，所述压缩状态下，所述伸缩组件在达到桥塞顶部时，在所述伸缩组件的斜面作用下，所述伸缩组件的直径与所述桥塞的内径相同；
9.上提过程中，所述伸缩组件位于桥塞外部，且呈伸展状态，所述伸展状态下，所述伸缩组件的直径大于所述桥塞的内径，且所述伸缩组件带动所述桥塞向上运动。
10.可选的，所述伸缩组件包括支撑架和支撑弹簧；
11.所述捞矛本体的侧壁设置有第一凹槽，所述第一凹槽内用于容置所述支撑架和所述支撑弹簧；
12.所述支撑弹簧在伸展状态下，所述支撑架凸出于所述第一凹槽；
13.所述支撑弹簧在压缩状态下，所述支撑架位于所述第一凹槽内且无凸出部分。
14.可选的，所述支撑架为单边锥面结构，所述支撑架包括上锥面和下锥面；
15.所述上锥面与所述捞矛本体的轴向垂直，所述下锥面与所述上锥面相连，且所述上锥面、所述下锥面和所述捞矛本体的轴向围合形成三角形。
16.可选的，在围合形成的所述三角形中，所述下锥面与所述捞矛本体的轴向的夹角为20度。
17.可选的，下放过程中，所述支撑弹簧处于伸展状态，所述下锥面受力后，所述支撑弹簧处于所述压缩状态，且所述下锥面未受力后，所述支撑弹簧恢复至所述伸展状态；
18.上提过程中，所述上锥面与所述桥塞的底面接触，所述支撑架通过所述上锥面推动所述桥塞向上运动。
19.可选的，所述桥塞打捞工具还包括复位弹簧和滑块剪切环；
20.所述捞矛本体的侧壁还设置有第二凹槽，所述第二凹槽内用于容置所述复位弹簧；
21.所述滑块剪切环位于所述复位弹簧和所述支撑架之间，且所述滑块剪切环与所述复位弹簧之间通过第一销钉分隔，所述第一销钉设置于所述捞矛本体的侧壁；
22.上提过程中，所述支撑架对所述滑块剪切环施加向下的第一作用力，所述滑块剪切环受力后对所述第一销钉施加剪切力，当所述剪切力超过预设剪切强度时，所述第一销钉切断；
23.所述第一销钉切断后，所述支撑架在所述第一凹槽内向下运动直至不凸出于所述第一凹槽；所述支撑架推动所述滑块剪切环向下运动，所述滑块剪切环对所述复位弹簧施加向下的第二作用力，所述复位弹簧受力后处于压缩状态，并在所述桥塞打捞工具上提至所述桥塞外部时推动所述支撑架复位。
24.可选的，所述桥塞打捞工具还包括限位外筒，所述限位外筒用于限定所述复位弹簧和所述支撑架的位置；
25.所述限位外筒套接于所述复位弹簧的下方，且通过第一螺钉固定于所述捞矛本体的侧壁，所述第一螺钉位于所述限位外筒的上方。
26.可选的，所述桥塞打捞工具还包括卡座，所述卡座套接于所述限位外筒和所述铣锥之间，所述卡座用于限定所述限位外筒的位置。
27.可选的，所述桥塞打捞工具还包括滑块限位环，所述滑块限位环用于限定所述支撑架的移动距离；
28.所述滑块限位环的下端与所述支撑架的上端套接，且通过第二螺钉固定于所述捞矛本体的侧壁，所述第二螺钉位于所述滑块限位环的上方。
29.可选的，所述铣锥与所述捞矛本体的芯轴的下端螺纹连接固定。
30.本技术实施例中，提供了一种桥塞打捞工具，通过伸缩组件在作业过程的自行受力压缩和伸展，实现了自动桥塞打捞的功能，即实现一套工具完成对大通径桥塞的套铣和打捞作业，从而有效降低相关技术中处理大通径桥塞需要多趟下入钻具且易造成二次复杂的问题，能确保建立井筒全通径，提供油气采出通道。
附图说明
31.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的桥塞打捞工具的结构示意图；
32.图2示出了本技术另一个示例性实施例提供的桥塞打捞工具的结构示意图；
33.图3是本技术一个实施例提供的支撑架的结构示意图；
34.图4是本技术一个实施例提供的复位弹簧、滑块剪切环、支撑架以及支撑弹簧之间位置关系的结构示意图。
35.其中，对附图中的各标号说明如下：
36.1：捞矛本体；2：套铣鞋；3：铣锥；4：伸缩组件；41：支撑架；42：支撑弹簧；43：支撑架固定凹槽；411：上锥面；412：下锥面；5：复位弹簧；6：滑块剪切环；7：第一销钉；8：限位外筒；9：第一螺钉；10：卡座；11：滑块限位环；12：第二螺钉。
37.通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
38.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步的详细描述。
39.在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
40.在相关技术中，多级分段压裂成为了页岩气藏开发生产的关键技术，其中大通径桥塞分簇射孔联作和分段压裂工艺是广泛应用于页岩气井开发的一种新型工艺，该工艺能在压裂后免去钻磨处理桥塞作业，建立较大通径的井内通道。大通径桥塞在油气井生产过程中存在于井内，生产前期一般不会存在损坏现象，但是随着生产时间的推移，井内大通径桥塞受井底流体冲刷可能发生位移、损坏甚至解体，引发井筒堵塞，导致地层流体不能顺利采出的问题。由于大通径桥塞结构复杂，其本体材质多为合金钢组成，材质坚硬，相关技术中作业现场采用常规钻磨、打捞工具对其进行处理，效率非常低，并常出现卡钻，甚至导致碎屑增多的问题，容易造成二次复杂，作业风险极大。
41.但现有工具及处理方式需对大通径桥塞进行整体钻磨，再下入专用打捞工具对钻磨后的碎屑物进行打捞、清理，需多次下钻作业。因此，相关技术中所提供的方法依然面临着成本高，耗时长且易造成二次复杂的问题。
42.本技术实施例提供了一种桥塞打捞工具，可用于解决大通径桥塞受损后需多次下钻钻磨和打捞的问题。请参考图1，其示出了本技术一个示例性实施例提供的桥塞打捞工具的结构示意图。
43.如图1所示，桥塞打捞工具包括捞矛本体1，捞矛本体1的上部套接有套铣鞋2，捞矛本体1的下部套接有铣锥3，捞矛本体1的周侧套接有伸缩组件4。
44.其中，铣锥3用于磨铣桥塞内部的阻塞物，主要工作面是锥面的硬质合金刃刀，套铣鞋2用于套铣桥塞的上接头。
45.图1所示为桥塞打捞工具的初始状态。将桥塞打捞工具的下端先下入井内，抵达桥塞顶部时，通过旋转外径略小于桥塞内径的铣锥3，能够磨铣掉桥塞内壁由于轻微变形或存在杂质造成的阻挡。
46.本技术实施例中的伸缩组件4具有伸缩性，能够在不同的施工阶段呈现出不同的伸缩状态，从而实现相应功能。
47.在一种可能的设计中，下放过程中，伸缩组件4位于桥塞内部且呈压缩状态，压缩状态下，伸缩组件4在达到桥塞顶部时，在伸缩组件4的斜面作用下，伸缩组件4的直径与桥塞的内径相同。由于伸缩组件4的直径与桥塞的内径相同，因此桥塞打捞工具能够顺利下入
桥塞内部。
48.进一步的，上提过程中，伸缩组件4位于桥塞外部，且呈伸展状态，伸展状态下，伸缩组件4的直径大于桥塞的内径。由于伸缩组件4的直径大于桥塞的内径，因此位于桥塞外部的伸缩组件4能够带动桥塞向上运动，其中，伸缩组件4伸展状态下在桥塞的底面上提供向上的作用力，将桥塞向上运动并打捞出井口。
49.可见，采用本技术实施例提供的桥塞打捞工具，在下入桥塞打捞工具的过程中，能够对桥塞内部进行清洗，并在清洗完毕后，能够利用桥塞打捞工具实现桥塞的打捞，即使用单一工具能够同时实现清洗和打捞功能。
50.综上所述，本技术实施例中，提供了一种桥塞打捞工具，通过伸缩组件在作业过程的自行受力压缩和伸展，实现了自动桥塞打捞的功能，即实现一套工具完成对大通径桥塞的套铣和打捞作业，从而有效降低相关技术中处理大通径桥塞需要多趟下入钻具且易造成二次复杂的问题，能确保建立井筒全通径，提供油气采出通道。
51.请参考图2，其示出了本技术另一个示例性实施例提供的桥塞打捞工具的结构示意图。
52.在图1的基础上，如图2所示，伸缩组件4包括支撑架41和支撑弹簧42。
53.套铣鞋2套接于捞矛本体1的上部，捞矛本体1的芯轴上设有支撑架固定凹槽43，支撑架41套接于支撑架固定凹槽43内；支撑弹簧42设于支撑架固定凹槽43内并且一端与支撑架固定凹槽43相固定，另一端与捞矛本体1相固定；捞矛本体1的芯轴的下端套接铣锥3。铣锥3和捞矛本体1的芯轴的下端螺纹连接固定。
54.其中，捞矛本体1的侧壁设置有第一凹槽，第一凹槽内用于容置支撑架41和支撑弹簧42。
55.支撑弹簧42在伸展状态下，支撑架41凸出于第一凹槽；支撑弹簧42在压缩状态下，支撑架41位于第一凹槽内且无凸出部分。
56.可选的，如图3所示，支撑架41为单边锥面结构，支撑架41包括上锥面411和下锥面412。其中，上锥面411与捞矛本体1的轴向垂直，下锥面412与上锥面411相连，且上锥面411、下锥面412和捞矛本体1的轴向围合形成三角形。
57.进一步的，在围合形成的三角形中，下锥面412与捞矛本体1的轴向的夹角为20度。
58.对于桥塞打捞工具的作业过程而言，在下放过程中，支撑弹簧42处于伸展状态，下锥面412受力后，支撑弹簧42处于压缩状态，且下锥面412未受力后，支撑弹簧42恢复至伸展状态；在上提过程中，上锥面411与桥塞的底面接触，支撑架41通过上锥面411推动桥塞向上运动。
59.可见，借助上述伸缩组件4的三角形锥面结构，使伸缩组件4在下方过程中能够适配桥塞的内径，使伸缩组件4在上提过程中能够对桥塞施加向上的提拉力，从而完成桥塞打捞。并且，由于上述伸缩组件4的结构简单，且可靠性高，因此能够降低桥塞打捞工具的制造成本。
60.完成桥塞打捞后，为了将桥塞打捞工具从桥塞中取出，以便后续对其他桥塞进行打捞，如图4所示，在一种可能的实施方式中，桥塞打捞工具还包括复位弹簧5和滑块剪切环6。
61.可选的，捞矛本体1的侧壁还设置有第二凹槽，第二凹槽内用于容置复位弹簧5。第
二凹槽位于支撑架固定凹槽43的下方，滑块剪切环6位于复位弹簧5和支撑架41之间，且滑块剪切环6与复位弹簧5之间通过第一销钉7分隔，第一销钉7设置于捞矛本体1的侧壁。
62.上提过程中，支撑架41对滑块剪切环6施加向下的第一作用力，滑块剪切环6受力后对第一销钉7施加剪切力，当剪切力超过预设剪切强度时，第一销钉7切断。
63.进一步的，第一销钉7切断后，支撑架41在第一凹槽内向下运动直至不凸出于第一凹槽；支撑架41推动滑块剪切环6向下运动，滑块剪切环6对复位弹簧5施加向下的第二作用力，复位弹簧5受力后处于压缩状态，并在桥塞打捞工具上提至桥塞外部时推动支撑架41复位。
64.简单来讲，利用上述桥塞打捞工具完成桥塞打捞后，通过进一步提高向上拉力，增加支撑架41对滑块剪切环6的压力，从而通过滑块剪切环6切断第一销钉7，使支撑架41能够收纳在第一凹槽内。支撑架41能够收纳在第一凹槽后，桥塞打捞工具能够从桥塞内部提出。
65.当支撑架41脱离桥塞内部后，处于压缩状态的复位弹簧5向支撑架41施加向上的作用力，从而推动支撑架41完成复位。
66.后续利用该桥塞打捞工具打捞其他桥塞时，只需要重新在滑块剪切环6下方设置第一销钉7即可，使桥塞打捞工具具有重复利用性，且重复利用的成本较低。
67.在一种可能的实施方式中，桥塞打捞工具还包括限位外筒8，限位外筒8用于限定复位弹簧5和支撑架41的位置。其中，限位外筒8套接于复位弹簧5的下方，且通过第一螺钉9固定于捞矛本体1的侧壁，第一螺钉9位于限位外筒8的上方。此外，限位外筒8套接在滑块剪切环6和复位弹簧5的外部，且其上端套接在支撑架41的下端外部。
68.在一种可能的实施方式中，桥塞打捞工具还包括卡座10，卡座10套接于限位外筒8和铣锥3之间，卡座10用于限定限位外筒8的位置。
69.在一种可能的实施方式中，桥塞打捞工具还包括滑块限位环11，滑块限位环11用于限定支撑架41的移动距离。其中，滑块限位环11的下端与支撑架41的上端套接，且通过第二螺钉12固定于捞矛本体1的侧壁，第二螺钉12位于滑块限位环11的上方。
70.本技术实施例中，提供了一种桥塞打捞工具，通过伸缩组件在作业过程的自行受力压缩和伸展，实现了自动桥塞打捞的功能，即实现一套工具完成对大通径桥塞的套铣和打捞作业，从而有效降低相关技术中处理大通径桥塞需要多趟下入钻具且易造成二次复杂的问题，能确保建立井筒全通径，提供油气采出通道。
71.本技术实施例提供一种利用图2所示桥塞打捞工具进行桥塞打捞的方法，具体为：
72.将桥塞打捞工具的下端先下入井内，抵达桥塞顶部时，通过旋转铣锥3，磨铣掉桥塞内壁的阻挡；
73.继续下放桥塞打捞工具，由于支撑架41为单边锥面结构，通过桥塞顶部时，通过加大钻压，在锥面力作用下，支撑弹簧42被压缩，支撑架41向支撑架固定凹槽43内收缩至与桥塞内壁的内径相同，随着桥塞打捞工具200的继续下放，当支撑架41通过桥塞底部时，在支撑弹簧42的回弹力作用下向外弹出；
74.继续下放桥塞打捞工具，套铣鞋2与桥塞的上接头接触，此时旋转工具，套铣鞋2将会套铣掉桥塞的上接头，桥塞的密封胶筒轴向应力释放，与井筒内壁接触力降低；
75.上提桥塞打捞工具，支撑架41的锥面的上端面在桥塞的底面上提供向上的作用力，将桥塞打捞出井口；若上提力超过预计依然未提动，则加大上提力退出桥塞打捞工具实
现自解卡，避免出现卡钻情况。
76.本技术实施例提供另一种利用桥塞打捞工具进行桥塞打捞的方法，具体为：
77.继续下放桥塞打捞工具，由于支撑架41为单边锥面结构，通过桥塞顶部时，通过加大钻压，在锥面力作用下，支撑弹簧42被压缩，支撑架41向支撑架固定凹槽43内收缩至与桥塞内壁的内径相同。
78.继续下放桥塞打捞工具200，套铣鞋2与桥塞的上接头接触，此时旋转工具，套铣鞋2将会套铣掉桥塞的上接头，桥塞的密封胶筒轴向应力释放，与井筒内壁接触力降低；
79.上提桥塞打捞工具，支撑架41的锥面的上端面在桥塞的底面上提供向上的作用力，将桥塞打捞出井口。
80.其中，操作人员可通过调整支撑弹簧42的材质及粗细，从而调整其施加在支撑架41上的径向作用力，在一定上提力作用下，支撑架41向下运动会使得支撑架41能够缩进支撑架固定凹槽43，实现支撑架41外径缩小至大通径桥塞内壁内径以内，实现工具的顺利起出，避免井内卡钻。
81.进一步的，在下入桥塞打捞工具之前，从上往下依次装配钻杆、钻铤、随钻震击器、另一钻铤和工具，得到工具串；可根据需要在随钻震击器和另一钻铤之间装配扶正器；采用打铅印、光油管通径等方式，入井检查桥塞上部、孔道是否存在堵塞，同时检查桥塞是否存在破损情况。检查工具下放至接近桥塞位置时，应降低下放速度，避免过大的冲击损伤桥塞。
82.钻杆作为将工具串下入井内的工作管柱，钻铤较钻杆重，用于增加下放钻压。随钻震击器能产生冲击力，在下钻过程中遇到井内碎屑堆积等造成上提下放困难时，能够通过震击器对卡点施放较大载荷，起到解卡的目的。
83.更进一步的，下入桥塞打捞工具时，在一种可能的实施方式中，在桥塞打捞工具200的下端距离桥塞顶面1-2m时，开泵冲洗，彻底暴露桥塞的塞面及上接头位置。
84.进一步的，在工具下入的过程中，若遇阻则加大钻压并旋转工具通过桥塞的中心通道；精确计量工具的下入深度，确认套铣鞋2接触到桥塞后，加压0.5～1t，开泵循环，旋转工具以钻磨处理桥塞的上接头，每钻磨10min或钻磨进尺6cm后停钻上提，顺利提动后起出工具串及捞获的桥塞；
85.若上提力超过预计依然未提动，需下放工具继续钻磨，直至钻磨进尺超过15cm，若上提力依然过大，则加大上提力退出工具串实现自解卡，不会出现卡钻情况。
86.本技术实施例提供另一种利用桥塞打捞工具进行桥塞打捞的方法，用于页岩气区块单井井筒清洁作业中的试验应用，具体为：
87.该页岩气井前期采用大通径桥塞分段压裂后，在排液测试阶段进行绳索作业通井时在井深2180m处遇阻上提遇卡，起钻后发现入井工具串上携有少量支撑剂，管线清扫过程中也发现部分支撑剂，遂对该井实施井筒清洁作业。作业前期采用ф50.8mm连续油管作为作业主体设备，配合采用多种井筒清洁及打捞工具实施井筒处理。因受限于连续油管无法旋转、疲劳损坏以及抗拉不足等条件限制，前期累计下入11趟次，未捞获一个桥塞，处理效果不理想。后改用修井机作为主体设备，配合上述方法对井内桥塞进行打捞处理，前后累计下入11趟钻，成功捞获桥塞9支，井筒清洁及打捞效率得到大幅度提升。
88.以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。