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多功能一体化坐封挤灰打捞工具及其免起钻挤灰打捞方法与流程

  • 国知局
  • 2024-08-22 14:25:24

本发明涉及一种石油天然气井下作业工具,尤其涉及一种多功能一体化坐封挤灰打捞工具;本发明还涉及一种多功能一体化坐封挤灰打捞工具的免起钻挤灰打捞方法,属于井下挤灰封堵。

背景技术:

1、石油开采过程中,如果某地层已开采完毕或者井筒出现破漏,经常需要对某地层进行注灰封堵,或者对漏点以下进行注灰封堵。作业过程中,首先需要采用桥塞将封堵位置的环空封住,然后向桥塞下方注入水泥浆,俗称注灰。

2、目前油田所使用的一体化挤灰桥塞,仅把桥塞坐封工具与挤灰插管有机接合在一起,没有抓取桥塞解封机构的功能。一趟钻仅能实现打桥塞、桥塞与插管分离、洗井降井温、插管挤灰、拔出插管,洗出多余灰浆;如若捞出桥塞,还需要起出井内挤灰管柱,再下一趟桥塞打捞工具,捞出井内桥塞,才能进行下步施工。

3、公开号为cn114893151a的中国发明专利申请,公开了一种坐封注灰一体工具,包括:芯轴组件,用于悬挂桥塞;驱动组件,滑动设置在芯轴组件的外周上;滑套组件,滑动设置在芯轴组件内,用于封堵芯轴组件的内部流道;其中,向内部流道加压,驱动组件能够在芯轴组件上轴向滑动以驱动悬挂桥塞坐封在外部套管内,继续向芯轴组件加压,滑套组件能够在芯轴组件内轴向滑动至解堵位置,以解除对内部流道的封堵,使内部流道与悬挂桥塞的内部连通。该技术方案通过下一趟管柱,也可完成桥塞的坐封和向桥塞下方注水泥,但是需要再下一趟管柱,通过打捞工具才能捞出井内桥塞。

技术实现思路

1、本发明的首要目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种多功能一体化坐封挤灰打捞工具,能够实现打压坐封桥塞的功能,与桥塞多次分离与结合功能,以及抓取桥塞解封捞出的功能。

2、为解决以上技术问题,本发明的一种多功能一体化坐封挤灰打捞工具,包括上接头,所述上接头的下方依次连接有液压投送机构、坐封机构和挤灰机构,所述坐封机构包括胶筒座,所述胶筒座的外周套装有下胶筒,下胶筒的底部抵靠在胶筒座的外台阶上,下胶筒的顶部压有卡瓦外筒,所述卡瓦外筒的下端套装在所述胶筒座的上部外周;所述卡瓦外筒的中部槽口中分别嵌有卡瓦,所述卡瓦的内锥面抵靠在卡瓦锥体的下部外锥面上。

3、进一步的,所述卡瓦锥体的上部筒体从所述卡瓦外筒的上端口向上延伸且外周套装有上胶筒,所述上胶筒的底部抵靠在外筒上帽上,所述外筒上帽旋接所述卡瓦外筒的上端口。

4、进一步的,所述卡瓦锥体套装在下中心管的外周,所述下中心管的下端与所述胶筒座的上端内螺纹相旋接。

5、进一步的,所述液压投送机构包括旋接在上接头下端的液压缸外筒,所述液压缸外筒的上部内腔设有上液缸活塞,所述上液缸活塞的顶部与上接头的底部之间形成上液压腔;所述上接头的下端内缘设有向下延伸的上接头芯管,所述上液缸活塞的内周及外周分别与上接头芯管的外壁及所述液压缸外筒的内壁实现密封。

6、进一步的,所述上液缸活塞的底部沿外缘设有向下延伸的上液缸推杆,所述上接头芯管的下端旋接有中接头,所述中接头的外壁抵靠在所述上液缸推杆的下部内壁且相互密封。

7、进一步的,所述中接头的下端内缘设有向下延伸的中接头芯管,所述中接头4的下方设有中液缸液压腔,中液缸液压腔的下方设有中液缸活塞,所述上液缸推杆下端口支撑在所述中液缸活塞的外台阶上。

8、进一步的,所述中液缸活塞的底部沿外缘设有向下延伸的中液缸推杆,所述中接头芯管的下端旋接有内连接杆,所述内连接杆的外壁与所述中液缸推杆的下部内壁实现密封。

9、进一步的,所述内连接杆的下端内缘设有向下延伸的内连接杆芯管,所述内连接杆的下方设有下液缸液压腔,下液缸液压腔的下方设有下液缸活塞,所述中液缸推杆的下端口压在下液缸活塞的外台阶上。

10、进一步的,所述下液缸活塞的底部沿外缘设有向下延伸的下液缸推杆,所述下液缸推杆作为所述液压投送机构的下部总推杆。

11、进一步的,所述下中心管的上端口中旋接有向上延伸的上中心管,所述上中心管的上端口中旋接有向上延伸的连接套,所述连接套的上端通过左旋螺纹与所述液压投送机构的内连接杆下端相旋接。

12、进一步的,所述卡瓦锥体的上部筒体的上端外周旋接在锁定接头,所述液压投送机构的下部总推杆抵靠在所述锁定接头的顶部。

13、进一步的,所述锁定接头与所述连接套之间的环形空间设有解封头,所述锁定接头的上部通过坐封剪钉与所述解封头的上部固定连接。

14、进一步的,所述连接套的上端外周设有连接套外花键,所述连接套外花键嵌于所述锁定接头上部内壁的花键槽中。

15、进一步的,所述解封头的下部圆周通过解封销钉与所述上中心管的上部圆周相连。

16、进一步的,所述锁定接头的下部扩径段内壁设有锁定接头内棘齿,所述锁定接头内棘齿与c形螺母的外棘齿相啮合。

17、进一步的,所述上中心管的外周套装有锁套,所述锁套的下部外周设有锁套外棘齿段,锁套外棘齿段位于所述卡瓦锥体的上部筒体内腔;所述c形螺母的内壁设有c形螺母内棘齿,胶筒坐封时,c形螺母内棘齿与锁套外棘齿段相啮合。

18、进一步的,所述锁套的上部缩径段均匀嵌装有多个锁块,各锁块的内端头分别设有倒角且对应嵌于所述上中心管的外壁凹槽中;所述解封头的下端设有扩径段且套装在所述锁套的上部缩径段外周。

19、进一步的,所述胶筒座的内腔设有滑套,滑套的上部圆周设有多个滑套爪簧,所述滑套爪簧的上部大端位于胶筒座的内台阶上方,且上端设有承接球的喇叭口;所述滑套的中部圆周设有多个滑套通孔,胶筒座的下部圆周设有多个胶筒座通孔。

20、进一步的,所述胶筒座的下部旋接有密封套,所述密封套的下端封闭且呈锥形,所述密封套的圆周内壁设有凹槽且均匀分布有多个密封套挤灰孔,所述滑套通孔的外端口与所述密封套的凹槽相贯通。

21、进一步的,所述密封套的外周套装有密封胶皮,密封胶皮上的通孔与所述密封套挤灰孔对应贯通。

22、进一步的,所述密封套的上端包覆在所述胶筒座的上端外周形成碗口,下胶筒的底部外周嵌于该碗口中。

23、进一步的,滑套的下端插接在所述密封套的中心沉孔中且相互密封,所述密封套的中心沉孔的底壁中心设有弹簧。

24、本发明的另一个目的在于,克服现有技术中存在的问题,提供一种多功能一体化坐封挤灰打捞工具的免起钻挤灰打捞方法,能够实现打压坐封桥塞的功能,与桥塞多次分离与结合功能,以及抓取桥塞解封捞出的功能。

25、为解决以上技术问题,本发明的多功能一体化坐封挤灰打捞工具的免起钻挤灰打捞方法,依次包括如下步骤:

26、s1、工具入井前,对井筒进行洗井、通径、刮削,同时预算坐封位置,且坐封位置避开套管接箍;

27、s2、在地面连接好多功能一体化坐封挤灰打捞工具且确认坐封剪钉的露头小于液压缸外筒;

28、s3、将多功能一体化坐封挤灰打捞工具接在油管的下端,入井,下端到达地层或漏点上方10米停止;

29、s4、井口投入塑料球,塑料球落在连接套的喇叭口处;

30、s5、井口打压使卡瓦锚定在井筒内壁,胶筒膨胀封住井筒内壁;

31、s6、继续打压,将塑料球挤出连接套,落到滑套顶部的滑套爪簧上;此时c形螺母下行且内棘齿与锁套下部外周的外棘齿咬合;

32、s7、求地层吸水量,根据地层吸水量确定封堵需要的挤灰量;

33、s8、退开内连接杆下端与连接套之间的左旋螺纹,并上提管柱一段距离,循环洗井一周半,充分降井温;

34、s9、重新旋接内连接杆与连接套,打压建立挤灰通道,将水泥浆挤入桥塞下部;

35、s10、再次分离内连接杆与连接套,此时滑套上移,关闭挤灰通道;

36、s11、上提管柱一段距离,正洗井,洗出多余灰浆后,上提管柱至安全距离;

37、s12、关井候凝24-48小时,确保水泥浆充分凝固;

38、s13、加深原管柱下探桥塞,内连接杆的下端与连接套重新旋接并加压将解封销钉剪断后,再上提管柱,使卡瓦解除锚定;继续上提,锁套带动锁定接头向上移动,胶筒、卡瓦从井壁退开;继续上提拉断密封套外部的密封胶皮,可将工具全部取出。

39、进一步的,步骤s7具体包括如下子步骤:

40、s7.1、打压使塑料球推动滑套下滑,使滑套通孔与胶筒座通孔对齐;然后继续加压将塑料球打入密封套底部,打开内部流道;

41、s7.2、继续打压,根据设计要求,保持一定的压力,求地层吸水量;

42、s7.3、停泵泄压后,密封套内弹簧推动塑料球及滑套上移,使滑套下端侧壁的滑套通孔与胶筒座通孔、密封套挤灰孔错开,重新关闭内部流道。

43、进一步的,步骤s9具体步骤如下:在地面配灰罐中配好灰浆后,用水泥车将灰浆替至油管内,继续替灰至距液压投送机构100m,停泵,下放管柱,重新旋接内连接杆与连接套,然后开泵打压,使滑套下移,建立挤灰通道,将管柱中的水泥浆挤入桥塞下部,至预定方量停泵。

44、相对于现有技术,本发明取得了以下有益效果:1、一趟钻能实现打桥塞、坐封工具与桥塞分离与再结合、循环洗井、桥塞坐封工具与桥塞再结合后挤灰、桥塞坐封工具与桥塞再分离后洗出多余灰浆、候凝、候凝结束后直接用井内管柱对桥塞实施打捞等多种功能,减少起下钻次数。

45、2、将传统两趟钻或三趟钻才能完成打桥塞、插管挤灰和捞桥塞施工,缩短至一趟钻来完成,施工效率提高50%以上;且作业过程安全可靠。

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