擠注型可退撈筒的製作方法

2023-04-24 10:01:56

專利名稱：擠注型可退撈筒的製作方法
技術領域：
本發明涉及天然氣地下儲氣庫建設技術領域，特別涉及一種地下儲氣庫建設中的井下專用工具，是一種擠注型可退撈筒。
背景技術：
目前，天然氣地下儲氣庫是天然氣儲存、採集、調峰的重要基礎設施，是大型輸氣幹線系統配套不可缺少的重要組成部分。世界上已建立了多種類型的儲氣庫枯竭油氣藏儲氣庫、含水層儲氣庫、鹽穴儲氣庫等。在把枯竭油氣藏改建成天然氣地下儲氣庫的過程中，若想將原先枯竭油氣藏中的生產井再利用到在建的天然氣地下儲氣庫中，就需要對這些老井進行質量檢測。質量合格，就可在天然氣地下儲氣庫中利用。若不檢測合格，就需將其封堵掉。在對這些老井進行質量檢測過程中，使用了一種用於臨時封堵油氣層的井下工具即懸掛式擠注橋塞。由於這種橋塞在實際使用過程中，既具有封堵下部油氣層的功能，又具有可以用撈筒撈出的特點。而當需要永久封堵油氣層時，又可以實現向地層擠注堵劑的功能。
中國專利公告號CN20 843556U，公開了一種液壓可退撈筒，主要適用於連續油管解卡打撈管柱進行落物解卡打撈的應用，實現了連續油管施工管柱在井下遇到複雜情況或無法解卡時能順利退出。
中國專利公告號CN201013^7，公開了一種用於油田井下回收式橋塞的可退撈筒。由打撈機構和退出機構兩大部分組成。打撈機構由上接頭通過螺紋連接筒體，筒體內裝有撈爪，筒體螺紋連接銑屑環。退出機構在上接頭下部內螺紋固定有內套，內套壁上固定有換向銷。內套內壁上通過換向銷連接有換向套。換向套外壁上有軸向打撈槽和釋放槽，換向套可以沿換向槽上下滑動並變換進入打撈槽或釋放槽。換向套內固定有芯軸，換向套內芯軸上部有螺旋壓縮彈簧。彈簧置於上接頭的內臺階與芯軸頂部。芯軸下部連接換位座。 撈爪上部與換位座相連接。能將回收式橋塞打撈到地面；當發生橋塞卡鑽事故，能將打撈住的橋塞釋放掉。使井內撈筒提出井口。
從上述描述可以看出，現有的可退撈筒只具有打撈的功能，而不能滿足在打撈的同時，向地層擠注堵劑的功能。發明內容
本發明的目的是提供一種擠注型可退撈筒，能打撈出井內橋塞，又能向地層擠注堵劑；並且還具有擠完堵劑後撈筒能安全退出的功能。從而簡化了施工工序，縮短作業周期。
本發明採用的技術方案是擠注型可退撈筒，主要由上接頭、鋼球、密封圈、中間接頭、中心管、轉位銷、撈爪、外筒、套銑鞋和引導接頭組成。上接頭上端有內螺紋，能與打撈管柱連接下入井內。其特徵是上接頭下端通過內螺紋與中間接頭相連，中間接頭下端有外螺紋，中間接頭下端與外筒螺紋接接。
在下接頭的內壁上通過一周鋼球懸掛有一根中心管。中心管穿過中間接頭的中心孔；在上接頭與中心管之間有兩道密封圈，兩道密封圈分別在一周鋼球的上下兩側；中心管與上接頭之間能相對旋轉；
在外筒內壁與中心管外壁之間形成環形空間，在外筒內壁與中心管外壁之間的環形空間內有一個圓筒狀的撈爪，撈爪的上端外壁與外筒內壁之間滑動配合；在撈爪上端圓柱體形外壁上有兩個轉位凹槽；在外筒壁上對稱固定有兩個轉位銷，兩個轉位銷的內端分別在撈爪上端外壁轉位凹槽內；轉位銷能在撈爪上端轉位凹槽滑動。所述的轉位凹槽由一個軸向長槽、一個軸向短槽和一個橫槽組成，軸向長槽與軸向短槽相互平行，橫槽在軸向長槽和軸向短槽的下端，橫槽兩端與軸向長槽和軸向短槽連通；撈爪下端壁上沿軸向開有 6 10個長方形豁口，撈爪下端內壁有向內凸起的卡瓦牙，撈爪下端有環形外圓錐面；
在外筒的下端有內螺紋，外筒下端螺紋連接環形的套銑鞋，套銑鞋中心孔的上端有環形內圓錐面，套銑鞋的環形內圓錐面的斜度與撈爪下端環形外圓錐面的斜度相同。套銑鞋中心孔的下端有環形內圓錐面。
中心管外壁與套銑鞋內壁之間有環形空間；中心管下端通過螺紋連接有引導接頭。引導接頭為圓柱體形有中心孔，引導接頭下端有環形外圓錐面。
所述的鋼球是在上接頭內壁環形槽和中心管外壁環形槽內；上接頭內壁環形槽和中心管外壁環形槽內壁的橫截面分別為半圓形；上接頭內壁環形槽和中心管外壁環形槽相對成為一個橫截面為圓形的環形槽；鋼球的安裝方法是在上接頭壁上鑽一個通孔，通孔與環形槽連通；通過通孔將鋼球推入環形槽內，然後，用螺釘將通孔封堵起來。
在所述的中心管下端部壁上有兩個對稱出液孔，在中心管下端部壁上有密封圈槽，密封圈槽的位置在出液孔的上部。
簡述本發明的工作過程，有助於理解本發明。參閱圖1。擠注型可退撈筒是用於打撈、回收懸掛式擠注橋塞，並具有擠注堵劑功能的專用工具。使用方法是將擠注型可退撈筒與管柱連接好後，下到距離懸掛式擠注橋塞以上5 IOm後，用液壓泵車向管柱內注入清水，將橋塞頂部衝洗乾淨，然後下放擠注型可退撈筒。中心管5在引導接頭10的引導作用下，被引進擠注橋塞內中心管中，繼續下放擠注型可退撈筒，撈爪7內臺階面遇到橋塞內中心管上部的打撈頸。撈爪7被向上推。與此同時，中心管5上的引導接頭10與擠注橋塞的滑套相接觸，引導接頭10推動滑套下行，擠注橋塞的滑套通過墊環壓縮大彈簧，直至露出擠注橋塞內中心管上的擠注孔。此時，撈爪7上端面與中間接頭4的端面接觸，撈爪7下端爪被橋塞的內中心管打撈頸強行推開，使內中心管的打撈頸進入撈爪7下端爪內。此後，擠注型可退撈筒有兩種不同的施工內容，下面分別對其工作過程加以敘述
擠注施工繼續下放本撈筒，使橋塞所受撈筒壓力達到8 IOt時即可。地面連接擠注用的液壓泵車、間門管匯和擠注管線。向井筒內泵入液體，進行環空試壓。試壓合格後， 變換間門管匯的間門，向油管內泵入液體，對井內油管、擠注型可退撈筒和懸掛式擠注橋塞進行試壓。試壓完成後，進行擠注作業施工，液壓泵車將擠注液泵入間門管匯、油管，然後進入擠注型可退撈筒。擠注液經過撈筒的上接頭1與中心管5的內通道，通過中心管5的出液孔，進入懸掛式擠注橋塞上的擠注孔，到達懸掛式擠注橋塞的下部井筒，從而被擠進欲被封堵的油層或氣層。
回收懸掛式擠注橋塞的施工上提油管，帶動擠注型可退撈筒的上接頭1、中間接頭4、外筒8、套銑鞋9和中心管5上行，撈爪7在與橋塞打撈頸的摩擦力的作用下相對靜止。 直至撈爪7的環形外圓錐面與套銑鞋9中的內圓錐面相接觸。套銑鞋9帶動撈爪7上行， 撈爪7在套銑鞋9內圓錐面的作用下，抓緊橋塞打撈頸。當上提負荷超過橋塞的解封負荷時，橋塞被解封，繼續上提，橋塞被撈出。
退出擠注型可退撈筒施工當完成擠注堵劑施工時或由於意外情況，橋塞不能被回收時，則必須釋放掉已經被撈住的橋塞。其做法是下放管柱，使擠注型可退撈筒撈爪7 上端面與中間接頭4的下端面相接觸，此時安裝在撈筒外筒8上的轉位銷6，位於撈爪7轉位凹槽的最底部。正轉油管，油管帶動擠注型可退撈筒正轉。在撈筒旋轉的過程中，撈爪7 內孔上的凹槽與橋塞打撈頸上凸槽相遇，咬合在一起，使撈爪7不能轉動。外筒8上的轉位銷6隨外筒8繼續旋轉，在撈爪7轉位凹槽中旋轉1/4圈(即轉至短槽位置)。上提油管， 外筒8上的轉位銷6到達撈爪7轉位凹槽的短槽頂部位置。而此時，撈爪7的環形外圓錐面與套銑鞋9的內圓錐面不能接觸。繼續上提，橋塞打撈頸迫使撈爪7張開，使撈爪7釋放掉橋塞的打撈頸。繼續上提油管，便可將擠注型可退撈筒從井內提出。
本發明的有益效果本發明擠注型可退撈筒，解決了在天然氣地下儲氣庫建設中， 對原先枯竭油氣藏的生產井進行質量檢測所用的懸掛式擠注橋塞，難以實現多功能性的問題，即既具有封堵下部油氣層的功能，又具有可以用撈筒撈出的特點。而當需要永久封堵油氣層時，又可以實現向地層擠注堵劑，並且擠完堵劑，撈筒可以安全退出的功能。克服了用於回收式橋塞的可退撈筒，只能打撈橋塞而不能同時實現向地層擠注堵劑的不足。從而簡化了施工工序，縮短作業周期。


圖1是本發明擠注型可退撈筒結構剖面示意圖。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3是撈爪的轉位凹槽處的展開示意圖。
圖中，1-上接頭，2-鋼球，3-密封圈，4-中間接頭，5-中心管，6_轉位銷，7_撈爪， 8-外筒，9-套銑鞋，10-引導接頭。
具體實施方式
實施例1 以一個擠注型可退撈筒為例，對本發明作進一步詳細說明。
參閱圖1。本發明擠注型可退撈筒，主要由上接頭1、鋼球2、密封圈3、中間接頭 4、中心管5、轉位銷6、撈爪7、外筒8、套銑鞋9和引導接頭10組成。上接頭1上端有直徑 73mm外加厚API油管內螺紋，能與打撈管柱連接下入井內。上接頭1下端通過螺紋與中間接頭4相連，中間接頭4下端有外螺紋，中間接頭4下端與外筒8螺紋接接。
在上接頭1的內壁上通過一周23個直徑為8mm的鋼球2懸掛有一根中心管5。中心管5的長度900mm。中心管5穿過中間接頭4的中心孔；在上接頭1與中心管5之間有兩道密封圈3，兩道密封圈3分別在一周鋼球2的上下兩側。中心管5與上接頭1之間能相對旋轉。所述的鋼球2是在上接頭1內壁環形槽和中心管5外壁環形槽內；上接頭1內壁環形槽和中心管5外壁環形槽內壁的橫截面分別為半圓形；上接頭1內壁環形槽和中心管 5外壁環形槽相對成為一個橫截面為圓形的環形槽；鋼球的安裝方法是在上接頭1壁上鑽CN 102536147 A一個通孔，通孔與環形槽連通；通過通孔將鋼球2推入環形槽內，然後，用螺釘將通孔封堵起來。在中心管5壁上有環形臺階，中心管5的環形臺階下平面與中間接頭4的上平面之間有0. 5mm距離。
外筒8內徑為95mm。在外筒8內壁與中心管5外壁之間形成寬度為^mm的環形空間，在外筒8內壁與中心管5外壁之間的環形空間內有一個圓筒狀的撈爪7，撈爪7的上端外壁與外筒8內壁之間滑動配合。參閱圖3。在撈爪7上端圓柱體形外壁上有兩個轉位凹槽；在外筒8壁上對稱固定有兩個轉位銷6，兩個轉位銷6的內端分別在撈爪7上端外壁轉位凹槽內；轉位銷6能在撈爪7上端轉位凹槽滑動。所述的轉位凹槽由一個軸向長槽、一個軸向短槽和一個橫槽組成，軸向長槽與軸向短槽相互平行，橫槽在軸向長槽和軸向短槽的上端，橫槽兩端與軸向長槽和軸向短槽連通；軸向長槽的長度90mm ；軸向短槽的長度30mm。 撈爪7下端壁上沿軸向開有6個長方形豁口，能使撈爪7下端卡瓦牙合攏。撈爪7下端內壁有向內凸起的卡瓦牙，撈爪7下端有環形外圓錐面；套銑鞋9中心孔的下端有環形內圓錐
在外筒8的下端有內螺紋，外筒8下端螺紋連接環形的套銑鞋9，套銑鞋9中心孔的上端有環形內圓錐面，套銑鞋9的環形內圓錐面的斜度與撈爪7下端環形外圓錐面的斜度相同。
中心管5外壁與套銑鞋9內壁之間有環形空間；中心管5下端通過螺紋連接有引導接頭10。引導接頭10為圓柱體形有中心孔，引導接頭10下端有環形外圓錐面。
在所述的中心管5下端部壁上有兩個對稱出液孔，出液孔的直徑為12mm。在中心管5下端部壁上有五道密封圈槽，五道密封圈槽的位置在兩個出液孔的上部。下井前，在每個密封圈槽內放入一個密封圈。
權利要求
1.一種擠注型可退撈筒，主要由上接頭(1)、鋼球(2)、密封圈(3)、中間接頭(4)、中心管(5)、轉位銷(6)、撈爪(7)、外筒(8)、套銑鞋(9)和引導接頭(10)組成；上接頭(1)上端有內螺紋，其特徵是上接頭(1)下端通過內螺紋與中間接頭(4)相連，中間接頭(4)下端有外螺紋，中間接頭(4)下端與外筒(8)螺紋接接；在下接頭(1)的內壁上通過一周鋼球(2)懸掛有一根中心管(5)，中心管(5)穿過中間接頭的中心孔；在上接頭(1)與中心管( 之間有兩道密封圈(3)，兩道密封圈( 分別在一周鋼球O)的上下兩側；中心管 (5)與上接頭(1)之間能相對旋轉；在外筒(8)內壁與中心管( 外壁之間形成環形空間，在外筒(8)內壁與中心管(5) 外壁之間的環形空間內有一個圓筒狀的撈爪(7)，撈爪(7)的上端外壁與外筒⑶內壁之間滑動配合；在撈爪(7)上端圓柱體形外壁上有兩個轉位凹槽；在外筒(8)壁上對稱固定有兩個轉位銷(6)，兩個轉位銷(6)的內端分別在撈爪(7)上端外壁轉位凹槽內；轉位銷(6) 能在撈爪(7)上端轉位凹槽滑動；所述的轉位凹槽由一個軸向長槽、一個軸向短槽和一個橫槽組成，軸向長槽與軸向短槽相互平行，橫槽在軸向長槽和軸向短槽的下端，橫槽兩端與軸向長槽和軸向短槽連通；撈爪(7)下端壁上沿軸向開有6 10個長方形豁口，撈爪(7) 下端內壁有向內凸起的卡瓦牙，撈爪(7)下端有環形外圓錐面；在外筒(8)的下端有內螺紋，外筒(8)下端螺紋連接環形的套銑鞋(9)，套銑鞋(9)中心孔的上端有環形內圓錐面，套銑鞋(9)的環形內圓錐面的斜度與撈爪(7)下端環形外圓錐面的斜度相同；套銑鞋(9)中心孔的下端有環形內圓錐面；中心管( 外壁與套銑鞋(9) 內壁之間有環形空間衝心管(5)下端通過螺紋連接有引導接頭(10)；引導接頭(10)為圓柱體形有中心孔，引導接頭(10)下端有環形外圓錐面。
2.根據權利要求1所述的擠注型可退撈筒，其特徵是所述的鋼球( 是在上接頭(1) 內壁環形槽和中心管( 外壁環形槽內；上接頭(1)內壁環形槽和中心管( 外壁環形槽內壁的橫截面分別為半圓形；上接頭(1)內壁環形槽和中心管( 外壁環形槽相對成為一個橫截面為圓形的環形槽；鋼球的安裝方法是在上接頭(1)壁上鑽一個通孔，通孔與環形槽連通；通過通孔將鋼球( 推入環形槽內，然後，用螺釘將通孔封堵起來。
3.根據權利要求1所述的擠注型可退撈筒，其特徵是在所述的中心管( 下端部壁上有兩個對稱出液孔，在中心管( 下端部壁上有密封圈槽，密封圈槽的位置在出液孔的上部。
全文摘要
擠注型可退撈筒，應用於天然氣地下儲氣庫建設。上接頭下端與中間接頭相連，中間接頭下端與外筒螺紋接接。在下接頭的內壁上通過一周鋼球懸掛有一根中心管。中心管穿過中間接頭的中心孔；在外筒內壁與中心管外壁之間的環形空間內有一個圓筒狀的撈爪；在撈爪上端圓柱體形外壁上有轉位凹槽；在外筒壁上固定有轉位銷。外筒下端連接環形的套銑鞋，套銑鞋中心孔的上端有環形內圓錐面，套銑鞋的環形內圓錐面的斜度與撈爪下端環形外圓錐面的斜度相同。中心管下端通過螺紋連接有引導接頭。效果是具有封堵下部油氣層的功能，又能用撈筒撈出。而當需要永久封堵油氣層時，又能實現向地層擠注堵劑，並且擠完堵劑，撈筒能安全退出。
文檔編號E21B31/18GK102536147SQ20111044659
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者餘東合, 王濤, 馬昌慶 申請人:中國石油天然氣股份有限公司