CN111305783B - 一种井下落物打捞装置以及打捞方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种井下落物打捞装置，包括：外筒体、打捞篮、篮爪圈和反循环单向阀总成；外筒体的上端连接有上接头，下端连接有刮削圈；打捞篮套装在外筒体内，打捞篮的侧壁上设置有漏水孔；篮爪圈设置在打捞篮的下部，篮爪圈内铰接有多个篮爪，每个篮爪的端部伸向篮爪圈的轴心，每个篮爪只能向上摆动；反循环单向阀总成设置在打捞篮与上接头之间。本发明还提出一种井下落物打捞方法。本发明的井下落物打捞装置以及打捞方法可对油井套管内部分没有完全溶解的可溶式桥塞的残渣和碎屑以及块状胶结物进行打捞，配合反循环冲洗可将溶解物冲出地面，在冲洗过程中，体积较大的块状胶结物不会堵在钻杆里，保证冲洗成功，降低作业工作量及作业风险。
Description
技术领域
本发明属于修完井井筒清洁技术领域，具体涉及一种井下落物打捞装置以及打捞方法。
背景技术
目前在石油工程完井、压裂作业技术领域中，常需要对直井、定向井或者水平井井筒的不同层段进行分段压裂作业，在分段压裂过程中，可溶式桥塞封堵技术应用效果显著，但是在施工结束后，存在部分可溶式桥塞不能完全溶解，出现残渣、碎屑和块状胶结物，需要进行循环冲洗，将溶解物冲出地面。在冲洗过程中，块状胶结物体积较大，会堵在钻杆里，造成冲洗失败，增加作业工作量及作业风险。常规反循环打捞篮作为处理小件落物的工具，被广泛应用于井下作业事故处理过程中。该工具打捞篮爪通过弹簧将铜片篮爪与篮筐相连，在打捞牙轮等小件落物的过程中，篮筐与筒体同时转动，小件落物容易将篮爪的弹簧损坏，造成篮爪掉落，而落物无篮爪阻挡会重新掉落井底，导致打捞失败。常规反循环打捞篮在运用于连续钻杆打捞时，反循环时液体的冲击力大，工具部位震动就大，对连续钻杆强度、寿命等造成一定程度的影响。国内常规反循环打捞篮仅仅能够与捞爪配合打捞常见较小落鱼，无法解决上述问题。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种井下落物打捞装置及打捞方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
本发明提出一种井下落物打捞装置，包括：
外筒体，所述外筒体的上端连接有上接头，下端连接有刮削圈，所述上接头用于连接钻杆；
打捞篮，所述打捞篮套装在所述外筒体内，所述打捞篮的侧壁上设置有漏水孔，所述打捞篮的侧壁与所述外筒体之间留有环形区域，所述环形区域与所述上接头的端口相连通；
篮爪圈，所述篮爪圈设置在所述打捞篮的下部，篮爪圈内铰接有多个篮爪，每个篮爪的端部伸向篮爪圈的轴心，每个篮爪只能向上摆动；和
反循环单向阀总成，所述反循环单向阀总成设置在所述打捞篮与所述上接头之间。
本发明还具有以下可选特征。
可选地，所述刮削圈固定连接在所述外筒体的下端，所述刮削圈的下边沿呈齿形，所述刮削圈的上边沿伸入所述外筒体的内侧。
可选地，所述打捞篮的下端边沿伸入所述刮削圈的上边沿与所述外筒体之间，所述打捞篮的下端口的内侧设置有第一缩口台阶，所述篮爪圈设置在所述缩口台阶与所述刮削圈的上边沿之间。
可选地，所述上接头的上边沿伸入所述外筒体的上端口内，所述上接头的外侧壁上设置有环形台阶，所述外筒体的上端口内连接有挡圈。
可选地，所述打捞篮的内侧的下部设置有螺旋筋，所述漏水孔位于所述螺旋筋的上方，所述打捞篮的外侧壁上设置有螺旋槽，所述漏水孔连通所述螺旋槽的底部。
可选地，所述篮爪包括长爪和短爪，所述长爪和所述短爪交错分布。
可选地，所述反循环单向阀总成包括阀盖和球体，所述阀盖固定在所述上接头的内侧，所述阀盖的内侧设置有内凹面，所述球体位于所述内凹面和所述打捞篮的上端口之间，所述阀盖上设置有多个通孔。
可选地，所述打捞篮的上端口设置有缩颈段，所述缩颈段的外径小于所述球体的直径。
本发明还提出一种井下落物打捞方法，将以上任一项所述的井下落物打捞装置连接在钻杆的下端，然后将钻杆下入油井套管内，再往油井套管内通入修井液进行反循环冲洗，使油井套管内的残渣、碎屑和块状胶结物随着液流进入井下落物打捞装置的打捞篮内，修井液携带残渣和碎屑穿过井下落物打捞装置后从钻杆向上流出井外，体积较大的块状胶结物被留在打捞篮内，反循环冲洗完成后，起出井下落物打捞装置，井块状胶结物从打捞篮中取出。
本发明的井下落物打捞装置的有益效果是，可以让井下的固体小件和块状胶结物只进不出，打捞篮上的漏水孔可让液流、残渣和碎屑漏出，将固体小件和块状胶结物留在打捞篮内，使体积较大的块状胶结物不会堵在钻杆里，保证冲洗成功，降低作业工作量及作业风险。
本发明的井下落物打捞装置以及打捞方法可对油井套管内部分没有完全溶解的可溶式桥塞的残渣和碎屑以及块状胶结物进行打捞，配合反循环冲洗可将溶解物冲出地面，在冲洗过程中，体积较大的块状胶结物不会堵在钻杆里，保证冲洗成功，降低作业工作量及作业风险。
附图说明
图1是本发明的井下落物打捞装置的整体结构示意图；
图2是图1的放大结构示意图；
图3是图2中的A-A处的截面结构图；
图4是图2中的B-B处的截面结构图。
在以上图中：1 外筒体；2 上接头；3 刮削圈；4 打捞篮；401 漏水孔；402 螺旋筋；403 螺旋槽；404 缩颈段；5 篮爪圈；501 篮爪；6 反循环单向阀总成；601 阀盖；602 球体；603 通孔；7 挡圈。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
参考图1至图4，本发明的实施例提出一种井下落物打捞装置，包括：外筒体1，打捞篮4、篮爪圈5和反循环单向阀总成6；外筒体1的上端连接有上接头2，下端连接有刮削圈3，上接头2用于连接钻杆；打捞篮4套装在外筒体1内，打捞篮4的侧壁上设置有漏水孔401，打捞篮4的侧壁与外筒体1之间留有环形区域，环形区域与上接头2的端口相连通；篮爪圈5设置在打捞篮4的下部，篮爪圈5内铰接有多个篮爪501，每个篮爪的端部伸向篮爪圈5的轴心，每个篮爪501只能向上摆动；反循环单向阀总成6设置在打捞篮4与上接头2之间。
外筒体1的上端口与上接头2的下端通过内螺纹连接，上接头2的上端与钻杆内螺纹连接，将钻杆下入油井套管后，用修井液对油井套管进行反循环冲洗，油井套管内的残渣、碎屑、小件落物或块状胶结物从刮削圈3下端通过篮爪圈5进入打捞篮4内，残渣和碎屑会随着液流穿过打捞篮4上的漏水孔401以及反循环单向阀总成6流入钻杆并通出井外，固体小件和块状胶结物始终悬浮于打捞篮4内，停止反冲洗后，固体小件和块状胶结物在打捞篮4内下落，并被篮爪圈5中的篮爪501阻挡，起出钻杆管柱时，固体小件和块状胶结物会被打捞篮4带出地面，拆下打捞篮4中的篮爪圈5即可倒出块状胶结物和固体小件。
实施例2
参考图1和图2，在实施例1的基础上，刮削圈3固定连接在所述外筒体1的下端，刮削圈3的下边沿呈齿形，刮削圈3的上边沿伸入外筒体1的内侧。
刮削圈3与外筒体1之间设置有密封圈，并通过顶丝与外筒体1固定连接，使刮削圈3可以随着外筒体1转动，刮削圈3的下边沿呈齿形，作为铣齿使用，锯齿形边沿上焊接有硬质合金或其他耐磨材料，用来对油井套管内侧壁上附着的残渣、碎屑和块状胶结物进行刮削以及对井底落物进行破碎，增强打捞效果。
实施例3
参考图2，在实施例2的基础上，打捞篮4的下端边沿伸入刮削圈3的上边沿与外筒体1之间，打捞篮4的下端口的内侧设置有缩口台阶，篮爪圈5设置在缩口台阶与刮削圈3的上边沿之间。
篮爪圈5打捞篮4的缩口台阶和刮削圈3的上边沿纵向限位在打捞篮4的下端口内，反循环冲洗液流中的残渣、碎屑以及块状胶结物可以冲开篮爪圈5进入打捞篮4内，篮爪圈5只能单向向上开启，可将块状胶结物留在打捞篮4内。
实施例4
参考图2，在实施例1的基础上，上接头2的上边沿伸入外筒体1的上端口内，上接头2的外侧壁上设置有环形台阶，外筒体1的上端口内连接有挡圈7。
挡圈7与外筒体1的上端口连接后通过顶丝固定，挡圈7的下边沿与上接头2上的环形台阶正对，对上接头2进行限位，防止其脱落。
实施例5
参考图2，在实施例2的基础上，打捞篮4的内侧的下部设置有螺旋筋402，漏水孔401位于螺旋筋402的上方，打捞篮4的外侧壁上设置有螺旋槽403，漏水孔401连通螺旋槽403的底部。
对油井进行反循环冲洗时，反循环液流从下端进入打捞篮4后，会推动螺旋筋402使打捞篮4转动，再通过打捞篮4上的漏水孔401流入打捞篮4与外筒体1之间的环形区域，螺旋槽403与螺旋筋402的旋向相同，液流顺着螺旋槽403流动也会推动打捞篮4转动，为液流中的残渣和碎屑提供离心力使其从漏水孔401中快速通过，并向上通过反循环单向阀总成6和上接头2流入钻杆，最后排出地面。同时打捞篮4可以在液流冲击下旋转可以降低系统震动。
实施例6
参考图3，在实施例1的基础上，篮爪501包括长爪和短爪，长爪和短爪交错分布。
篮爪506中的长爪可以伸到靠近打捞篮4轴心区域，短爪可以封堵住长爪之间的区域，使打捞篮4下端口内不会出现太大空隙。
实施例7
参考图2和图4，在实施例1的基础上，反循环单向阀总成6包括阀盖601和球体602，阀盖601固定在上接头2的内侧，阀盖601的内侧设置有内凹面，球体602位于内凹面和打捞篮4的上端口之间，阀盖601上设置有多个通孔603。
球体602被限制在阀盖601的内凹面和打捞篮4的上端口之间的区域，球体602在内凹面与打捞篮4的上端口之间具有运动空隙，使其可与打捞篮4的上端口形成一个导通方向朝上的单向阀结构，可使井内残渣和碎屑在反循环冲洗时通过打捞篮4的上端口向上流入探杆中，不会再次落回打捞篮4内。
实施例8
参考图2和图4，在实施例7的基础上，打捞篮4的上端口设置有缩颈段404，缩颈段401的外径小于球体602的直径。
打捞篮4的缩颈段401的上端口的外径小于球体602的直径，可以与球体602形成一个单向阀，可使打捞篮4内的碎屑和残渣被反冲洗液流从缩颈段401的上端口和球体602之间的缝隙冲走，同时将体积较大的块状胶结物留在打捞篮4内。
实施例9
在以上任一项实施例的基础上，将井下落物打捞装置连接在钻杆的下端，然后将钻杆下入油井套管内，再往油井套管内通入修井液进行反循环冲洗，使油井套管内的残渣、碎屑和块状胶结物随着液流进入井下落物打捞装置的打捞篮4内，修井液携带残渣和碎屑穿过井下落物打捞装置后从钻杆向上流出井外，体积较大的块状胶结物被留在打捞篮内4，反循环冲洗完成后，起出井下落物打捞装置，井块状胶结物从打捞篮4中取出。
上接头2与钻杆相连接，用钻杆将井下落物打捞装置下放到井底1m左右，然后大排量循环洗井，同时缓慢下放井下落物打捞装置探测井底，记录探底方位，然后上提井下落物打捞装置离开井底0.3-0.5m，转动钻杆带动井下落物打捞装置旋转，将井底落物周围岩屑清除干净，并记录循环泵压。再次转动钻杆带动井下落物打捞装置旋转，将其下放到距离井底0.1-0.2m，进行反循环洗井15-30min，打捞井底碎物。其中，打捞的钻压为10-50kN，反循环洗井排量为25-32L/S，钻杆转速为40-50r/min，反循环冲洗的泵压为5-7MPa。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (6)
1.一种井下落物打捞装置，其特征在于，包括：
外筒体（1），所述外筒体（1）的上端连接有上接头（2），下端连接有刮削圈（3），所述上接头（2）用于连接钻杆；
打捞篮（4），所述打捞篮（4）套装在所述外筒体（1）内，所述打捞篮（4）的侧壁上设置有漏水孔（401），所述打捞篮（4）的侧壁与所述外筒体（1）之间留有环形区域，所述环形区域与所述上接头（2）的端口相连通；所述打捞篮（4）的内侧的下部设置有螺旋筋（402），所述漏水孔（401）位于所述螺旋筋（402）的上方，所述打捞篮（4）的外侧壁上设置有螺旋槽（403），所述漏水孔（401）连通所述螺旋槽（403）的底部；
篮爪圈（5），所述篮爪圈（5）设置在所述打捞篮（4）的下部，所述篮爪圈（5）的内侧铰接有多个篮爪（501），每个所述篮爪（501）的端部伸向所述篮爪圈（5）的轴心，每个所述篮爪（501）只能向上摆动；和
反循环单向阀总成（6），所述反循环单向阀总成（6）设置在所述打捞篮（4）与所述上接头（2）之间；所述反循环单向阀总成（6）包括阀盖（601）和球体（602），所述阀盖（601）固定在所述上接头（2）的内侧，所述阀盖（601）的内侧设置有内凹面，所述球体（602）位于所述内凹面和所述打捞篮（4）的上端口之间，所述阀盖（601）上设置有多个通孔（603）；
其中，外筒体（1）的上端口与上接头（2）的下端通过内螺纹连接，上接头（2）的上端与钻杆内螺纹连接，将钻杆下入油井套管后，用修井液对油井套管进行反循环冲洗，油井套管内的残渣、碎屑、小件落物或块状胶结物从刮削圈（3）下端通过篮爪圈（5）进入打捞篮（4）内，残渣和碎屑会随着液流穿过打捞篮（4）上的漏水孔（401）以及反循环单向阀总成（6）流入钻杆并通出井外，固体小件和块状胶结物始终悬浮于打捞篮（4）内，停止反冲洗后，固体小件和块状胶结物在打捞篮（4）内下落，并被篮爪圈（5）中的篮爪（501）阻挡，起出钻杆管柱时，固体小件和块状胶结物会被打捞篮（4）带出地面，拆下打捞篮（4）中的篮爪圈（5）即可倒出块状胶结物和固体小件。
2.根据权利要求1所述的井下落物打捞装置，其特征在于，所述刮削圈（3）固定连接在所述外筒体（1）的下端，所述刮削圈（3）的下边沿呈齿形，所述刮削圈（3）的上边沿伸入所述外筒体（1）的内侧。
3.根据权利要求2所述的井下落物打捞装置，其特征在于，所述打捞篮（4）的下端边沿伸入所述刮削圈（3）的上边沿与所述外筒体（1）之间，所述打捞篮（4）的下端口的内侧设置有缩口台阶，所述篮爪圈（5）设置在所述缩口台阶与所述刮削圈（3）的上边沿之间。
4.根据权利要求1所述的井下落物打捞装置，其特征在于，所述上接头（2）的上边沿伸入所述外筒体（1）的上端口内，所述上接头（2）的外侧壁上设置有环形台阶，所述外筒体（1）的上端口内连接有挡圈（7）。
5.根据权利要求1所述的井下落物打捞装置，其特征在于，所述篮爪（501）包括长爪和短爪，所述长爪和所述短爪交错分布。
6.根据权利要求1所述的井下落物打捞装置，其特征在于，所述打捞篮（4）的上端口设置有缩颈段（404），所述缩颈段（404）的外径小于所述球体（602）的直径。
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