[發明專利]用于水平井礫石充填防砂管柱送入脫手工具及其施工方法

有效

• 申請號: 201710073745.4
• 申請日: 2017-02-10
• 公開（公告）號: CN106907120B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 包陳義;齊海濤;崔治軍;吳永朝;崔國杰;黃煥閣;趙海杉;唐馬勇;朱益輝;柴龍順
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: E21B23/06
• 分類號: E21B23/06;E21B43/10;E21B43/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明涉及水平井礫石充填完井防砂領域，公開了一種用于水平井礫石充填防砂管柱送入脫手工具，可采用管內打壓脫手式或管外打壓脫手式，由坐封轉換機構、正轉送入機構和液壓逐級脫手機構三個部分組成；坐封轉換機構上端與坐封工具的活塞螺紋連接，其下端面直接接觸需要送入的封隔器外推筒；正轉送入機構和液壓逐級脫手機構由上至下依次設置在坐封轉換機構內部，正轉送入機構上端螺紋連接坐封工具的芯軸，液壓逐級脫手機構下端螺紋連接其它服務工具。本發明在防砂管柱下井過程中可實現可正轉下入，降低管柱遇阻可能性，脫手方式有液壓式和機械式兩種，液壓脫手壓力低，剪切值穩定可靠，機械脫手過程管柱扭矩值較低，作業安全系數高。

技術領域

本發明屬于油田開發生產中的水平井礫石充填完井防砂技術領域，具體的說，是涉及一種用于水平井礫石充填防砂管柱的服務工具及其施工方法。

背景技術

在目前公知的油田開發中，隨著深井、復雜井鉆采開發的增多，尤其是完井工藝的不斷革新進步，對完井工具的各項功能及使用提出了更高的要求。用于水平井礫石充填防砂管柱的送入脫手工具是水平井裸眼礫石充填防砂作業中防砂工具完成不同作業的必要服務工具。目前市場上的送入脫手工具多種多樣，但調研發現各自存在不同的技術瓶頸，例如有的送入脫手工具不能實現多種送入脫手作業方案，可能只具有機械脫手功能或者液壓脫手功能，當其脫手功能失效時，不能保證其作為服務工具安全可靠的脫手；或者出現液壓脫手壓力達到4500psi，壓力過高，對現場設備要求過高等等，這些缺陷給現場作業帶來很大的作業風險。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，現有送入脫手工具不能滿足正轉送入和可選擇性管內打壓或管外打壓脫手的需要，以及液壓脫手施工易受井況影響而導致脫手壓力偏差過大等技術風險，提供了一種用于水平井礫石充填防砂管柱送入脫手工具及其施工方法，結構簡單，施工操作簡便且安全可靠。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

一種用于水平井礫石充填防砂管柱送入脫手工具，采用管內打壓脫手式，由坐封轉換機構、正轉送入機構和液壓逐級脫手機構三個部分組成；所述坐封轉換機構上端與坐封工具的活塞螺紋連接，其下端面直接接觸需要送入的封隔器外推筒；所述正轉送入機構和所述液壓逐級脫手機構由上至下依次設置在所述坐封轉換機構內部，所述正轉送入機構上端螺紋連接坐封工具的芯軸，所述液壓逐級脫手機構下端螺紋連接其它服務工具；

所述坐封轉換機構包括轉換套和推筒；所述轉換套的上端螺紋連接于坐封工具的活塞，并使用所述第一固定銷釘固定；所述轉換套的下端螺紋連接于所述推筒，并使用所述第二固定銷釘固定；所述推筒你下端直接接觸于封隔器外推筒；

所述正轉送入機構包括上接頭、限位套、上環套、卡簧、防轉套、防轉銷和第一剪切銷釘；所述上接頭上端螺紋連接于坐封工具的芯軸，并使用第三固定銷釘固定，同時以第一密封圈進行密封；所述防轉套設置在所述上接頭的外側，所述防轉套的剪切銷釘孔與所述上接頭的剪切銷釘槽對準并使用所述第一剪切銷釘軸向固定；所述防轉套與所述上環套螺紋連接且兩者之間安裝所述卡簧，所述上環套、所述卡簧、所述防轉套由上至下依次套裝于所述上接頭外部；所述防轉套下端加工有環形均布的四個方形插板，可插入封隔器上接頭對應的四個外插槽中；所述上接頭與所述防轉套通過所述第一剪切銷釘軸向固定的同時，所述上接頭的傳壓孔正對于所述防轉套的壓差截面；所述上接頭的傳壓孔上方設置有安裝于所述防轉套內回轉面的第二密封圈、下方設置有安裝于所述上接頭外回轉面的第三密封圈，所述第三密封圈的直徑大于所述第二密封圈的直徑，當管內壓力高于外部壓力并達到第一設定值時，壓差由所述上接頭的傳壓孔傳入并通過所述防轉套的壓差截面推動所述上環套、所述卡簧、所述防轉套一同向上移動，直至由于所述限位套的限位而停止繼續上行，此時所述卡簧徑向收回落入所述上接頭設置的卡簧槽中，且所述防轉套下端的方形插板完全退出封隔器上接頭的外插槽；所述限位套與所述上接頭螺紋連接，并使用第四固定銷釘固定；所述防轉套的防轉銷滑動槽與所述上接頭的防轉銷孔對準并使用所述防轉銷軸向固定；