[發明專利]液壓輔助活塞增壓式井底反循環打撈工具

有效

• 申請號: 202011071282.6
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112065307B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 王方祥;趙增權;李龍;魏冕;詹鴻運;趙增兵;劉曉旭;楊鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B31/03;E21B31/18
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王夢

本發明公開了一種液壓輔助活塞增壓式井底反循環打撈工具，包括液壓裝置安裝于增壓短節上部腔體內的液壓裝置，以及自上而下依次連接的增壓短節、流道轉換短節、滑動器和打撈器；增壓短節包括具有筒體結構的增壓短節本體和自上而下依次設置在增壓短節本體內腔中的蝸桿蝸輪旋轉機構、傳動機構和活塞機構；流道轉換短節包括短節體和單向閥；滑動器由滑動器短節和隨機鑲嵌在滑動器短節外壁上的滾珠構成；打撈器包括承載體和通過扭簧封閉在承載體頂端開口處的多個可朝上開啟的張開片；該工具能夠縮短循環流程，減小能量損失，保證打撈工具在井斜角較大的井內下至預定位置，并提供足夠的落物或碎屑的存儲空間，提高施工效率。

技術領域

本發明涉及油氣井井下作業技術領域，特別涉及一種液壓輔助活塞增壓式井底反循環打撈工具。

背景技術

在油氣水井中進行落物或碎屑打撈作業時，主要依靠全井筒正循環或反循環的方式將井底落物沖洗或打撈至地面。全井筒正循環方式即油管管柱底帶筆尖下至井底，利用地面泵由油管高壓、大排量注入修井液，在井底沖洗落物或碎屑，使其沖擊井底，由油管和套管之間的環空返至地面。若井底落物較大，則易在返出過程中卡在油管和套管之間，導致卡鉆事故。全井筒反循環方式有兩種施工模式，一種是油管管柱底帶筆尖下至井底，利用地面泵由油管和套管之間的環空注入修井液，將落物沖離井底通過油管內空間返至地面。該方式井口需安裝旋轉防噴器，并需大排量注入修井液，大大增加了作業成本；一種是在油管管柱上安裝撈籃或撈杯等打撈工具，下至井底，由油套環空注入修井液，沖離井底的落物或碎屑由油管上返時進入撈籃或撈杯，隨管柱起出攜帶至地面。該方式所用的撈籃或撈杯沒有打撈后的關閉裝置，使打撈進的落物或碎屑在起管柱的過程中重新落入井底，且其體積較小，盛放落物的能力有限，限制了其推廣應用。

油氣水井的打撈作業，主要依靠的是井底修井液的沖洗能量，需保證將井底落物或碎屑沖離井底，并返至地面或打撈工具內。尤其是在井斜角較大的油氣水井(如大斜度井、水平井等)進行打撈作業時，受井眼軌跡的影響，修井液在循環過程中水力損失嚴重，導致到達井底的水力能量不足，無法實現打撈作業。而在地面增加泵壓和排量，不僅會增加設備、能源和修井液體積等的成本投入，而且會使地面管線承受較高的壓力，增加刺漏風險，存在安全隱患。

因此，亟需設計一種經濟高效的、適用于大斜度井、水平井等井斜角較大井的打撈工具，在不增加成本投入的情況下，保證該類井打撈的成功率，使油氣水井快速恢復生產或注水，從而獲得較高的經濟效益。

發明內容

本發明的目的是提供一種解決上述技術問題，以實現在不增加成本投入的情況下，保證該類井打撈的成功率的液壓輔助活塞增壓式井底反循環打撈工具。

為此，本發明技術方案如下：

一種液壓輔助活塞增壓式井底反循環打撈工具，包括液壓裝置、增壓短節、流道轉換短節、滑動器和打撈器；其中，液壓裝置安裝于增壓短節上部，增壓短節、流道轉換短節、滑動器和打撈器自上而下依次連接；

液壓裝置包括一條上液壓管線、分液閥、兩條下液壓管線、兩個液壓馬達和兩根連接軸；其中，上液壓管線一端與地面的液壓站連接、另一端通過設置在井內的分液閥同時與兩條下液壓管線的一端形成連接；兩條下液壓管線底端分別與兩個液壓馬達連接，兩個液壓馬達的底端驅動軸分別與兩根連接軸的頂端連接；

增壓短節包括具有筒體結構的增壓短節本體和自上而下依次設置在增壓短節本體內腔中的蝸桿蝸輪旋轉機構、傳動機構和活塞機構；蝸桿蝸輪旋轉機構包括兩根蝸桿、一個蝸輪體、一根旋轉軸和一個壓蓋；兩根蝸桿對稱設置，且其頂端分別通過聯軸器與兩根連接軸的底端連接、底端分別通過兩個滾珠軸承可轉動地支撐在增壓短節本體內壁上設有的環形臺階端面上；蝸輪體由蝸輪和輪盤構成，且二者同心焊接為一體；蝸輪豎向設置在兩根蝸桿之間并與兩根蝸桿嚙合；輪盤為厚圓形盤結構，其在焊接有蝸輪的對側面上沿豎向和橫向銑出有兩條貫通至輪盤側壁且呈十字交叉狀的方形滑道；旋轉軸的一端固定在蝸輪的中心通孔內、另一端通過滾動軸承可轉動地插裝在開設在增壓短節本體側壁上的通孔內，并通過壓蓋密封封閉在通孔處；