本发明涉及石油测井射孔作业技术领域,具体涉及一种射孔可释放打捞头及采用其释放仪器的方法。
背景技术:
射孔可释放打捞头是在射孔作业仪器遇卡后进行打捞作业时,用于捕捞抓取马笼头的专用工具。目前常用于作业的打捞头主要有卡瓦可退式和提篮式打捞头,这两种打捞头在使用过程中都有很大的弊端;可退式由于自身结构特点在上提的过程中遇到挂卡,仪器串纵向窜动,就会发生卡瓦松动仪器落井需要再次打捞,费时、费力影响作业效率;提篮式打捞头本身的结构设计在抓取仪器时可以保证仪器被抓牢靠不会再次落井,但由于连续油管的上提拉力有限,达到上限时该工具不具备释放功能,也同样存在有很大作业风险。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种射孔可释放打捞头及采用其释放仪器的方法,正常捕捞时卡瓦可以将仪器抓紧,并且可以通过地面连续油管打压使机构动作将仪器释放开。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种射孔可释放打捞头,包括外壳体,在外壳体内从上至下依次设有活塞推杆、卡瓦连接座和卡瓦,活塞推杆与卡瓦连接座连接,卡瓦与卡瓦连接座固定连接;
在活塞推杆的尾部设有压力调节阀;
在活塞推杆上从上至下依次套设有碟簧、限位套和抓钩,碟簧一端固定连接在活塞推杆上,另一端固定连接在限位套上,限位套与外壳体固定连接;
抓钩的上端连接在活塞推杆上,抓钩的下端设有多个勾子,卡瓦连接座的外圆面上设有抓取槽,在打压释放时,勾子卡在抓取槽处,抓钩与卡瓦连接座连接;
外壳体上端与连续油管连接。
进一步,在抓钩和卡瓦连接座之间设有预紧弹簧,预紧弹簧套设在活塞推杆上,预紧弹簧一端连接在抓钩上,另一端连接在卡瓦连接座上。
进一步,在每个勾子上开有螺纹孔,在外壳体上和限位套的下端设有多个与螺纹孔对应的孔位。
进一步,在每个孔位上安装有螺堵。
进一步,限位套的上端通过螺钉与外壳体固定连接,下端通过螺堵与限位套固定连接。
进一步,压力调节阀包括主阀体、调节螺钉和锁紧螺母,主阀体开有轴向通孔和径向孔,轴向通孔和径向孔贯穿,调节螺钉一端伸入轴向通孔,另一端与锁紧螺母螺纹连接。
进一步,外壳体的上端连接处设有用于连接连续油管的转接头,转接头与外壳体螺纹连接,在活塞推杆与转接头径向配合处设有密封圈。
进一步,活塞推杆中心设有循环孔,卡瓦连接座中心开有通孔,循环孔与通孔连通。
进一步,外壳体的下端内壁采用锥面结构,包括相连接的第一锥面和第二锥面,第一锥面的直径从下至上逐渐变小,第二锥面用于容纳卡瓦,第二锥面的直径从下至上逐渐变大。
采用所述射孔可释放打捞头的释放仪器方法,包括以下步骤:
s1使用连续油管向下施加推力,使外壳体与卡瓦分离;
s2再通过地面打压到设定的释放压力值,活塞推杆下行,带动抓钩下行,碟簧和预紧弹簧都被压缩,抓钩克服预紧弹簧力向下移动,抓钩下移至卡瓦连接座处,抓钩下端的勾子勾住卡瓦连接座的抓取槽;
s3停止打压,在碟簧的回复力作用下,活塞推杆上移,带动卡瓦连接座及卡瓦上拉,仪器被卡瓦释放开;
s4用连续油管拉动外壳体,将所述射孔可释放打捞头上提至地面。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明公开的射孔可释放打捞头,在外壳体内设有卡瓦、卡瓦连接座、抓钩、活塞推杆及压力调节阀,与连续油管配套使用,用于射孔仪器串的打捞,卡瓦与卡瓦连接座相连接,在不影响卡瓦径向弹性收缩的同时将其轴向固定连接,当该打捞头下行至被打捞仪器位置时,通过卡瓦捕捉仪器;后半部分主要作用是用来实现释放动作,设置有活塞拉杆,主要用于在压力作用下实现机构联动,活塞推杆上套有若干碟簧,通过限位套将碟簧和抓钩分开,另外抓钩结构上有勾子,卡瓦连接座的外圆面上设有抓取槽,在打压释放时,勾子卡在抓取槽处,抓钩、卡瓦连接座与卡瓦连接一体,抓钩上行就会带动卡瓦上行,使得卡瓦与被打捞仪器分离;活塞推杆尾部设计有释放压力调节阀,其主要作用是用于对打压释放压力大小的调节,在不需要释放的时候,正常捕捞可以将马笼头尽可能的抓紧安全可靠;在需要释放的时候通过地面连续油管打压使机构动作将仪器释放开。
进一步,在抓钩和卡瓦连接座之间设置有预紧弹簧,用于对卡瓦始终施加一个向下的预紧力,保证其能够牢靠的抓紧需要打捞的仪器。
进一步,每个勾上对应位置都设计有螺纹孔,同样对应的固定套及外壳体上都设置有对应的孔位特征,其主要作用是用于地面手动复位卡瓦所设计的,当复位卡瓦时,就可以通过此孔位将抓钩与卡瓦连接座松开,使卡瓦脱开。
进一步,在每个孔位上安装有螺堵,当工具下井后,可防止井下大颗粒异物进入抓钩位置,影响释放动作,当需要复位时,拆除螺堵,在孔位对应处拧入螺钉,就能使卡瓦连接座与抓钩脱开。
进一步,活塞推杆中间设计有循环孔,卡瓦连接座中心开有通孔,循环孔与通孔连通,当卡瓦处有沉沙时,从循环孔内流入的泥浆途径通孔流向卡瓦,能够将卡瓦上的沉沙冲洗掉,防止工具前段卡瓦处有沉沙影响仪器的捕捞。
本发明公开的采用所述射孔可释放打捞头的释放仪器方法,通过地面打压,使活塞推杆下行,带动抓钩下行,使抓钩与卡瓦连接座勾连在一起,让抓钩、卡瓦连接座及卡瓦连接为一体,实现机构的联动。在停止打压后,在碟簧的作用力下,活塞推杆上行,抓钩上行,就会带动卡瓦上行,使得卡瓦与马笼头分离。完全由地面的工作人员控制,只有地面打压才能执行打捞头的释放过程,不会因为仪器串的纵向窜动卡瓦与仪器自行脱开。
附图说明
图1为本发明的射孔可释放打捞头的结构示意图;
图2为图1的a-a剖面图;
图3为图1的b-b剖面图;
图4为本发明的压力调节阀结构示意图;
图5为本发明的射孔可释放打捞头在捕捞抓紧时的结构示意图;
图6为本发明的射孔可释放打捞头在打压释放时的结构示意图。
其中,1为外壳体,2为卡瓦,3为卡瓦连接座,4为预紧弹簧,5为抓钩,6为限位套,7为活塞推杆,8为转接头,9为连接螺钉,10为碟簧,11为压力调节阀,11-1为锁紧螺母,11-2为调节螺钉,11-3为主阀体,12为第一螺钉,13为第二螺钉,14为螺堵,15为密封圈,16为抓取槽,17为循环孔,18为马笼头。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
如图1所示,本发明的一种射孔可释放打捞头,包括外壳体1和安装在外壳体1内的卡瓦2、卡瓦连接座3、抓钩5、限位套6、活塞推杆7和碟簧10。活塞推杆7、卡瓦连接座3和卡瓦2从上至下依次连接,活塞推杆7与卡瓦连接座3螺纹连接,卡瓦2与卡瓦连接座3固定连接。
如图1所示,外壳体1的设置主要用来承载安装其他功能零部件,下端为内锥结构特征,用来与弹性卡瓦2的外锥结构配合实现捕捞仪器的功能,外壳体1的下端内壁采用锥面结构,包括相连接的第一锥面和第二锥面,第一锥面的直径从下至上逐渐变小,第二锥面用于容纳卡瓦2,第二锥面的直径从下至上逐渐变大。
抓钩5的上端通过第一螺钉12固定连接在活塞推杆7上,抓钩5的下端设有8个勾子,在卡瓦连接座3的外圆面上设有抓取槽16,在打压释放时,勾子卡在抓取槽16处,抓钩5与卡瓦连接座3连接,用于释放时抓取上拉卡瓦2。
更优地,每个勾子上对应位置都设计有m5的螺纹孔,同样对应的在限位套6及外壳体1上都设置有8个对应的孔位特征,其主要作用是用于地面手动复位卡瓦2所设计的。
外壳体1上用于手动释放的8个对应孔位内设置有8个对应的螺堵14,防止井下大颗粒异物进入抓钩5位置,影响释放动作。
卡瓦连接座3后设置有圆柱形预紧弹簧4,用于对卡瓦2始终施加一个向下的预紧力,保证其能够牢靠的抓紧需要打捞的仪器。预紧弹簧4套设在活塞推杆7上,预紧弹簧4一端固定连接在抓钩5上,另一端固定连接在卡瓦连接座3上。
该打捞头的上半部分主要作用是用来实现释放动作,设置有活塞推杆7在活塞推杆7上从上至下依次套设有碟簧10、限位套6和抓钩5,碟簧10一端固定连接在活塞推杆7上,另一端固定连接在限位套6上,限位套6与外壳体1固定连接,主要用于在压力作用下实现机构联动。
如图2所示,卡瓦2与卡瓦连接座3通过6个连接螺钉9相连接,在不影响卡瓦2径向弹性收缩的同时将其轴向固定连接。
如图3所示,限位套6通过4个第二螺钉13与外壳体1固定连接。
活塞推杆7尾部设计有压力调节阀11,其主要作用是用于对打压释放压力大小的调节,另外活塞推杆7中间设计有循环孔17,卡瓦连接座中心开有通孔,循环孔17与通孔连通,当卡瓦处有沉沙时,从循环孔17内流入的泥浆途径通孔流向卡瓦,能够将卡瓦上的沉沙冲洗掉,防止工具前段卡瓦2处有沉沙影响仪器的捕捞。
如图4所示,压力调节阀11包括主阀体11-3、调节螺钉11-2和锁紧螺母11-1,主阀体11-3开有轴向通孔和径向孔,轴向通孔和径向孔贯穿,调节螺钉11-2一端伸入轴向通孔,另一端与锁紧螺母11-1螺纹连接。压力调节阀11的调节方法是使用六角扳手调节调节螺钉11-2的位置,将调节螺钉11-2往轴向通孔内拧动时,径向孔就会被堵住一部分,当调节螺钉11-2逐渐拧入,最终就会把径向孔堵死,达到节流的作用,通过节流的办法来调节进入的泥浆的流量,进而调节压力的高低,可在地面进行打压调节,调节好后使用锁紧螺母11-1锁死固定。
工具最尾部设计有转接头8,外壳体1通过转接头8与油管螺纹连接,在活塞推杆7与转接头8径向配合处设有密封圈15。
本发明的射孔可释放打捞头的操作实施过程:
1)捕捞动作(见图5):
打捞头快到捕捞位置时开始地面打压循环,打压循环时活塞推杆7会向下移动,碟簧10被压缩,继续下行当压力突然增大时(不大于2.5mpa),说明已经到达目标位置即马笼头18的捕捉点,此时停止打压循环,由地面的连续油管车的绞盘往下施加400kgf左右的推力,确保卡瓦2完全捕捉到仪器即马笼头18,连续油管绞盘会上拉油管,油管张力由专用传感器进行监测,当张力上涨说明打捞头已抓住仪器,开始上拉油管,将仪器捞出地面。
2)释放动作:
若仪器被完全卡住,打捞不上来,就需要释放掉仪器,此时则需要连续油管向下施加3000kgf左右的推力,使打捞外壳体1与卡瓦2分离,再通过地面打压到设定的释放压力值,活塞推杆7继续下行,带动抓钩5下行,碟簧10和预紧弹簧4都被压缩,抓钩5克服预紧弹簧力向下移动,抓钩5会下移至卡瓦连接座3处,抓钩5下端的勾子会勾住卡瓦连接座3的抓取槽16,停止打压后在碟簧10的回复力作用下,活塞推杆7上移,带动卡瓦连接座3及卡瓦2上拉,卡瓦2与马笼头18就会被释放开(如图6所示),然后用连续油管拉动外壳体1,将所述射孔可释放打捞头上提至地面。
3)工具复位:
若所述射孔可释放打捞头被释放,卡瓦2被上拉(如图6所示),抓钩5下端正好与螺堵14位置对齐,就需要对卡瓦2进行复位工作,想要复位就需要使卡瓦连接座3与抓钩5脱开,具体的办法为:
首先将专用复位工装接头连接安装在活塞推杆尾部上,工装顶住活塞推杆7后再多拧半圈,接着拆除8个螺堵14,使用8个m5x25螺钉安装在拆掉螺堵14后暴露出来的抓钩5上,使用扳手分别均匀的拧动每个螺钉,直到听到卡瓦2脱开的声音,拆掉8个m5x25螺钉,拆掉专用复位工装接头,工具复位完成。
1.一种射孔可释放打捞头,其特征在于,包括外壳体(1),在外壳体(1)内从上至下依次设有活塞推杆(7)、卡瓦连接座(3)和卡瓦(2),活塞推杆(7)与卡瓦连接座(3)连接,卡瓦(2)与卡瓦连接座(3)固定连接;
在活塞推杆(7)的尾部设有压力调节阀(11);
在活塞推杆(7)上从上至下依次套设有碟簧(10)、限位套(6)和抓钩(5),碟簧(10)一端固定连接在活塞推杆(7)上,另一端固定连接在限位套(6)上,限位套(6)与外壳体(1)固定连接;
抓钩(5)的上端连接在活塞推杆(7)上,抓钩(5)的下端设有多个勾子,卡瓦连接座(3)的外圆面上设有抓取槽(16),在打压释放时,勾子卡在抓取槽(16)处,抓钩(5)与卡瓦连接座(3)连接;
外壳体(1)上端与连续油管连接。
2.根据权利要求1所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,在抓钩(5)和卡瓦连接座(3)之间设有预紧弹簧(4),预紧弹簧(4)套设在活塞推杆(7)上,预紧弹簧(4)一端连接在抓钩(5)上,另一端连接在卡瓦连接座(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,在每个勾子上开有螺纹孔,在外壳体(1)上和限位套(6)的下端设有多个与螺纹孔对应的孔位。
4.根据权利要求3所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,在每个孔位上安装有螺堵(14)。
5.根据权利要求4所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,限位套(6)的上端通过螺钉与外壳体(1)固定连接,下端通过螺堵(14)与限位套(6)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,压力调节阀(11)包括主阀体(11-3)、调节螺钉(11-2)和锁紧螺母(11-1),主阀体(11-3)开有轴向通孔和径向孔,轴向通孔和径向孔贯穿,调节螺钉(11-2)一端伸入轴向通孔,另一端与锁紧螺母(11-1)螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,外壳体(1)的上端连接处设有用于连接连续油管的转接头(8),转接头(8)与外壳体(1)螺纹连接,在活塞推杆(7)与转接头(8)径向配合处设有密封圈(15)。
8.根据权利要求1所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,活塞推杆(7)中心设有循环孔(17),卡瓦连接座(3)中心开有通孔,循环孔(17)与通孔连通。
9.根据权利要求1所述的一种射孔可释放打捞头,其特征在于,外壳体(1)的下端内壁采用锥面结构,包括相连接的第一锥面和第二锥面,第一锥面的直径从下至上逐渐变小,第二锥面用于容纳卡瓦(2),第二锥面的直径从下至上逐渐变大。
10.采用权利要求1~9任意一项所述射孔可释放打捞头的释放仪器方法,其特征在于,包括以下步骤:
s1使用连续油管向下施加推力,使外壳体(1)与卡瓦(2)分离;
s2再通过地面打压到设定的释放压力值,活塞推杆(7)下行,带动抓钩(5)下行,碟簧(10)和预紧弹簧(4)都被压缩,抓钩(5)克服预紧弹簧力向下移动,抓钩(5)下移至卡瓦连接座(3)处,抓钩(5)下端的勾子勾住卡瓦连接座(3)的抓取槽(16);
s3停止打压,在碟簧(10)的回复力作用下,活塞推杆(7)上移,带动卡瓦连接座(3)及卡瓦(2)上拉,仪器被卡瓦(2)释放开;
s4用连续油管拉动外壳体(1),将所述射孔可释放打捞头上提至地面。
技术总结