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一种套管头用的提拉式防磨套取送工具的制作方法

专利查询2022-5-21  94

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1.本实用新型属于石油机械、钻采设备技术领域,特别涉及一种套管头用的提拉式防磨套取送工具。


背景技术:

2.目前石油钻采过程中为防止钻杆晃动或钻头起下过程对套管头(油管头)内壁造成磨损,或钻采压裂过程防止钻井泥浆、砂石、含砂压裂液对套管头(油管头)内腔造成磨损,开钻或压裂前在套管头(油管头)内腔送入防磨套,并在起钻或压裂后将防磨套取出。常规设计的取送工具通过螺纹与钻杆连接后,将取送工具外圆均布数个螺纹销对准防磨套上部的轴向凹槽,取送工具螺纹销进入防磨套轴向凹槽后旋转钻杆,螺纹销在防磨套内孔圆周凹槽中旋转至挡板处停止。起钻杆将防磨套通过防喷器及钻井四通内腔后,安装到套管头(油管头)的内腔中,然后反向旋转钻杆和取送工具,起出钻杆及取送工具。当需要取出防磨套时,将钻杆与取送工具连接进入套管头(油管头)内腔,后通过旋转钻杆带动取送工具旋转,旋转过程中借助钻杆及取送工具的重力,取送工具圆周方向的螺纹销进入防磨套轴向凹槽,再次旋转钻杆及取送工具,确保螺纹销从防磨套内孔圆周方向凹槽挡板处,上提钻杆将取送工具和防磨套从套管头(油管头)内腔取出。
3.在取出防磨套时,防磨套安装在套管头(油管头)内腔中,无法判别螺纹销与防磨套轴向凹槽的位置,由于套管头(油管头)内腔充满介质,取送工具外圆与防磨套配合的间隙较小,取送工具在内腔中下放的时间长,从而导致取出防磨套作业时间较长,影响下一步钻井或压裂作业并增加井控风险;且在取送工具下发到位后旋转钻杆的过程中,钻杆和取送工具重力对螺纹销和防磨套内孔台阶撞击,容易造成取送工具螺纹销变形或断裂;且常规设计的取送工具送入和取出均采用螺纹销或取出时选用弹簧销,通常取出防磨套时油泥或压裂介质吸附在套管头(油管头)内腔与防磨套之间,需要较大的提升力才能将防磨套取出,因螺纹销或弹簧销与防磨套圆周凹槽接触面积小,容易造成螺纹销或弹簧销及防磨套圆周凹槽的损坏,且弹簧销遇到油泥和压裂砂时容易造成卡阻,最终导致无法将防磨套从内腔取出。


技术实现要素:

4.实用新型目的:为了克服以上不足,本实用新型的目的是提供一种套管头用的提拉式防磨套取送工具,其结构简单,强度高,操作省力省时,节约现场施工时间,降低井控风险,并可降低对防磨套和取送工具的损伤,可靠性高。
5.技术方案:一种套管头用的提拉式防磨套取送工具,包括防磨套和取送工具,所述取送工具上端外侧圆周面上设有多个螺纹销,中段外侧设有环形沟槽,所述环形沟槽内镶有环形带有切口的弹性支撑环;所述防磨套为环形圆柱体,内部设有阶梯孔,上端内孔为内径较大的第一内孔,下端内孔为内径较小的第二内孔,所述第一内孔上设有环形的送入槽,所述第二内孔上设有环形的取出槽,所述第一内孔内侧圆周面上还设有与螺纹销相对应的
轴向凹槽,所述轴向凹槽与送入槽连通,且所述轴向凹槽一侧设有设于送入槽中的挡板,所述弹性支撑环与取出槽相配合,且所述弹性支撑环圆周展开长度小于第二内孔内径的周长,以确保弹性支撑环压缩后外径能够顺利通过防磨套第二内孔,进入防磨套取出槽中。取送工具取出防磨套时,通过环形的弹性支撑环与防磨套取出槽的配合取出,弹性支撑环与防磨套的接触截面积大强度高,降低提升力,避免因取出时提升力较大导致防磨套及取送工具的损坏,并可以避免因油泥或压裂砂造成的卡阻,可靠性高;且不需考虑螺纹销的旋转对位,只要保持取送工具竖直,直接下放到防磨套中,弹性支撑环压缩定位即可,节约现场施工时间,降低井控风险。
6.进一步的,上述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,所述取送工具上端内部设有内螺纹锥孔,下端设有外螺纹锥孔,便于送入或者取出防磨套时,取送工具与钻杆连接件连接。
7.进一步的,上述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,所述第一内孔下端设有锥形孔,便于取送工具插入;所述第一内孔与第二内孔连接处设有第一倒角,所述取送工具外侧设有设于弹性支撑环上方的第二倒角,所述第一倒角与第二倒角相配合,定位取送工具与防磨套的下行定位,不用担心超行程下放。
8.进一步的,上述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,所述防磨套外侧中端设有环形的v型槽,所述v型槽底面设有多个均布的与取出槽连通的螺纹孔,所述螺纹孔内螺纹连接有平头螺钉。防磨套取出后通过均匀收紧防磨套外圆处均布的平头螺钉,即可实现取送工具与防磨套的分离。
9.进一步的,上述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,所述弹性支撑环包括多个圆周均匀分布的分齿,分齿间的间隙有利于弹性支撑环的压缩。
10.进一步的,上述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,所述弹性支撑环外侧设有倒钩,所述倒钩下端设有楔形面。通过楔形面与第一倒角过渡,逐渐压缩倒钩,然后倒钩下行至取出槽时,倒钩弹开,并勾住取出槽顶面,定位取送工具。
11.进一步的,上述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,所述取送工具上端外侧圆周面上设有多个均布的导流槽,所述导流槽上下贯通。导流槽导流防磨套内的介质,降低压力,避免套管头内腔介质较多难以下放。
12.上述技术方案可以看出,本实用新型具有如下有益效果:
13.1、本实用新型所述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,取送工具设计下限位,当取送工具下放到防磨套内时,取送工具上第二倒角和防磨套第一倒角定位,不用担心超行程下放;
14.2、本实用新型所述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,通过导流槽导流防磨套内的介质,避免套管头内腔介质较多难以下放,降低下放压力;
15.3、本实用新型所述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,防磨套取出后通过均匀收紧防磨套外圆处均布的平头螺钉,即可实现取送工具与防磨套的分离;
16.4、本实用新型所述的套管头用的提拉式防磨套取送工具,弹性支撑环采用环形多齿带切口设计,确保弹性支撑环压缩后外径能够顺利通过防磨套第二内孔,进入防磨套取出槽中,便于防磨套与取送工具的定位,且弹性支撑环与防磨套取出槽的接触截面积大强度高,降低提升力,避免因取出时提升力较大导致防磨套及取送工具的损坏,并可以避免因
油泥或压裂砂造成的卡阻,可靠性高;且不需考虑螺纹销的旋转对位,只要保持取送工具竖直,直接下放到防磨套中,弹性支撑环压缩定位即可,节约现场施工时间,降低井控风险。
附图说明
17.图1为本实用新型所述的一种套管头用的提拉式防磨套取送工具的取送工具的半剖结构示意图;
18.图2为本实用新型所述的一种套管头用的提拉式防磨套取送工具的防磨套的剖视结构示意图;
19.图3为本实用新型所述的一种套管头用的提拉式防磨套取送工具的取防磨套时的结构示意图;
20.图4为本实用新型所述的一种套管头用的提拉式防磨套取送工具的图3的a截面剖视结构示意图;
21.图5为本实用新型所述的一种套管头用的提拉式防磨套取送工具的下放防磨套时的结构示意图;
22.图中:1 防磨套、11第一内孔、12第二内孔、13送入槽、14取出槽、15轴向凹槽、16第一倒角、17v型槽、2取送工具、21环形沟槽、22内螺纹锥孔、23外螺纹锥孔、24第二倒角、25导流槽、3螺纹销、4弹性支撑环、41倒钩、42楔形面、5挡板、6平头螺钉。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型。
24.下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确的限定。
27.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.实施例1
30.如图1-5所示,本实用新型所述的一种套管头用的提拉式防磨套取送工具,包括防磨套1和取送工具2,所述取送工具2上端外侧圆周面上设有多个螺纹销3,中段外侧设有环形沟槽21,所述环形沟槽21内镶有环形带有切口的弹性支撑环4;所述防磨套1为环形圆柱体,内部设有阶梯孔,上端内孔为内径较大的第一内孔11,下端内孔为内径较小的第二内孔12,所述第一内孔11上设有环形的送入槽13,所述第二内孔12上设有环形的取出槽14,所述第一内孔13内侧圆周面上还设有与螺纹销3相对应的轴向凹槽15,所述轴向凹槽15与送入槽13连通,且所述轴向凹槽15一侧设有设于送入槽13中的挡板5,所述弹性支撑环4与取出槽14相配合,且所述弹性支撑环4圆周展开长度小于第二内孔12内径的周长,以确保弹性支撑环4压缩后外径能够顺利通过防磨套第二内孔12,进入防磨套1取出槽14中。取送工具2取出防磨套1时,通过环形的弹性支撑环4与防磨套1取出槽14的配合取出,弹性支撑环4与防磨套1的接触截面积大强度高,降低提升力,避免因取出时提升力较大导致防磨套1及取送工具2的损坏,并可以避免因油泥或压裂砂造成的卡阻,可靠性高;且不需考虑螺纹销3的旋转对位,只要保持取送工具2竖直,直接下放到防磨套1中,弹性支撑环4压缩定位即可,节约现场施工时间,降低井控风险。
31.实施例2
32.如图1-5所示,本实用新型所述的一种套管头用的提拉式防磨套取送工具,包括防磨套1和取送工具2,所述取送工具2上端外侧圆周面上设有多个螺纹销3,中段外侧设有环形沟槽21,所述环形沟槽21内镶有环形带有切口的弹性支撑环4;所述防磨套1为环形圆柱体,内部设有阶梯孔,上端内孔为内径较大的第一内孔11,下端内孔为内径较小的第二内孔12,所述第一内孔11上设有环形的送入槽13,所述第二内孔12上设有环形的取出槽14,所述第一内孔13内侧圆周面上还设有与螺纹销3相对应的轴向凹槽15,所述轴向凹槽15与送入槽13连通,且所述轴向凹槽15一侧设有设于送入槽13中的挡板5,所述弹性支撑环4与取出槽14相配合,且所述弹性支撑环4圆周展开长度小于第二内孔12内径的周长,以确保弹性支撑环4压缩后外径能够顺利通过防磨套第二内孔12,进入防磨套1取出槽14中。取送工具2取出防磨套1时,通过环形的弹性支撑环4与防磨套1取出槽14的配合取出,弹性支撑环4与防磨套1的接触截面积大强度高,降低提升力,避免因取出时提升力较大导致防磨套1及取送工具2的损坏,并可以避免因油泥或压裂砂造成的卡阻,可靠性高;且不需考虑螺纹销3的旋转对位,只要保持取送工具2竖直,直接下放到防磨套1中,弹性支撑环4压缩定位即可,节约现场施工时间,降低井控风险。
33.如图1所示,所述取送工具2上端内部设有内螺纹锥孔22,下端设有外螺纹锥孔23,便于送入或者取出防磨套1时,取送工具2与钻杆连接件连接。
34.如图2-3所示,所述第一内孔11下端设有锥形孔,便于取送工具2插入;所述第一内孔11与第二内孔12连接处设有第一倒角16,所述取送工具2外侧设有设于弹性支撑环4上方
的第二倒角24,所述第一倒角16与第二倒角24相配合,定位取送工具2与防磨套1的下行定位,不用担心超行程下放。
35.所述防磨套1外侧中端设有环形的v型槽17,所述v型槽17底面设有多个均布的与取出槽14连通的螺纹孔,所述螺纹孔内螺纹连接有平头螺钉6。防磨套1取出后通过均匀收紧防磨套1外圆处均布的平头螺钉6,即可实现取送工具2与防磨套1的分离。
36.如图1、4所示,所述弹性支撑环4包括多个圆周均匀分布的分齿,所述弹性支撑环4外侧设有倒钩41,所述倒钩41下端设有楔形面42。
37.如图1所示,所述取送工具2上端外侧圆周面上设有多个均布的导流槽25,所述导流槽25上下贯通。导流槽25导流防磨套1内的介质,降低压力,避免套管头内腔介质较多难以下放。
38.本实用新型所述的套管头用的提拉式防磨套取送工具的工作原理为:下放送入防磨套1时,取送工具2下端外螺纹锥孔23与钻杆连接件连接,将取送工具2上的螺纹销3对准防磨套1上部的轴向凹槽15,螺纹销3进入防磨套轴向凹槽15后旋转钻杆,螺纹销3在防磨套1送入槽13中旋转至挡板5处停止,然后送入套管头中。取出防磨套1时,取送工具2上端内螺纹锥孔22与钻杆连接件连接,下放,带有切口的弹性支撑环4依次经过防磨套1第一倒角16、第二内孔12挤压,弹性支撑环4经压缩后从防磨套第一内孔11进入第二内孔12取出槽14,在取出槽14中膨胀撑开,倒钩41定位,将防磨套1定位在取送工具2上,上提取送工具2即可将防磨套1取出,操作简单方便,省时省力,节约施工时间,降低井控危险。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

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