CN103775017B - 一种断杆的打捞方法及所用的侧捞器 - Google Patents

Abstract

<b>本发明公开了一种断杆的打捞方法及所用的侧捞器。该方法通过侧捞器从钻井口放至断杆位置，然后利用钻杆对侧捞器施加横向力或旋转力，使侧捞器从侧面接近断杆，将开口卡瓦的卡口卡在断杆较细的杆体上，向上拉动钻杆带动断杆较粗部分进入开槽筒体的中段开口槽内，将断杆拉出钻井口。本发明在断杆顶部几何外形不规则时，无须采用磨铣的方法可直接进行打捞作业，减少处理事故所需的时间和设备，极大的简化了事故处理过程，减少了处理事故时间，提高钻井效率，节约钻井成本。解决了在断杆顶部几何外形不规则时的打捞难题。特别是在“大肚子”段无法进行磨铣作业时，可快速解决井下事故，防止整口井报废造成的重大损失。</b>

Description

一种断杆的打捞方法及所用的侧捞器

技术领域

本发明涉及一种断杆的打捞方法及所用的侧捞器，属于钻井工程中井下断杆打捞方法及工具技术领域。

背景技术

随着石油及天然气开采技术的不断发展，钻井深度不断加深，这就造成钻井事故更加频繁和复杂化，很多钻井事故已经不能用常规方法解决。

目前钻井工程中，如果出现钻杆断裂事故，常规的作法是采用从井口将打捞工具放入井下进行打捞作业，打捞工具通常是夹着断裂的断杆顶部将其拉出。这种打捞方法和所使用的打捞工具对断杆断裂部位的要求较高，要求断杆的顶部具有相对规则的几何外形。如果断杆顶部没有规则的几何外形，则必须采用磨铣的方法将不规则部分消除后才能打捞，这种方法耗时耗力，而且对井底条件要求较高。特别是断杆顶部处于井眼“大肚子”段时，根本无法进行磨铣作业。出现这种情况后，就只能丢弃下部钻具，采用开窗侧钻或者将钻井报废，造成极大的人力物力浪费。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种断杆的打捞方法及所用的侧捞器。对断杆顶部形状无任何要求，无须采用磨铣的方法可直接进行打捞作业；对断杆顶部和井眼的要求不高，可适应“大肚子”井眼段的打捞作业。以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：

一种断杆的打捞方法，该方法通过侧捞器将断杆从钻井内打捞出来；侧捞器包括开槽筒体，开槽筒体顶部设有与钻杆或可弯肘节连接用的钻杆接头，开槽筒体底部设有开口卡瓦；打捞断杆时，通过钻杆将侧捞器从钻井口放至断杆位置，然后利用钻杆对侧捞器施加横向力或旋转力，使侧捞器从侧面接近断杆，将开口卡瓦的卡口卡在断杆较细的杆体上，向上拉动钻杆带动断杆较粗部分进入开槽筒体的中段开口槽内，将断杆拉出钻井口。

前述方法中，所述开槽筒体与开口卡瓦连接处的顶部设有引导斜面，通过引导斜面与断杆上部较粗部分的配合，实现断杆的自动对中功能，带动断杆较粗部分进入开槽筒体的中段开口槽内。

前述方法中，所述开口卡瓦与开槽筒体底部滑动连接；并通过引导键导向和传递扭矩。

前述方法中，所述开口卡瓦的外圆锥面与开槽筒体底部的内圆或内圆锥面配合，同时在开口卡瓦上设置弹性槽；当开口卡瓦卡住断杆后，开口卡瓦在断杆自重的作用下向下移动，使开口卡瓦内径自动收缩，防止断杆从开口卡瓦中脱落。

前述方法中，所述开口卡瓦通过内圆面的倒齿防止断杆在开口卡瓦内滑动。

前述方法中所用的侧捞器，包括开槽筒体，开槽筒体顶部设有与钻杆或可弯肘节连接用的钻杆接头，开槽筒体底部设有开口卡瓦。

前述侧捞器中，所述开槽筒体为圆筒状，圆筒的顶端设有与钻杆接头连接的内螺纹，圆筒的中、下段设有开口槽，中段开口槽的深度D大于圆筒半径R，下段开口槽的深度d小于圆筒半径R；下段开口槽内设有开口卡瓦；下段开口槽的上端面设有引导斜面。

前述侧捞器中，所述开口卡瓦的形状为开口圆管形，开口卡瓦的截面形状为C形；圆管上段的外圆为圆柱面，圆管下段的外圆为圆锥面；开口卡瓦的内孔为台阶孔，上段为大直径孔，下段为小直径孔，大直径孔与小直径孔经斜面过渡连接；小直径孔的孔壁上设有一组沿圆周均布的弹性槽；小直径孔的孔壁上设有防滑齿；开口卡瓦的外圆上设有键槽。

前述侧捞器中，所述开槽筒体的底部设有引导键，引导键与开口卡瓦外圆上的键槽滑动连接。

前述侧捞器中，所述开口卡瓦上方的开槽筒体上设有限位螺钉。

与现有技术相比，本发明通过设在开槽筒体底部的开口卡瓦从侧面接近断杆，将开口卡瓦的卡口卡在断杆较细的杆体上，向上拉动钻杆带动断杆较粗部分进入开槽筒体的中段开口槽内，将断杆拉出钻井口。在断杆顶部几何外形不规则时，无须采用磨铣的方法可直接进行打捞作业，减少处理事故所需的时间和设备，极大的简化了事故处理过程，减少了处理事故时间，提高钻井效率，节约钻井成本。解决了在断杆顶部几何外形不规则时的打捞难题。特别是在“大肚子”段无法进行磨铣作业时，可快速解决井下事故，防止整口井报废造成的重大损失。

附图说明

图1是本发明的原理图；

图2是图1中步骤①和②的俯视图；

图3是图1中步骤③、④和⑤的俯视图；

图4是侧捞器的立体示意图；

图5是图4的平面示意图；

图6是开槽筒体的结构示意图；

图7是开口卡瓦的结构示意图。

图中的标记为：1-开槽筒体、2-钻杆接头、3-开口卡瓦、4-中段开口槽、5-下段开口槽、6-引导斜面、7-圆柱面、8-圆锥面、9-大直径孔、10-小直径孔、11-斜面、12-弹性槽、13-防滑齿、14-键槽、15-引导键、16-限位螺钉、17-侧捞器、18-钻井、19-断杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

一种断杆的打捞方法，如图1至图3所示。该方法通过侧捞器17将断杆19从钻井18内打捞出来。侧捞器如图4所示，包括开槽筒体1，开槽筒体1顶部设有与钻杆或可弯肘节连接用的钻杆接头2，开槽筒体1底部设有开口卡瓦3；打捞断杆19时，通过钻杆将侧捞器17从钻井18的井口放至断杆19位置（见图1的步骤①），然后利用钻杆对侧捞器17施加横向力或旋转力，使侧捞器17从侧面接近断杆19（见图1的步骤②），将开口卡瓦3的卡口卡在断杆19较细的杆体上（见图1的步骤③），向上拉动钻杆带动断杆19较粗部分进入开槽筒体1的中段开口槽4内（见图1的步骤④），将断杆19拉出钻井18的井口（见图1的步骤⑤）。开槽筒体1与开口卡瓦3连接处的顶部设有引导斜面6（见图5和图6），通过引导斜面6与断杆19上部较粗部分的配合，实现断杆19的自动对中功能，带动断杆19较粗部分进入开槽筒体1的中段开口槽4内。开口卡瓦3与开槽筒体1底部滑动连接；并通过引导键15导向和传递扭矩（见图5和图6）。开口卡瓦3的外圆锥面与开槽筒体1底部的内圆或内圆锥面配合，同时在开口卡瓦3上设置弹性槽12（见图7）；当开口卡瓦3卡住断杆19后，开口卡瓦3在断杆19自重的作用下向下移动，使开口卡瓦3内径自动收缩，防止断杆19从开口卡瓦3中脱落。开口卡瓦通过内圆面的倒齿防止断杆在开口卡瓦内滑动。

前述方法所用的侧捞器，如图4和图5所示。包括开槽筒体1，开槽筒体1顶部设有与钻杆或可弯肘节连接用的钻杆接头2，开槽筒体1底部设有开口卡瓦3。所述开槽筒体1如图6所示。开槽筒体1为圆筒状，圆筒的顶端设有与钻杆接头连接的内螺纹，圆筒的中、下段设有开口槽，中段开口槽4的深度D大于圆筒半径R（见图5），下段开口槽5的深度d小于圆筒半径R（见图5）；下段开口槽5内设有开口卡瓦3；下段开口槽5的上端面设有引导斜面6。所述开口卡瓦3如图7所示，开口卡瓦3的形状为开口圆管形，开口卡瓦3的截面形状为C形；圆管上段的外圆为圆柱面7，圆管下段的外圆为圆锥面8；开口卡瓦3的内孔为台阶孔，上段为大直径孔9，下段为小直径孔10，大直径孔9与小直径孔10经斜面11过渡连接；小直径孔10的孔壁上设有一组沿圆周均布的弹性槽12；小直径孔10的孔壁上设有防滑齿13；开口卡瓦3的外圆上设有键槽14。开槽筒体1的底部设有引导键15（见图6），引导键15与开口卡瓦3外圆上的键槽14滑动连接。所述开口卡瓦3上方的开槽筒体1上设有限位螺钉16。

对本发明的几点补充说明

背景资料中所述的“大肚子”段，是指钻井中有一段的直径突然变大形成的较大空间段。断杆在“大肚子”段不一定是垂直的，也可以是倾斜的，但倾斜度一般不会很大。由于上段是小直径井口，所以从井口放下来的磨削工具很难接近断杆的断裂部位，所以无法磨削。

钻井所用的钻杆正面安装有钻头，一般钻头的直径大于钻杆的直径，所以钻杆与井壁之间有一间隙的，本发明的侧捞器可以从钻杆与井壁之间的间隙放至断杆部位。

另外钻杆两端由于需要与其它钻杆进行连接，所以钻杆两端直径比钻杆中间的杆体直径略大一些，而且钻杆中间的杆体段较长，比较容易被卡住。因此本发明的开口卡瓦3是卡住断杆中间的杆体部位，在向上拉的过程中，使钻杆自动找正垂直拉出井口。

如果遇到“大肚子”段，可在本发明的侧捞器顶部连接一个可弯肘节，使侧捞器可以在一定角度内倾斜卡入断杆的杆体上。可弯肘节是现有工具。

本发明的侧捞器可按以下参数设计和制作

1适用井眼91/2”；

2打捞落鱼5”钻杆；

3接头螺纹NC50；

4最大抗拉载荷1000kN；

5最高工作温度200℃；

6适用井温-40℃～150℃；

7距断杆顶部打捞深度小于1500mm。

Claims (8)

1.一种断杆的打捞方法，其特征在于：该方法通过侧捞器将断杆从钻井内打捞出来；侧捞器包括开槽筒体，开槽筒体顶部设有与钻杆或可弯肘节连接用的钻杆接头，开槽筒体底部设有开口卡瓦；打捞断杆时，通过钻杆将侧捞器从钻井口放至断杆位置，然后利用钻杆对侧捞器施加横向力或旋转力，使侧捞器从侧面接近断杆，将开口卡瓦的卡口卡在断杆较细的杆体上，向上拉动钻杆带动断杆较粗部分进入开槽筒体的中段开口槽内，将断杆拉出钻井口；所述开槽筒体与开口卡瓦连接处的顶部设有引导斜面，通过引导斜面与断杆上部较粗部分的配合，实现断杆的自动对中功能，带动断杆较粗部分进入开槽筒体的中段开口槽内。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述开口卡瓦与开槽筒体底部滑动连接；并通过引导键导向和传递扭矩。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述开口卡瓦的外圆锥面与开槽筒体底部的内圆或内圆锥面配合，同时在开口卡瓦上设置弹性槽；当开口卡瓦卡住断杆后，开口卡瓦在断杆自重的作用下向下移动，使开口卡瓦内径自动收缩，防止断杆从开口卡瓦中脱落。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述开口卡瓦通过内圆面的倒齿防止断杆在开口卡瓦内滑动。

5.一种用于权利要求1-4任一权利要求所述方法的侧捞器，其特征在于：包括开槽筒体（1），开槽筒体（1）顶部设有与钻杆或可弯肘节连接用的钻杆接头（2），开槽筒体（1）底部设有开口卡瓦（3）；所述开槽筒体（1）为圆筒状，圆筒的顶端设有与钻杆接头连接的内螺纹，圆筒的中、下段设有开口槽，中段开口槽（4）的深度D大于圆筒半径R，下段开口槽（5）的深度d小于圆筒半径R；下段开口槽（5）内设有开口卡瓦（3）；下段开口槽（5）的上端面设有引导斜面（6）。

6.根据权利要求5所述侧捞器，其特征在于：所述开口卡瓦（3）的形状为开口圆管形，开口卡瓦（3）的截面形状为C形；圆管上段的外圆为圆柱面（7），圆管下段的外圆为圆锥面（8）；开口卡瓦（3）的内孔为台阶孔，上段为大直径孔（9），下段为小直径孔（10），大直径孔（9）与小直径孔（10）经斜面（11）过渡连接；小直径孔（10）的孔壁上设有一组沿圆周均布的弹性槽（12）；小直径孔（10）的孔壁上设有防滑齿（13）；开口卡瓦（3）的外圆上设有键槽（14）。

7.根据权利要求6所述侧捞器，其特征在于：所述开槽筒体（1）的底部设有引导键（15），引导键（15）与开口卡瓦（3）外圆上的键槽（14）滑动连接。

8.根据权利要求7所述侧捞器，其特征在于：所述开口卡瓦（3）上方的开槽筒体（1）上设有限位螺钉（16）。