用于從井中清除碎屑的裝置和方法
【專利摘要】一種用于從油井或氣井的井孔內(nèi)取出碎屑的裝置和方法。所述裝置包括具有流體流道34的打撈籃36，該流體流道34允許流體在管線推進(jìn)時(shí)從工具10的端部24噴射出以攪動(dòng)井流體中的碎屑，并協(xié)助將碎屑捕獲到過濾籃36內(nèi)。重要的是，如果遇到井孔內(nèi)砂礫或其他碎屑的阻塞，流經(jīng)工具的流體能夠被增強(qiáng)以作用在阻塞物上，直到該阻塞物被破壞解體。根據(jù)需要，管線的推進(jìn)能夠結(jié)合流經(jīng)工具的流體的控制停止和恢復(fù)，，直到打撈籃36填滿或者針對(duì)的碎屑已被收集，于是打撈籃36撤回。該打撈籃36可用于連續(xù)油管上或者鉆桿的鉆具上。
【專利說明】用于從井中清除碎屑的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及油田服務(wù)和工具，更具體但并不僅限于地，涉及用于從井中取出碎屑的方法和裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0002]附圖并入到說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。附圖僅僅示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，而并不應(yīng)理解為為限制本發(fā)明。
[0003]該唯一的附圖是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的打撈籃的縱向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0004]被稱為“打撈籃”的工具早已在油井和氣井中使用，以清除或取出碎屑。典型的打撈籃包括可滑動(dòng)地支撐在中心芯軸上的過濾籃，而中心芯軸連接到管線。管線可以是鉆桿或連續(xù)油管。當(dāng)管線向下推進(jìn)通過井時(shí)，過濾籃在中心芯軸上向上運(yùn)動(dòng)，以露出過濾籃的開口端，并允許將碎屑收集在過濾籃內(nèi)，而井流體流過過濾籃的開口。當(dāng)管線撤回時(shí),過濾籃在中心芯軸上向下移動(dòng)以閉合過濾籃的開口端，從而允許取出收集的碎屑。
[0005]有時(shí)，打撈籃的開口端會(huì)遇到已堵塞井孔的大量砂礫或其它收集的碎屑。這能夠阻止井流體的流動(dòng)，并同樣阻止管線的進(jìn)一步推進(jìn)。本發(fā)明的碎屑清除工具允許持續(xù)性的流體流過該工具，以提供流體噴射流，并在該工具管線的端部產(chǎn)生流體湍流，以破碎并移除井中任何這樣的障礙物。
[0006]現(xiàn)在參考附圖，附圖中顯示了本發(fā)明的碎屑清除工具的優(yōu)選實(shí)施方式，該碎屑清除工具一般用參考數(shù)字10標(biāo)記。該工具10包括連接到所述管線的端部(圖中未顯示)的上端12。為此，上端12可包括管狀連接部件或上部接頭14，管狀連接件或上部接頭具有螺紋部，例如內(nèi)螺紋部16。
[0007]工具10還包括下端20。下端20優(yōu)選地適于收集砂礫或其他大量的碎屑。為此，下端20可以是斜角形狀或圓錐形狀。下端20還應(yīng)當(dāng)適于提供通過自身的大量流體，因此，和上部接頭14 一樣，下端20為管狀形狀。最優(yōu)選地，下端20采用鼻狀部件22的形式，鼻狀部件22具有至少一個(gè)流體出口，更優(yōu)選地，具有多個(gè)出口，該多個(gè)出口的尺寸和位置設(shè)置為在鼻狀部件22的前端提供多個(gè)流體噴射流。例如，鼻狀部件22可具有沿工具10的縱向軸線“X”的第一出口 24。另外，鼻狀部件22也可具有一個(gè)或多個(gè)成角度的出口或噴射口，如圖中統(tǒng)一地標(biāo)記為26。
[0008]在工具10的上端12和下端20之間延伸的是管狀部件，例如芯軸30。鼻狀部件22可螺紋地連接到芯軸30的井下端，而芯軸30的井上端螺紋地連接到上部接頭14的井下端。這些螺紋連接可設(shè)置有密封件，例如O型密封圈32。當(dāng)然，其它類型的連接可以使用。更進(jìn)一步，芯軸30可與上部接頭14或鼻狀部件22 —體形成，或者同時(shí)與上部接頭14和鼻狀部件22 —體形成。因而，上部接頭14、芯軸30以及鼻狀部件22的管腔是連續(xù)的，并形成端到端延伸通過工具10的流體流道34。
[0009]過濾籃36可滑動(dòng)地支撐在上部接頭14和鼻狀部件22之間的芯軸30上。而過濾籃36的結(jié)構(gòu)和形狀可以變化，在優(yōu)選地的形式中，該過濾籃包括具有多個(gè)過濾開口 40的管狀體38，過濾開口 40可位于靠近管狀體38的井上端。
[0010]管狀體38的井上端可設(shè)置有上端部件42，上端部件42裝配在芯軸30上。上端部件42優(yōu)選地在其井上端具有傾斜的外壁44。
[0011]管狀體38的井下端是打開的。在該具體的實(shí)施方式中，管狀體38的井下端包括具有喇叭形入口 48的計(jì)量環(huán)46。計(jì)量環(huán)46可通過螺紋連接器50連接到管狀體38的井下端。一組螺釘52可用于將計(jì)量環(huán)46緊固到連接器50。鼻狀部件22的上端優(yōu)選地具有成角度的環(huán)形肩部56，以便密封接合過濾籃36的喇叭形入口 48。
[0012]現(xiàn)在將理解的是，當(dāng)管線(圖中未顯示)被推進(jìn)到井孔中時(shí)，過濾籃36將在芯軸30上被向上推動(dòng)，以允許井流體中攜帶的碎屑進(jìn)入喇叭形入口 48。當(dāng)管線從井孔撤回時(shí)，過濾籃36將在芯軸30上被向下推動(dòng)，直到喇叭形入口 48緊靠肩部56并將過濾籃閉合。這允許收集的碎屑被拉到地表。
[0013]上文描述了工具10的優(yōu)選實(shí)施方式，現(xiàn)在將說明使用該工具從井中清除碎屑的優(yōu)選方法。首先，將工具連接到管線的端部。然后，將管線引入到井中并以常規(guī)的方式推進(jìn)。當(dāng)管線被推進(jìn)時(shí)，流體通過管線向下流動(dòng)穿過工具10內(nèi)的流體流道34，并從端部的出口 24和成角度的噴射口 26排出。這種流動(dòng)將攪動(dòng)井流體并協(xié)助流體流經(jīng)濾籃36。流經(jīng)該工具的流體可以是連續(xù)的或間斷的。
[0014]如果在井孔中遇到大量的砂礫或其他碎屑或堵塞物，管線將停止推進(jìn)，而流體將繼續(xù)流動(dòng)，并且管線可稍微撤回。這將允許流體噴射流作用在障礙物上，直到該障礙物被破壞并解體。如果需要，可以提高流體的流動(dòng)，以促進(jìn)堵塞物或障礙物的解體。然后，管線可恢復(fù)推進(jìn)，直到操作完成。
[0015]現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明提供了一種用于從油井或氣井的井孔內(nèi)取回碎屑的裝置和方法。所述工具在鉆柱推進(jìn)時(shí)能夠提供持續(xù)的流體流，以攪動(dòng)井流體和碎屑，增強(qiáng)了所述工具的操作性并降低了操作由于井中砂礫和碎屑的堵塞而將被中斷的可能性。
[0016]本文中所用的短語，例如向前，向后，上方，下方，更高，更低，井上以及井下，是相對(duì)于工具管線在井中推進(jìn)的方向，并且不限于精確的垂直或水平方向。
[0017]以上顯示和描述的實(shí)施方式是示例性的。許多細(xì)節(jié)經(jīng)常在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)，因此，很多這樣的細(xì)節(jié)均未示出也不描述。并不要求描述和示出的全部細(xì)節(jié)，部件，元件或步驟都是本文所發(fā)明的。盡管本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)已在附圖和伴隨的文本中被描述，但該描述僅是說明性的。在本發(fā)明的原理內(nèi)，對(duì)通過所附的權(quán)利要求術(shù)語的廣義含義指示的全部內(nèi)容，在細(xì)節(jié)上，特別是部件的形狀，尺寸，以及設(shè)置方式上可以進(jìn)行變化?！揪唧w實(shí)施方式】的描述和附圖在此并不指出本專利的侵權(quán)范圍應(yīng)當(dāng)是這樣的，而是提供一種如何使用和實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。同樣地，摘要并不意圖限定本發(fā)明，也不意圖以任何方式限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明通過權(quán)利要求來衡量。相反，本發(fā)明的限定
[0018]以及本發(fā)明保護(hù)范圍的界限通過以下權(quán)利要求來衡量和限定。
【權(quán)利要求】
1.一種與管線一起使用以從油井或氣井中取出碎屑的打撈籃工具，該打撈籃工具包括: 管狀的芯軸，該芯軸具有上端和下端，所述上端能夠連接到所述管線； 鼻狀部件，該鼻狀部件位于所述芯軸的所述下端，所述鼻狀部件具有至少一個(gè)流體出Π ； 其中，所述芯軸和所述鼻狀部件形成經(jīng)過該芯軸和鼻狀部件的連續(xù)的流體流道；以及管狀的過濾籃，該過濾籃可滑動(dòng)地支撐在所述芯軸上，以在打開位置和閉合位置之間軸向地運(yùn)動(dòng)，所述過濾籃具有閉合的上端和打開的下端，并在所述上端和所述下端之間形成具有流體口的碎屑收集腔； 其中，所述過濾籃、所述芯軸以及所述鼻狀部件相對(duì)地構(gòu)造為，在所述打開位置，攜帶有碎屑的井流體能夠進(jìn)入到所述過濾籃的所述打開的下端，流體能夠通過所述流體口從所述碎屑收集腔排出，并且允許碎屑收集在所述碎屑收集腔中；以及在所述閉合位置，所述過濾籃的所述打開的下端被所述鼻狀部件閉塞，從而過濾的碎屑能夠從所述井孔中取出；并且 其中，所述流體流道構(gòu)造為，在所述管線推進(jìn)時(shí)，允許流體從所述管線流經(jīng)所述芯軸并從所述鼻狀部件的所述至少一個(gè)流體出口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打撈籃工具，該打撈籃工具還包括上部接頭，該上部接頭位于所述芯軸的所述上端，以將所述芯軸連接到所述管線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打撈籃工具，其中，所述鼻狀部件中的所述至少一個(gè)流體出口包括與所述工具的縱向軸線對(duì)齊的端部出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的打撈籃工具，其中，所述鼻狀部件中的所述至少一個(gè)流體出口還包括多個(gè)圍繞所述端部出口的端部周向間隔的成角度的出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打撈籃工具，其中，所述過濾籃的所述打開的端部包括喇叭形入口。
6.一種用于從油井或氣井的井孔清除碎屑的方法，該方法包括: 將連接到管線上的打撈籃工具引入到所述井孔內(nèi)； 其中，所述打撈籃包括過濾籃，該過濾籃可滑動(dòng)地支撐在連接到所述管線的芯軸上，根據(jù)所述管線的運(yùn)動(dòng)，所述過濾籃能夠在打開位置和閉合位置之間運(yùn)動(dòng)，在所述管線推進(jìn)時(shí)，所述過濾籃處于所述打開位置以收集碎屑，以及所述管線撤回時(shí)，所述過濾籃處于所述閉合位置以保留收集的碎屑； 將所述管線推進(jìn)到所述井孔內(nèi)；以及 在所述管線推進(jìn)時(shí)，使流體流經(jīng)所述打撈籃工具。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，該方法還包括: 在遇到所述井孔內(nèi)的障礙物時(shí)，停止推進(jìn)所述管線，并使流體持續(xù)流經(jīng)所述打撈籃工具。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括: 提高通過所述管線的流體流動(dòng)，直到所述障礙物解體。
【文檔編號(hào)】E21B31/08GK104011323SQ201280063509
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】M·S·布里頓, R·C·漢密爾頓 申請人:過油管解決方案服務(wù)有限公司