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锚定解卡装置及方法

文献发布时间:2023-06-19 18:29:06


锚定解卡装置及方法

技术领域

本申请涉及石油注采技术领域,特别涉及一种锚定解卡装置及方法。

背景技术

在油田分层注水或分层采油的过程中,为了延长分层注采管柱封隔器的密封时效,可以在管柱上安装锚定解卡装置,来锚定管柱,从而消除管柱伸缩蠕动,进而延长管柱的工作寿命和封隔器的密封时效。

目前主要采用的锚定解卡装置包括中心管、与中心管螺纹连接的上接头和下接头、套装在中心管外面的坐封机构和锚定机构、套装在下接头外面的锁紧机构和解卡机构。上述装置的锚定原理是:通过向中心管内打压,剪断坐封剪钉,活塞推动下锥体上行,使卡瓦径向外伸,卡瓦推动锚牙卡在套管上,同时锁紧机构锁紧,实现坐封;上述装置的解卡原理是:通过上提上接头,带动中心管和下接头上行,剪断解卡剪钉解锁,箍簧作用下,失去锥体支撑的卡瓦径向收回,实现解卡。

然而,上述锚定解卡装置在使用过程中存在以下问题:由于解卡过程与下部多级封隔器的解封过程是同步进行的,因此解卡负荷大,易造成解卡失败。

发明内容

本申请实施例提供了一种锚定解卡装置及方法,通过双重独立解卡,能够减小解卡负荷,提高解卡成功率,以便小修起管。该技术方案如下:

一方面,提供了一种锚定解卡装置,其特征在于,该装置包括:上接头、中心管、剪环、卡瓦单元、活塞、活塞套、下接头、锁止单元和坐封单元;

该上接头、该卡瓦单元、该活塞和该下接头由上到下顺次套装在该中心管上,该活塞套套装在该活塞上,该中心管上设有出液孔,该活塞对应设置在该出液孔外,该卡瓦单元和该活塞套可拆卸的连接,该锁止单元和该坐封单元由上到下顺次套装在该下接头上;

该上接头和该卡瓦单元可拆卸的连接,该上接头的下部的内壁包括由上到下的第一内壁和第二内壁,该第一内壁对应的内径小于该第二内壁对应的内径,该第一内壁与该中心管的上部外壁相配合,该第二内壁与该卡瓦单元的上部外壁相配合;

该卡瓦单元的顶壁上具有环形止口槽,该剪环位于该环形止口槽中,且该剪环被卡止于该上接头和该环形止口槽之间,该剪环的内侧边缘凸出于该上接头和该卡瓦单元,该中心管基于第一卡止面卡止于该剪环的内侧边缘的顶面。

在一种可能设计中,该卡瓦单元包括:一个上锥体、至少一个卡瓦、至少一个弹性体、一个卡瓦套、一个下锥体以及至少两个限位销钉;

该上锥体的下端具有外锥面,该上锥体的下端插入该卡瓦套中,且该上锥体和该卡瓦套通过至少一个限位销钉相连接;

该下锥体的上端具有外锥面,该下锥体的上端插入该卡瓦套中,且该下锥体和该卡瓦套通过至少一个限位销钉相连接;

该卡瓦的内侧具有与该上锥体的下端、该下锥体的上端均适配的内锥面;

该中心管、该至少一个卡瓦、至少一个弹性体以及该卡瓦套,由内到外依次设置;

该坐封单元包括:剪钉座、坐封剪钉和剪钉套,该下接头、该剪钉座和该剪钉套由内到外依次设置,该剪钉座和该剪钉套之间通过该坐封剪钉相连接。

在一种可能设计中,该卡瓦的外侧壁上具有至少两个锚爪部,该卡瓦套的侧壁上设有至少两个锚孔,该锚孔对应于一个该锚爪部。

在一种可能设计中,该弹性体为弓形簧,该弓形簧卡止于该卡瓦的外壁和该卡瓦套的内壁之间;

一个卡瓦上相邻的该锚爪部之间具有通槽,该通槽的底壁上具有跑道槽,该跑道槽用于卡止该弓形簧。

在一种可能设计中,该卡瓦单元和该活塞套之间通过解卡剪钉相连接,该解卡剪钉对应的剪切强度大于该剪环对应的剪切强度。

在一种可能设计中,该上接头和该卡瓦单元之间通过丢手剪钉相连接,该丢手剪钉对应的剪切强度大于该解卡剪钉对应的剪切强度。

在一种可能设计中,该锁止单元包括:锁环、支撑环和锁套;

该锁环和该支撑环由上到下顺次套装在该下接头上,该锁套通过螺纹与活塞套和剪钉套连接,且该支撑环卡装在该锁套的顶部。

该装置还包括:防撞环,该防撞环套装在该下接头上,且位于该坐封单元的下方。

一方面,提供了一种锚定解卡方法,其特征在于,该方法应用于如上述任一种可能设计中提供的锚定解卡装置,该方法包括:

配套该装置的工艺管柱,当需要起管时,上提上接头,使剪环被剪断,卡瓦内缩,上接头与中心管分离,实现一重解卡,继续上提,解封下部封隔器,起出管柱;

如果下部封隔器遇阻不能解封,继续上提上接头,使卡瓦单元和活塞套分离,实现二重解卡,起出卡瓦单元以上管柱;

打捞下部管柱。

在一种可能实现方式中,在该打捞下部管柱之前,该方法还包括:

如果该装置本身由于砂卡、生锈等原因无法解卡,则继续上提管柱,上接头上移,剪断丢手剪钉,实现丢手;

起出上接头以上管柱,再下套铣刀,铣去上锥体、卡瓦、下锥体,实现钻铣解卡。

本申请实施例提供的技术方案,通过在卡瓦单元的顶壁上设置剪环,该中心管基于第一卡止面卡止于该剪环的内侧边缘的顶面,在该装置在锚定状态下完成工作,需要解卡时,可以通过上提上接头和上锥体,剪断剪环,从而使外部的上接头内部的中心管脱离,实现油套连通,减小起管负荷,由于卡瓦单元沿上下方向被拉长,卡瓦实现内缩,与套管内壁脱离,从而实现一重解卡,一重解卡可以减小管柱的解封负荷。由于卡瓦单元和活塞套之间可拆卸的连接,因此,通过继续上提上接头,可以实现卡瓦单元和活塞套之间的脱离,也即是实现了二重解卡,从而提高解卡成功率,以便小修起管。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种分层注水管柱的结构示意图;

图2是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的结构示意图;

图3是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置处于坐卡状态的示意图;

图4是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置处于一重解卡状态的示意图;

图5是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置处于二重解卡状态的示意图;

图6是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的上接头1的结构示意图;

图7是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的上接头1一级截面14的示意图;

图8是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置处于丢手状态的示意图;

图9是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的中心管2的结构示意图;

图10是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的中心管2四级截面21的示意图;

图11是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的卡瓦42的结构示意图;

图12是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的卡瓦42的剖视结构示意图;

图13是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的卡瓦42的左视结构示意图;

图14是本申请实施例提供的一种锚定解卡方法的流程图。

附图中的各零件的标号说明如下:

021-油管;

022-本申请实施例提供的锚定解卡装置;

023-注水单元;

0231-封隔器;

0232-扶正器;

0233-偏心配水器;

024-固定球座;

025-筛管;

026-丝堵;

1-上接头;

11-第一内壁;

12-第二内壁;

13-上部内壁;

14-一级截面;

141-弧形插槽;

15-二级截面;

151-环槽;

16-三级截面;

161-螺孔;

2-中心管;

201-出液孔;

21-四级截面;

22-五级截面;

23-六级截面;

24-插头;

3-剪环;

4-卡瓦单元;

41-上锥体;

411-环形止口槽;

42-卡瓦;

421-内锥面;

422-锚爪部;

4221-锚牙;

423-通槽;

424-跑道槽;

43-弹性体;

44-卡瓦套;

441-锚孔;

45-下锥体;

46-限位销钉;

5-活塞;

6-活塞套;

7-下接头;

8-锁止单元;

81-锁环;

82-支撑环;

83-锁套;

9-坐封单元;

91-剪钉座;

92-坐封剪钉;

93-剪钉套;

010-解卡剪钉;

011-丢手剪钉;

012-防撞环。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,“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申请中的具体含义。

图1是本申请实施例提供的一种分层注水管柱的结构示意图,请参见图1,在该分层注水管柱可以应用本申请实施例提供的锚定解卡装置实现锚定和解卡功能,当然,分层注水管柱这一使用场景仅作为本申请实施例提供的锚定解卡装置的使用场景的一个示例,该装置还可以应用于其他需要进行锚定和解卡的场景中,本实施例对此不作限定。

下面对该分层注水管柱的结构进行介绍:

该分层注水管柱包括:由上到下顺次连接的油管021、本申请实施例提供的锚定解卡装置022、多个注水单元023、固定球座024、筛管025、丝堵026,其中,每个注水单元023包括封隔器0231、扶正器0232、偏心配水器0233。

下面对该分层注水管柱的工作原理进行介绍:

步骤1.下管作业

按照工程设计要求,在地面完成管柱配套工具的组配,将管柱下到设计位置。

步骤2.锚定坐封

向油管021内打压,锚定坐封该锚定解卡装置022,同时坐封各级封隔器0231。

步骤3.注水作业

依据地质需求,向各段偏心配水器0233投入定量水嘴,开始注水。

步骤4.起管作业

第一步:上提管柱,该锚定解卡装置022一重解卡,继续上提,解封各级封隔器0231,起出管柱。

第二步:如果下部管柱遇卡,则继续上提管柱,该锚定解卡装置022二重解卡,起出上部管柱,再打捞下部管柱。

下面结合锚定解卡装置的结构对该工作原理进行进一步描述。

图2是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的结构示意图,请参见图2,该装置包括:上接头1、中心管2、剪环3、卡瓦单元4、活塞5、活塞套6、下接头7、锁止单元8和坐封单元9;该上接头1、该卡瓦单元4、该活塞5和该下接头7由上到下顺次套装在该中心管2上,该活塞套6套装在该活塞5上,该中心管2上设有出液孔201,该活塞5对应设置在该出液孔201外,该卡瓦单元4和该活塞套6可拆卸的连接,该锁止单元8和该坐封单元9由上到下顺次套装在该下接头7上;该上接头1和该卡瓦单元4可拆卸的连接,该上接头1的下部的内壁包括由上到下的第一内壁11和第二内壁12,该第一内壁11对应的内径小于该第二内壁12对应的内径,该第一内壁11与该中心管2的上部外壁相配合,该第二内壁12与该卡瓦单元4的上部外壁相配合;该卡瓦单元4的顶壁上具有环形止口槽411,该剪环3位于该环形止口槽411中,且该剪环3被卡止于该上接头1和该环形止口槽411之间,该剪环3的内侧边缘凸出于该上接头1和该卡瓦单元4,该中心管2基于第一卡止面卡止于该剪环3的内侧边缘的顶面;该坐封单元9包括:剪钉座91、坐封剪钉92和剪钉套93,该下接头7、该剪钉座91和该剪钉套93由内到外依次设置,该剪钉座91和该剪钉套93之间通过该坐封剪钉92相连接。

下面对该装置的工作原理进行详述:

使用该装置进行锚定坐封的过程包括:向中心管2内加压,剪断坐封剪钉92,使坐封单元9和卡瓦单元4被推动,卡瓦单元4锚定在套管内壁上,锁止单元8锁止,对应的结构如图3所示。

当需要解卡时,上提上接头1,使剪环3被剪断,卡瓦42内缩,上接头1与中心管2分离,实现一重解卡,对应的结构如图4所示。

继续上提上接头1,使卡瓦单元4和活塞套6分离,实现二重解卡,对应的结构如图5所示。

本申请实施例提供的装置,通过在卡瓦单元4的顶壁上设置剪环3,该剪环3被卡止于该上接头1和该环形止口槽411之间,该剪环3的内侧边缘凸出于该上接头1和该卡瓦单元4,该中心管2基于第一卡止面卡止于该剪环3的内侧边缘的顶面,在该装置在锚定状态下完成工作,需要解卡时,可以通过上提上接头1和卡瓦单元4,剪断剪环3,从而使外部的上接头1与内部的中心管2脱离,实现油套连通,减小起管负荷,由于卡瓦单元4沿上下方向被拉长,卡瓦42实现内缩,与套管内壁脱离,从而实现一重独立解卡,一重独立解卡可以减小管柱的解封负荷。由于卡瓦单元4和活塞套6之间是可拆卸的连接的,因此,通过继续上提上接头1,可以实现卡瓦单元4和活塞套6之间的脱离,也即是实现了二重解卡,从而提高解卡成功率,以便小修起管。

下面对该装置各部分结构及工作原理进行详述:

图6是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的上接头1的结构示意图,请参见图6,该上接头1为筒状结构,上端用于连接油管021,具体地,该上接头1的上部内壁13上有内螺纹,用于通过螺纹结构与油管021连接。该上接头1的第一内壁11上的一级截面14的结构可以是如图7所示的结构,该一级截面14上有两个弧形插槽141,用于连接中心管2。

在一种可能设计中,该上接头1的第一内壁11和中心管2的外壁之间具有至少一个密封圈,对应的,该上接头1的第一内壁11上的二级截面15上设有至少一个环槽151,用于容置该密封圈。

图9是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的中心管2的结构示意图,请参见图9,中心管2的四级截面21对应的截面形状请参见图10,由图10可知,中心管2的四级截面21形成两个弧形的插头24,这两个弧形的插头用于插入图7中的插槽形结构中,基于上述装配结构,可以将上接头1和中心管2连接在一起,与该上接头1两个弧形插槽141插接,既能防止二者发生相对转动,又能在上接头1受到向上拉力作用时脱开,实现油套连通,五级截面22下端,也即是五级截面22与六级截面23的连接处具有尖角,六级截面23用于套装剪环3。

在一种可能设计中,该卡瓦单元4包括:一个上锥体41、至少一个卡瓦42、至少一个弹性体43、一个卡瓦套44、一个下锥体45以及至少两个限位销钉46;该上锥体41的下端具有外锥面,该上锥体41的下端插入该卡瓦套44中,且该上锥体41和该卡瓦套44通过至少一个限位销钉46相连接;该下锥体45的上端具有外锥面,该下锥体45的上端插入该卡瓦套44中,且该下锥体45和该卡瓦套44通过至少一个限位销钉46相连接;该卡瓦42的内侧具有与该上锥体41的下端、该下锥体45的上端均适配的内锥面421;该中心管2、该至少一个卡瓦42、至少一个弹性体43以及该卡瓦套44,由内到外依次设置。

其中,该卡瓦单元4的上锥体41的顶壁上具有环形止口槽411,该剪环3位于该环形止口槽411中,且该剪环3被卡止于该上接头1和该环形止口槽411之间,该剪环3的内侧边缘凸出于该上接头1和该上锥体41,该中心管2基于第一卡止面卡止于该剪环3的内侧边缘的顶面。

卡瓦42的截面形状为环形的一部分,其外壁垂直于轴线的方向设置多道锚牙4221。其内孔两端设置内锥面421,锥度与该上锥体41、下锥体45外锥面锥度一致。限位销钉46的作用是在周向固定该上锥体41和卡瓦套44,防止两者之间相对转动。

基于卡瓦42的内锥面421与上下锥体45的外锥面之间的配合,通过上锥体41和下锥体45挤压卡瓦42,卡瓦42沿径向向外移动,卡瓦42的外侧卡止在套管内壁上。同时,弹性体43被卡瓦42和卡瓦套44压缩。

若上锥体41和下锥体45不再挤压卡瓦42,则基于弹性体43的弹力,弹性体43沿径向向内压迫卡瓦42,使卡瓦42沿径向缩回,从而使卡瓦42与套管内壁分离。

图11是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的卡瓦42的结构示意图,

图12是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的卡瓦42的剖视结构示意图,

图13是本申请实施例提供的一种锚定解卡装置的卡瓦42的左视结构示意图;请参见图11-图13,在一种可能设计中,该卡瓦42的外侧壁上具有至少两个锚爪部422,该卡瓦套44的侧壁上设有至少两个锚孔441,该锚孔441对应于一个该锚爪部422。在锚定过程中,锚爪部422从锚孔441中伸出,锚定在套管内壁上。在解卡过程中,由于弹性体43的作用,卡瓦42向内缩回。

在一种可能设计中,该弹性体43为弓形簧,该弓形簧卡止于该卡瓦42的外壁和该卡瓦套44的内壁之间;一个卡瓦42上相邻的该锚爪部422之间具有通槽423,该通槽423的底壁上具有跑道槽424,该跑道槽424用于卡止该弓形簧,该跑道槽424用于对弓形簧的移动过程进行限位,从而使该弓形簧的两个端部仅能沿轴向移动,保证弓形簧的使用效果。

平行于轴线方向设置1道通槽423,该通槽423底部设置具有一定深度的跑道槽424,用于安装该弓形簧。

优选地,该弓形簧为弧形薄板,平行于轴线方向安装在该卡瓦42与卡瓦套44之间,弓形簧的外弧面抵住卡瓦套44内壁,支撑安装在该卡瓦42的跑道槽424内,其厚度、宽度小于该卡瓦42的跑道槽424的深度、宽度,其展开长度小于该卡瓦42的跑道槽424的长度,具备被压变形后可恢复功能;为了实现工具解卡后,该卡瓦42顺利回收,该弓形簧材质优选为弹簧钢,也可以选择其他材质和形状,本申请实施例对此不做具体限定。

在一种可能设计中,该卡瓦单元4和该活塞套6之间通过解卡剪钉010相连接,该解卡剪钉010对应的剪切强度大于该剪环3对应的剪切强度。该解卡剪钉010的数量为9个,通过螺纹安装在该活塞套6外壁上部,且周向均布。该解卡剪钉010的数量和直径根据上提力的大小设定。

在一种可能设计中,该上接头1和该卡瓦单元4之间通过丢手剪钉011相连接,该丢手剪钉011对应的剪切强度大于该解卡剪钉010对应的剪切强度,对应的,该上接头1的第二内壁12上的三级截面16上设有螺孔161,用于安装丢手剪钉011。该丢手剪钉011的数量和直径根据上提力的大小设定。

其中,该丢手剪钉011的数量为12个,通过螺纹安装在该上接头1上,且周向均布。

如果该装置本身由于砂卡、生锈等原因无法解卡,基于上述结构,则继续上提管柱,剪断丢手剪钉011,实现丢手,实现如图8所示的丢手状态,起出上部管柱,再下套铣刀,铣去上锥体41、卡瓦42、下锥体45,实现钻铣解卡,最后打捞下部管柱。

该卡瓦42数量为2片,每1片该卡瓦42安装1个弓形簧;该限位销钉46数量为4个;该卡瓦套44为轴套类零件,中部同心设置空腔,用于容纳该2片卡瓦42和弓形簧,同时圆周方向设置4个长方形的锚孔441和4个跑道形通孔,前者利于该2片卡瓦42径向外伸,后者利于该4个限位销钉46轴向移动和周向限位。

在一种可能设计中,该上锥体41、卡瓦42、和下锥体45材质为球墨铸铁材质,也可以选择其他可钻材质。

下面结合卡瓦单元4的结构,具体描述该装置的锚定解卡过程:

锚定坐封:

如图3所示,通过向中心管2注入液体憋压,使液体通过出液孔201流出中心管2,液体压力推动活塞5、下锥体45、解卡剪钉010、活塞套6、锁套83、剪钉套93上移,剪断坐封剪钉92,继续上移,上锥体41、下锥体45的外锥面楔入卡瓦42的内锥面421,推动卡瓦42沿径向外伸,锚牙锚定在套管内壁上,弓形簧基于自身弹力径向压缩;同时,锁套83与锁环81啮合锁紧。其中,该液体可以是清水。

一重解卡:

如图3、图4所示,上提管柱,带动上接头1、丢手剪钉011、上锥体41上移,剪断剪环3,继续上移,卡瓦42失去锥体支撑,在弓形簧的弹力作用下回收,实现一重解卡,即单独解卡,减小管柱解封负荷。

同时,中心管2的插头24与上接头1的弧形插槽141脱开,实现油套连通,减小起管负荷;继续上提管柱,解封下部封隔器0231,起出管柱。

二重解卡:

如图4、图5所示,如果下部封隔器0231由于砂埋等原因不能解封,则继续上提管柱,上接头1带动丢手剪钉011、上锥体41、卡瓦套44、卡瓦42、弓形簧、下锥体45上移,剪断解卡剪钉010,起出上部管柱,再打捞下部管柱。

丢手:

如图3、图8所示,如果该装置本身由于砂卡、生锈等原因无法解卡,则继续上提管柱,上接头1上移,剪断丢手剪钉011,实现丢手。

钻铣解卡:

在图8所示结构的基础上,起出上接头1以上管柱,再下套铣刀,铣去上锥体41、卡瓦42、下锥体45,实现钻铣解卡,再打捞下部管柱,避免大修作业。

在该装置中,活塞5的作用是:在液体压力作用下上移,以推动下锥体45的移动,在一种可能设计中,该活塞5的内壁和外壁上均设有至少一个密封圈,从而起到较好的密封作用。

在一种可能设计中,该锁止单元8包括:锁环81、支撑环82和锁套83;该锁环81和该支撑环82由上到下顺次套装在该下接头7上,该锁套83通过螺纹与活塞套6、剪钉套93连接,且该支撑环82卡装在该锁套83的顶部。该锁套83内壁设置多道倾角向下的内马牙扣,该锁环81外壁设置多道倾角向上的外马牙扣,当卡瓦42锚定后,该锁套83和该锁环81的内外马牙扣啮合后刚好啮合并锁紧,避免锚定后的卡瓦42回收。

该坐封单元9中,该坐封剪钉92的数量为2个,通过螺纹安装在该剪钉套93外壁下部,且周向均布。坐封剪钉92的数量和直径根据坐封力的大小设定,本申请实施例对此不做具体限定。该剪钉套93上端通过螺纹与该锁套83连接,下端通过坐封剪钉92与该剪钉座91同心连接。

在该装置中,该活塞套6同心套装在该下接头7的上部,其上端与该下锥体45通过该解卡剪钉010同心连接,与该中心管2形成的环形空间同心设置该活塞5,其间隙通过O形密封圈密封,其下端通过螺纹与该锁套83连接。

中心管2的下端与下接头7通过螺纹副同心连接,其中该支撑环82通过螺纹与该下接头7连接。

在一种可能设计中,该装置还包括:防撞环012,该防撞环012套装在该下接头7上,且位于该坐封单元9的下方,用于保护坐封单元9。进一步地,该防撞环012通过螺纹副套装在该中心管2上。

基于上述材料,该装置耐温150摄氏度,耐压50兆帕。

上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本申请的可选实施例,在此不再一一赘述。

基于该装置以及图1所示的结构,在步骤4起管作业的第二步之后,如果该装置本身由于砂卡、生锈等原因无法解卡,则继续上提管柱,剪断丢手剪钉011,实现丢手。进而下套铣刀,铣去上锥体41、卡瓦42、下锥体45,实现钻铣解卡,再打捞下部管柱。

本申请提供的装置,解决了分层注采管柱解卡起管负荷大、由于砂卡砂埋无法解卡解封情况下,造成大修的问题。配套本申请的分层注采管柱,具备锚定器可单独解卡功能,并实现油套连通,减小解卡负荷;具备下部管柱遇卡丢手功能,分段打捞,提高小修成功率;具备可钻功能,锚定器自身无法解卡的情况下,可钻铣解卡,避免大修,满足分层注采管柱安全起管需求,有效降低作业成本。本申请设计结构紧凑,耐温耐压指标高,适用于浅层、深层、直井、斜井注采工艺,施工操作简单,具有广阔的应用前景。

图14是本申请实施例提供的一种锚定解卡方法的流程图,请参见图14,该方法应用于如上述任一种可能设计中提供的锚定解卡装置,该方法包括:

1401.向中心管2内加压,剪断坐封剪钉92,使坐封单元9和卡瓦单元4被推动,卡瓦单元4锚定在套管内壁上,锁止单元8锁止。

如图3所示,在该步骤中,配套该装置的工艺管柱,通过向中心管2注入液体憋压,使液体通过出液孔201流出中心管2,液体压力推动活塞5、下锥体45、解卡剪钉010、活塞套6、锁套83、剪钉套93上移,剪断坐封剪钉92,继续上移,上锥体41、下锥体45的外锥面楔入卡瓦42的内锥面421,推动卡瓦42沿径向外伸,锚牙锚定在套管内壁上,弓形簧基于自身弹力径向压缩;同时,锁套83与锁环81内外马牙扣啮合锁紧。其中,该液体可以是清水。

1402.当需要起管时,上提上接头1,使剪环3被剪断,卡瓦42内缩,上接头1与中心管2分离,实现一重解卡继续上提,解封下部封隔器0231,起出管柱。

如图3、图4所示,上提管柱,带动上接头1、丢手剪钉011、上锥体41上移,剪断剪环3,继续上移,卡瓦42失去锥体支撑,在弓形簧的弹力作用下回收,实现一重解卡,即单独解卡,减小管柱解封负荷。

同时,中心管2的插头24与上接头1的弧形插槽141脱开,实现油套连通,减小起管负荷;继续上提管柱,解封下部封隔器0231,起出管柱。

1403.如果下部封隔器遇阻不能解封,继续上提上接头1,使卡瓦单元4和活塞套6分离,实现二重解卡。

如图3、图4所示,如果下部封隔器0231由于砂埋等原因不能解封,则继续上提管柱,上接头1带动丢手剪钉011、上锥体41、卡瓦套44、卡瓦42、弓形簧、下锥体45上移,剪断解卡剪钉010,起出上部管柱,再打捞下部管柱。

1404.如果该装置本身由于砂卡、生锈等原因无法解卡,则继续上提管柱,上接头1上移,剪断丢手剪钉011,实现丢手。

如图4、图8所示,如果该装置本身由于砂卡、生锈等原因无法解卡,则继续上提管柱,上接头1上移,剪断丢手剪钉011,实现丢手。

1405.起出上接头以上管柱,再下套铣刀,铣去上锥体41、卡瓦42、下锥体45,实现钻铣解卡。

1406.打捞下部管柱。

本申请实施例提供的方法,通过在卡瓦单元4的顶壁上设置剪环3,该剪环3被卡止于该上接头1和该环形止口槽411之间,该剪环3的内侧边缘凸出于该上接头1和该卡瓦单元4,该中心管2基于第一卡止面卡止于该剪环3的内侧边缘的顶面,在该装置在锚定状态下完成工作,需要解卡时,可以通过上提上接头1和卡瓦单元4,剪断剪环3,从而使外部的上接头1与内部的中心管2脱离,实现油套连通,减小起管负荷,由于卡瓦单元4沿上下方向被拉长,卡瓦42实现内缩,与套管内壁脱离,从而实现一重独立解卡,一重独立解卡可以减小管柱的解封负荷。由于卡瓦单元4和活塞套6之间是可拆卸的连接的,因此,通过继续上提上接头1,可以实现卡瓦单元4和活塞套6之间的脱离,也即是实现了二重解卡,从而提高解卡成功率,以便小修起管。

上述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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06120115588374