快速转抽完井工具及快速转抽完井方法

摘要

本发明涉及井下设备技术领域，是一种快速转抽完井工具及快速转抽完井方法，前者包括泵座和限位器，泵座包括泵座本体、泵座剪钉、泵座卡瓦座、泵座卡瓦、泵座锥体、胶筒、泵座外筒、止退组件和泵座下接头，泵座本体包括由上至下依次固定安装在一起的大径段、锥体段和小径段，锥体段呈上大下小的圆台形；后者步骤如下：（1）将限位器使用钢丝工具下入，在限位器芯轴上端由上至下依次连接钢丝绳帽、加重杆、链式震击器和限位器送入接头。本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过先后下入限位器和泵座，无需提出原井管柱，实现密封泵座和油管环空，具有稳定、可靠和高效的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及井下设备技术领域，是一种快速转抽完井工具及快速转抽完井方法。

背景技术

油气井在开发初期，一般地层压力大，储量高，大部分都可以自喷生产，完井时下入封隔器封隔下部油套环空，地层流体在地层压力的驱动下，从管柱内部经井口流出，实现自喷生产。随着生产时间的延长，地层压力减小，地层流体到地面的液柱压力大于地层压力，油气井不能自喷生产，对于地层的流体采集需要给地层注气或者注水等生产，或者下抽油泵，把地层流体抽到地面。对于原来自喷生产的井，要改为抽油泵生产，需要把原井管柱及封隔器提出井口，下入包括抽油泵泵座的油管管柱，再下入抽油泵和抽油杆等，完成转抽作业。对于原井管柱及封隔器提出井口，需要大修作业，费工、费时，产生的生产成本巨大。

发明内容

本发明提供了一种快速转抽完井工具及快速转抽完井方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决自喷生产的井改为抽油泵生产需将原井管柱及封隔器提出井口的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种快速转抽完井工具，包括泵座和限位器，泵座包括泵座本体、泵座剪钉、泵座卡瓦座、泵座卡瓦、泵座锥体、胶筒、泵座外筒、止退组件和泵座下接头，泵座本体包括由上至下依次固定安装在一起的大径段、锥体段和小径段，锥体段呈上大下小的圆台形，大径段下端外侧通过泵座剪钉固定安装有泵座卡瓦座，泵座卡瓦座下端位于小径段上部外侧，泵座卡瓦座中部沿圆周间隔设置有至少两个安装窗口，每个安装窗口内均限位安装有泵座卡瓦，对应泵座卡瓦与小径段之间设有下端位于泵座卡瓦下方的锥体管，锥体管上部呈上小下大的圆台形，泵座卡瓦上部内侧设有上锥孔，上锥孔呈上大下小的圆台孔，泵座卡瓦下部内侧设有下锥孔，下锥孔呈上小下大的圆台孔，对应胶筒下方位置的小径段下部外侧设有泵座外筒，泵座外筒下端内侧固定安装有泵座下接头，小径段与泵座外筒之间设有能防止泵座本体相对于泵座外筒上行的止退组件；限位器包括限位器芯轴、限位器外筒、限位器卡瓦和外筒座，泵座本体下端外侧设有限位器芯轴，限位器芯轴包括由上至下依次固定安装在一起的大径部、锥体部和小径部，锥体部呈上大下小的圆台形，小径部下端外侧设有外筒座，锥体部外侧套装有下端座于外筒座上端的限位器外筒，限位器外筒中部沿圆周间隔设置有至少两个安装孔，每个安装孔内均限位安装有限位器卡瓦。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述止退组件可包括锁紧筒、外止退齿、内止退齿和防转螺钉，对应泵座下接头上方位置的小径段外侧套装有锁紧筒，锁紧筒内侧由上至下连续设有至少一组内止退齿，内止退齿为截面呈直角三角形的环台且环台上窄下宽，小径段下部外侧设有与内止退齿相匹配的外止退齿，外止退齿为截面呈直角三角形的环台且环台上宽下窄；锁紧筒内侧设有一道上下贯通的防转槽，对应防转槽位置的泵座外筒外侧设有内端位于防转槽内的防转螺钉。

上述还可包括顶紧弹簧,泵座卡瓦中部设有开口向外的安装盲孔,安装盲孔内设有外端与泵座卡瓦筒相抵的顶紧弹簧。

上述限位器卡瓦可包括由上至下依次固定安装在一起卡瓦部、连接部和限位部，安装孔包括上下间隔设置的上窗口和下窗口，卡瓦部位于上窗口内，限位部位于下窗口内。

上述限位部的下端面可为内高外低状的锥面，下窗口的下侧面可为内高外低状的锥面。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种使用上述快速转抽完井工具的快速转抽完井方法，包括步骤如下：

（1）将限位器使用钢丝工具下入，在限位器芯轴上端由上至下依次连接钢丝绳帽、加重杆、链式震击器和限位器送入接头，使限位器送入接头与限位器芯轴上端通过限位器剪钉固定安装在一起；

（2）下放钢丝，到设计深度后，上提钢丝并静置，而后再次快速下放钢丝，使锥体部推动限位器卡瓦沿径向扩张，使卡瓦部咬合油管内壁；

（3）钢丝张力下降，缓慢上提钢丝，拉开链式震击器，快速下放，向下震击，使卡瓦部更好的咬合到油管内壁上，当限位器卡瓦不能向下移动时，再次震击，剪断限位器剪钉使限位器送入接头与限位器芯轴分离；

（4）将限位器送入接头提出井口，使限位器留在油管内，限位器下入作业结束；

（5）将泵座在地面与杆式抽油泵安装到一起，利用抽油杆传输下入，到达限位器上方时，缓慢下放，泵座本体下探限位器芯轴，当抽油杆管柱悬重下降时，泵座本体下部已经插入到限位器芯轴的内部，限位器芯轴上端面为泵座下接头提供支撑；

（6）当抽油杆带动泵座本体下移时，泵座下接头保持不动，泵座卡瓦筒、泵座卡瓦和泵座锥体固定随泵座本体下移，压缩胶筒，使胶筒外径变大，直至胶筒紧贴到油管内壁上，实现油管和泵座环空密封；

（7）随着泵座本体下移力的加大，胶筒压缩到极限，泵座剪钉剪断，锥体段将泵座卡瓦推出，使其卡到油管内壁上，实现泵座的座封，泵座下入作业完成。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过先后下入限位器和泵座，无需提出原井管柱，无需解封原井封隔器，可直接在原井油管内下抽油泵，实现密封泵座和油管环空；通过在泵座上设置抽油泵，完成转抽作业，具有稳定、可靠和高效的特点。

附图说明

附图1为本发明实施例1至5在使用状态下的主视剖视结构示意图。

附图2为附图1在A处的放大结构示意图。

附图3为本发明实施例6中限位器的主视剖视结构示意图。

附图4为本发明实施例6中泵座的主视剖视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为原井油管，2为泵座剪钉，3为泵座卡瓦座，4为泵座卡瓦，5为泵座锥体，6为胶筒，7为泵座外筒，8为泵座下接头，9为大径段，10为锥体段，11为小径段，12为安装窗口，13为限位器外筒，14为外筒座，15为大径部，16为锥体部，17为小径部，18为锁紧筒，19为外止退齿，20为内止退齿，21为安装盲孔，22为顶紧弹簧，23为卡瓦部，24为连接部，25为限位部，26为上窗口，27为下窗口，28为限位器送入接头，29为抽油泵，30为限位器剪钉。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1、2所示，该快速转抽完井工具包括泵座和限位器，泵座包括泵座本体、泵座剪钉2、泵座卡瓦4座3、泵座卡瓦4、泵座锥体5、胶筒6、泵座外筒7、止退组件和泵座下接头8，泵座本体包括由上至下依次固定安装在一起的大径段9、锥体段10和小径段11，锥体段10呈上大下小的圆台形，大径段9下端外侧通过泵座剪钉2固定安装有泵座卡瓦4座3，泵座卡瓦4座3下端位于小径段11上部外侧，泵座卡瓦4座3中部沿圆周间隔设置有至少两个安装窗口12，每个安装窗口12内均限位安装有泵座卡瓦4，对应泵座卡瓦4与小径段11之间设有下端位于泵座卡瓦4下方的锥体管，锥体管上部呈上小下大的圆台形，泵座卡瓦4上部内侧设有上锥孔，上锥孔呈上大下小的圆台孔，泵座卡瓦4下部内侧设有下锥孔，下锥孔呈上小下大的圆台孔，对应胶筒6下方位置的小径段11下部外侧设有泵座外筒7，泵座外筒7下端内侧固定安装有泵座下接头8，小径段11与泵座外筒7之间设有能防止泵座本体相对于泵座外筒7上行的止退组件；限位器包括限位器芯轴、限位器外筒13、限位器卡瓦和外筒座14，泵座本体下端外侧设有限位器芯轴，限位器芯轴包括由上至下依次固定安装在一起的大径部15、锥体部16和小径部17，锥体部16呈上大下小的圆台形，小径部17下端外侧设有外筒座14，锥体部16外侧套装有下端座于外筒座14上端的限位器外筒13，限位器外筒13中部沿圆周间隔设置有至少两个安装孔，每个安装孔内均限位安装有限位器卡瓦。在使用过程中，下放限位器时，下放至设计深度后上提5米，而后静置再快速下放，此时由于限位器卡瓦和限位器外筒13是套装在限位器芯轴上，从而限位器外筒13和限位器卡瓦均与限位器芯轴产生速度差，在锥体部16的作用下推动限位器卡瓦径向扩张，使限位器卡瓦咬合油管内壁，限位器卡到油管内壁上；下放泵座时，泵座本体下端插入到限位器芯轴内后，剪钉剪断之前泵座卡瓦4座3和泵座锥体5压缩胶筒6，使油管和泵座环空密封，剪钉剪断之后在锥体段10的作用下推动泵座卡瓦4径向扩张，使泵座卡瓦4咬合油管内壁，实现泵座的座封；本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过先后下入限位器和泵座，无需提出原井管柱，无需解封原井封隔器，可直接在原井油管1内下抽油泵29，实现密封泵座和油管环空，其能有效解决自喷生产的井改为抽油泵29生产需将原井管柱及封隔器提出井口的问题。

本发明的具体实施过程为：

（1）井的选择：对要转抽的井进行原始管柱、完井、生产记录查询，要下入的杆式抽油泵29外径应小于原井油管1内径8-10毫米，且原井油管1内径无变形，油管内无明显结垢、杂质等，地层和地面畅通，地层无砂埋等；

（2）压井换装井口：油、套管控制泄压，平推压井，在确保井筒平稳的情况下，拆生产用采油树，安装各防喷器，并对各防喷器试压合格；

（3）井筒处理：对要下入限位器及泵座深度上下20米进行多次刮壁，保证要下入工具位置干净，无杂质、结垢等，对下入限位器以上管柱进行通井，通井规外径小于油管内径6-8毫米，保证油管内径无变形,；

（4）下入限位器：使用钢丝测井车下入限位器，其工具串结构由上至下依次为钢丝绳帽、加重杆、链式震击器、送入接头、限位器，工具下入到设定深度后，停止下入，记录各悬重数值，在静止状态下快速下放工具，利用限位器芯轴和限位器外筒13的速度差，使限位器卡瓦卡到油管内壁上，进一步震击，使限位器卡瓦咬合更牢固，并记录限位器下深位置；

（5）下入杆式抽油泵：拆井口防喷器、安装采油井口，按照石油行业标准整体试压合格，装修井用抽油杆防喷器，杆式抽油泵29入井前勿切除软密封胶皮，在锁爪处涂抹黄油，以便于后期解封，地面验泵合格，把泵座连接到杆式抽油泵29最下部的锁爪上，按照下完井机抽杆柱标准下入泵座及抽油泵29，距离限位器以上10-15米处，需缓慢下放，探限位器，遇阻后，缓慢加悬重，悬重不超过2吨座封泵座，用修井机试抽正常出液后，安装手动防喷器，在上死点试抽憋压合格，调整防冲距0.5m，光余长度不低于0.5m，调整居中确保光杆不碰驴头，杆式抽油泵29安装完毕；

（6）改建井口流程：拆甩钻台、改建井口及地面流程，并按规范要求试压合格。

可根据实际需要，对上述快速转抽完井工具作进一步优化或/和改进：

实施例2：如附图1所示，止退组件包括锁紧筒18、外止退齿19、内止退齿20和防转螺钉，对应泵座下接头8上方位置的小径段11外侧套装有锁紧筒18，锁紧筒18内侧由上至下连续设有至少一组内止退齿20，内止退齿20为截面呈直角三角形的环台且环台上窄下宽，小径段11下部外侧设有与内止退齿20相匹配的外止退齿19，外止退齿19为截面呈直角三角形的环台且环台上宽下窄；锁紧筒18内侧设有一道上下贯通的防转槽，对应防转槽位置的泵座外筒7外侧设有内端位于防转槽内的防转螺钉。在使用过程中，通过这样的设置，能够实现单向锁止，避免泵座本体相对于泵座外筒7上行。

实施例3：如附图1、2所示，还包括顶紧弹簧22,泵座卡瓦4中部设有开口向外的安装盲孔21,安装盲孔21内设有外端与泵座卡瓦4筒相抵的顶紧弹簧22。在使用过程中。通过设置顶紧弹簧22，便于泵座卡瓦4的上锥孔和下锥孔分别紧贴锥体段10和泵座锥体5，从而便于将泵座卡瓦4撑开。

实施例4：如附图1、2所示，限位器卡瓦包括由上至下依次固定安装在一起卡瓦部23、连接部24和限位部25，安装孔包括上下间隔设置的上窗口26和下窗口27，卡瓦部23位于上窗口26内，限位部25位于下窗口27内。在使用过程中，通过这样的设置，便于将限位器卡瓦限位安装于安装孔内。

实施例5：如附图1、2所示，限位部25的下端面为内高外低状的锥面，下窗口27的下侧面为内高外低状的锥面。在使用过程中，通过这样的设置，便于将限位器卡瓦撑开。

实施例6：如附图1至4所示，一种使用上述快速转抽完井工具的快速转抽完井方法，包括步骤如下：

（1）将限位器使用钢丝工具下入，在限位器芯轴上端由上至下依次连接钢丝绳帽、加重杆、链式震击器和限位器送入接头28，使限位器送入接头28与限位器芯轴上端通过限位器剪钉30固定安装在一起；

（2）下放钢丝，到设计深度后，上提钢丝5米并静置，而后再次快速下放钢丝，使锥体部16推动限位器卡瓦沿径向扩张，使卡瓦部23咬合油管内壁；

（3）钢丝张力下降，缓慢上提钢丝，拉开链式震击器，快速下放，向下震击，使卡瓦部23更好的咬合到油管内壁上，当限位器卡瓦不能向下移动时，再次震击，剪断限位器剪钉30使限位器送入接头28与限位器芯轴分离；

（4）将限位器送入接头28提出井口，使限位器留在油管内，限位器下入作业结束；

（5）将泵座在地面与杆式抽油泵29安装到一起，利用抽油杆传输下入，到达限位器上方10至15米时，缓慢下放，泵座本体下探限位器芯轴，当抽油杆管柱悬重下降时，泵座本体下部已经插入到限位器芯轴的内部，限位器芯轴上端面为泵座下接头8提供支撑；

（6）当抽油杆带动泵座本体下移时，泵座下接头8保持不动，泵座卡瓦4筒、泵座卡瓦4和泵座锥体5固定随泵座本体下移，压缩胶筒6，使胶筒6外径变大，直至胶筒6紧贴到油管内壁上，实现油管和泵座环空密封；

（7）随着泵座本体下移力的加大，胶筒6压缩到极限，泵座剪钉2剪断，锥体段10将泵座卡瓦4推出，使其卡到油管内壁上，实现泵座的座封，泵座下入作业完成。

本发明与现有技术相比的有益效果在于：

（1）原来自喷井转抽油机生产，需要提出原井油管1并解封原井封隔器，从而花费大量的时间，采用本发明所述的快速转抽完井方法，能够直接在原井油管1内下抽油泵29，具有工期短和效率高的特点；

（2）下杆式抽油泵29和泵座一次完成，节约作业时间；

（3）避免破坏原井油管柱，具有井控风险小和生产成本低的特点。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。