[发明专利]一种连续油管下放屈曲抑制装置有效
申请号: | 201710506191.2 | 申请日: | 2017-06-28 |
公开(公告)号: | CN107218002B | 公开(公告)日: | 2019-10-25 |
发明(设计)人: | 赵天奉;韩峰 | 申请(专利权)人: | 中国石油大学(北京) |
主分类号: | E21B19/22 | 分类号: | E21B19/22 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 徐宁;何家鹏 |
地址: | 102249*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 连续 油管 下放 屈曲 抑制 装置 | ||
本发明涉及一种连续油管下放屈曲抑制装置,其特征在于:包括上管段、下管段和衬套管;所述衬套管固定设置在所述下管段中,所述上管段的下部为用于插入到所述衬套管中的插入段;在所述插入段的下部的外壁上开设多列球槽,每一所述球槽均呈半纺锤形,所述球槽由宽口端向窄口端深度逐渐变浅,在所述球槽中容纳有钢球,所述球槽的宽口端的深度与所述钢球的直径相等;在所述插入段的上部设置多道呈等间隔布置的密封圈;在所述下管段的侧壁上设置有剪断销,所述剪断销的内端穿过所述衬套管;所述衬套管的内壁上设置多列孔眼,所述孔眼的列数与所述球槽的列数一致,且位于同一列的所述孔眼之间的距离与位于同一列的所述球槽的距离相等。
技术领域
本发明涉及一种连续油管接入装置,尤其是一种连续油管下放屈曲抑制装置。
背景技术
连续油管由于不需要连接单根,作业效率高,成本低,广泛应用于钻完井、修井和测井作业中,但由于连续油管的刚度较低,加之受到从卷轴展开后形变的影响,连续油管并不容易下入到井中预定位置处,对斜井、水平井或钻井受地层走向影响而难以保证垂直度的井来说,上述困难会更大。工程上,一般采用增加轴向压力的方法确保连续油管下井到位,但在很多情况下,连续油管还未下到位就已经在套管内发生了屈曲。严重时,受轴向压力而屈曲的连续油管与套管内壁在多个位置接触、挤压、摩擦,最后导致锁死,此时再通过卷轴下放或上提连续油管都将无法实现,极大影响作业进度。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种能够使连续油管在下放过程中避免发生屈曲的连续油管下放屈曲抑制装置。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种连续油管下放屈曲抑制装置,其特征在于:包括上管段、下管段和衬套管;所述衬套管固定设置在所述下管段中,所述上管段的下部为用于插入到所述衬套管中的插入段;在所述插入段的下部的外壁上开设多列球槽,每一所述球槽均呈半纺锤形,所述球槽由宽口端向窄口端深度逐渐变浅,在所述球槽中容纳有钢球,所述球槽的宽口端的深度与所述钢球的直径相等;在所述插入段的上部设置多道呈等间隔布置的密封圈;在所述下管段的侧壁上设置有剪断销,所述剪断销的内端穿过所述衬套管;所述衬套管的内壁上设置多列孔眼,所述孔眼的列数与所述球槽的列数一致,且位于同一列的所述孔眼之间的距离与位于同一列的所述球槽的距离相等。
进一步地,位于所述下管段同一圆周上的多个所述剪断销为一层,所述剪断销的层数与所述密封圈的道数相同;
进一步地,所述球槽的窄口端的深度为零。
进一步地,在所述衬套管上设置三个透槽,在所述下管段上设置三个保险销,所述保险销位于同一圆周上且位置高于最上层的所述剪断销;在所述上管段插入段上的外壁上设置与所述保险销数量相同的U形长槽,所述U形长槽为暗槽,所述保险销的内端穿过所述衬套管的透槽后延伸至所述U形长槽中。
进一步地,在位于最下层的所述剪断销的下方的所述下管段的内壁上设置不可剪断的限位环。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明装置利用剪断销钉的方法释放连续油管局部管道段的轴向力,达到避免其发生屈曲的目的,具体地,本发明装置接入连续油管后,当连续油管局部管段的轴向力接近其临界屈曲载荷时,装置的销钉率先剪断,上段连续油管得到一个预设行程的轴向力释放,从而可以避免轴压屈曲的发生。2、本发明剪断发生以后,送入轴向力将施加到下一级剪断销上,可继续贡献于连续油管的下放,每一级剪断销的强度和补偿行程可根据连续油管的弯曲刚度、套管的内径和井的曲率提前设计计算。3、本发明装置的上下两段具备销钉剪断后“当地上提即连”的功能,也就是剪断销钉后若上提连续油管,上下两段油管之间没有空行程,直接处于连接状态,该功能是通过锁球法实现的。4、本发明还设计有保险销,能够避免极端情况下下段连续油管掉入井中。
附图说明
图1是本发明上管段的结构示意图;
图2是本发明下管段的结构示意图;
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