[发明专利]一种同时完成海底油井打捞和封井作业的装置

说明书

本发明公开了一种同时完成海底油井打捞和封井作业的装置，包括用于传递扭矩和封井的芯轴组件；芯轴组件外设有用于打捞作业的卡瓦组件和卡锥组件；卡瓦组件与芯轴组件之间设有用于转换工作状态的离合装置。可减少反复起下钻的人工和能源消耗。也避免了因找不到井眼直接弃井，造成井内长时间累积的油汽返出井口对海洋造成污染，也可防止船只经过时碰撞到海底的废弃石油设施造成事故。本发明具有结构简单，制作成本低，运行可靠的特点。

技术领域

本发明涉及一种同时完成海底油井打捞和封井作业的装置，属于海底钻探封井技术领域。

背景技术

随着海洋石油勘探开发向深水发展，人类对海洋环境保护力度增加，要求对废弃海洋石油设施进行弃井作业，弃井作业首先需要将井口设施及废井中上部一定深度的套管和导管从井内打捞上来，以防止过往船只经过井口时碰撞到海底的废弃石油设施和套管及导管造成事故。然后再通过灌浆设备将水泥浆注入废井内将废井封闭，以防止井下长时间累积的油汽涌出井口对海洋造成污染。

现有地面的封井作业通常是分两步进行的，第一步是通过切割和打捞设备将油井中的套管切断，与套管外的导管一起从油井内打捞出来。第二步采用灌浆设备将水泥浆注入废井内，完成封井作业。

现有地面使用的切割和打捞设备多采用液压系统驱动设备的割刀或卡瓦。由于液压驱动系统要求水眼直径不能太大，这样才能在钻杆内通过截面差在钻杆内形成一定的压力差，以确保切割和打捞设备的正常工作。由于现有设备钻杆内的水眼很小。水眼就是封时水泥浆的通道。封井时水泥浆在通过小水眼时，还未到达预定深度水泥浆就会凝固，导致无法再继续注入水泥浆，影响封井质量。因此采用现有地面封井设备只能采用两步封井方式。

两步封井方式不适用于海底封井作业。当切割完套管将套管和导管从废井中打捞出来时，海底的泥沙会很快将废井井口掩埋，当需要再进行封井作业时，很难找到原来的井口。如果遇到台风或者大浪时钻井平台需要回港躲避，回来后根本找不到原来的井口，只能选择放弃封井。这样井下长时间累积的油汽就有可能涌出井口对海洋造成污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同时完成海底油井打捞和封井作业的装置，使该装置配合切割装置，可一次下钻完成将套管切断，并将套管和导管从井内打捞上来，在上提钻杆时，同时向井内注入水泥浆，完成封井作业，这不但可满足海底封井作业要求，也可大大提高提高海底封井作业效率，减小能源消耗，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种同时完成海底油井打捞和封井作业的装置，包括用于传递扭矩和封井的芯轴组件；芯轴组件外设有用于打捞作业的卡瓦组件和卡锥组件；卡瓦组件与芯轴组件之间设有用于转换工作状态的离合装置。

前述装置中，所述芯轴组件为中空组件，封井作业的水泥浆由芯轴组件的中孔注入井内；芯轴组件包括由上至下通过旋转台阶螺纹首尾连接的上接头、中间筒和下接头；下接头与用于切割井下套管的割刀连接。

前述装置中，所述卡瓦组件位于上接头和中间筒的外圆面；卡瓦组件包括由上至下螺纹连接的J槽筒、调节筒、连接套、弹性套、扶正套和卡瓦；J槽筒内圆面下端和调节筒内圆面下端经耐磨环与中间筒外圆面滑动连接；调节筒外圆经内六角圆柱头螺钉与扶正套连接；弹性套外圆下端经内六角圆柱头螺钉与卡瓦固定连接。

前述装置中，所述卡锥组件位于下接头外圆面并经轴用弹性挡圈锁定在下接头上；卡锥组件包括轴承保护套，轴承保护套下端经圆锥滚子轴承、上端经耐磨环与下接头外圆面旋转连接，轴承保护套的上端面由轴用弹性挡圈轴向固定锁紧；轴承保护套外圆面经内六角圆柱头螺钉与卡瓦锥体固定连接。