阅读说明：本技术 一种预置式井下节流器电动打捞工具及其打捞方法 (Electric fishing tool for preset underground throttler and fishing method thereof ) 是由 陈晓丽 张安康 桂捷 李旭梅 巨亚锋 张家富 衣德强 李曙华 胡相君 王嘉鑫 李 于 2020-06-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种预置式井下节流器电动打捞工具及其打捞方法,包括自上至下依次连接的上接头、外筒、下接头、下压帽和工作外筒,下压帽的下端面抵接压套,压套的外壁套设有卡爪座,卡爪座嵌装有卡爪,外筒内安装有电机,电机的空心转子轴内贯通旋接有丝杆,丝杆连接中心顶杆,中心顶杆可插入节流器解封节流器。本发明依靠电机正反转提供动力,带动节流器中心顶杆的上下往复运动,直至中心顶杆进入预置式井下节流器内部,实现对在役状态的预置式井下节流器的解封；外筒的内腔可作为润滑油脂的储存空间,在打捞过程中可将储存在其中的润滑油脂挤入油管与节流器之间,降低打捞摩擦阻力,提高打捞成功率。(The invention provides an electric fishing tool for a preset underground throttler and a fishing method thereof. The invention provides power by means of positive and negative rotation of a motor, drives the central ejector rod of the restrictor to reciprocate up and down until the central ejector rod enters the preset underground restrictor, and realizes the deblocking of the preset underground restrictor in a working state; the inner cavity of the outer barrel can be used as a storage space for lubricating grease, the lubricating grease stored in the inner cavity can be squeezed into the space between the oil pipe and the throttler in the fishing process, the fishing friction resistance is reduced, and the fishing success rate is improved.)

一种预置式井下节流器电动打捞工具及其打捞方法

技术领域

本发明属于井下作业工具领域，具体涉及预置式井下节流器电动打捞工具及其打捞方法。

背景技术

目前，井下节流技术已成为低压、低产气田开发的关键技术之一，气井投产初期普遍应用，具有低压集气的重要功能，是低压、低产气田经济有效开发的重要手段。因此预置式井下节流器在低压、低产气田开发初期得到广泛应用，其主要特点是在下入生产油管柱时，在适当位置连接预置式工作筒，并将预置式工作筒随生产油管下入气井，在生产需要时投放井下节流器装置于预置工作筒内卡封，达到气井节流、降压生产的目的。

但气田生产进入后期，由于地层水浸入井筒，导致产量减低，需要采用排水采气等工艺措施，因此需要将该节流器打捞出来。然而气田在开采过程中，由于井下出砂、结垢、腐蚀等原因，部分井存在打捞井下节流器难度大、成功率低的问题。如不能实现井下节流器的及时打捞，则可能造成部分低压产水气井无法实施泡排、速度管柱、柱塞气举等排水采气措施，导致气井产量低或停井。最终为将节流器取出，需要压井起油管柱或带压起油管柱等措施，而这些措施不但费用昂贵，还存在卡钻和较高的井控安全风险。

发明内容

本发明实施方式提供了一种预置式井下节流器电动打捞工具及其打捞方法，其目的一是解决现有打捞节流器的措施成本高的问题；其目的二是解决现有打捞节流器的措施存在卡钻风险的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种预置式井下节流器电动打捞工具，包括自上至下依次连接的上接头、外筒、下接头、下压帽和工作外筒，下压帽的下端面抵接压套，压套的外壁套设有卡爪座，卡爪座嵌装有卡爪；

外筒内安装有电机，电机的空心转子轴内贯通旋接有丝杆，丝杆的下端同轴固接中心顶杆，中心顶杆上套设有护套，护套的外壁与下接头的内壁相连接，下接头与下压帽通过剪切销钉固定；

其中，护套的外壁、下压帽的内壁和压套的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在护套上的大弹簧，压套的外壁、工作外筒的内壁和卡爪座的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在压套上的小弹簧，且小弹簧的弹力小于大弹簧的弹力。

进一步地，外筒内储存有固体润滑脂，固体润滑脂在中心顶杆的上下往复运动下被挤入油管和预置式井下节流器。

优选地，下压帽是中空筒状结构，中空筒的内壁中段沿径向朝中心轴线延伸形成一圈环形凸台，下接头的底端面抵接于环形凸台的上台面，环形凸台的下台面、环形凸台下方的中空筒内壁、压套的上端面和护套的外壁形成环形空腔，大弹簧被压缩置于该环形空腔内。

进一步地，外筒内还设有扶正块，扶正块套设于丝杆和中心顶杆的连接处，且扶正块位于固定座的下方，固定座和扶正块通过螺钉连接。

优选地，固定座是由两个半环形的结构对拼组成的，且对拼形成的圆环形结构的内壁与丝杆旋接。

进一步地，电机为可正转和反转的步进电机。

本发明还保护了一种预置式井下节流器电动打捞工具的打捞方法：

通过测井电缆连接电机并下放预置式井下节流器电动打捞工具至预置式井下节流器上方，然后上提预置式井下节流器电动打捞工具，卡爪抓住预置式井下节流器打捞颈，电机通过丝杆带动中心顶杆下移，中心顶杆插入预置式井下节流器的中心孔，迫使节流器解封，上提预置式井下节流器电动打捞工具即可提出预置式井下节流器。

进一步地，卡爪抓住预置式井下节流器打捞颈具体包括：

下放预置式井下节流器电动打捞工具，直至卡爪碰触到预置式井下节流器打捞颈，卡爪受到预置式井下节流器向上的推力向上移动，卡爪座持续挤压小弹簧，卡爪受到打捞颈的向上推力而打开抓住打捞颈。

进一步地，若预置式井下节流器解封失败，通过电机的转动自动丢手或通过测井电缆向上震击丢手，使剪切销钉断开，大弹簧的弹力释放，由于大弹簧的弹力大于小弹簧的弹力，压套下移，卡爪座随压套下移，卡爪松开打捞颈，此时即可取出预置式井下节流器电动打捞工具。

进一步地，在打捞过程中，通过电机的正反转带动中心顶杆上下往复移动，挤压固体润滑脂下移，润滑油管内壁和预置式井下节流器的外表面。

本发明的有益效果如下：

（1）预置式井下节流器电动打捞工具，依靠电机正反转提供动力，带动节流器中心顶杆的上下往复运动，直至中心顶杆进入预置式井下节流器内部（原投放工具位置），实现对在役状态的预置式井下节流器的解封。

（2）外筒的内腔可作为润滑油脂的储存空间，在打捞过程中可将储存在其中的润滑油脂挤入油管与节流器之间，降低打捞摩擦阻力，提高打捞成功率。

（3）预置式井下节流器电动打捞工具结构简单，操作方法易行，具有双向丢手功能，可满足气田预置式井下节流器打捞对安全、可靠、低成本的打捞技术及经济性要求。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是预置式井下节流器电动打捞工具的正视图。

图2是图1中A的局部放大图。

附图标记说明：

1.上接头；2.外筒；3.电机；4.丝杆；5.固定座；6.扶正块；7.下接头；8.剪切销钉；9.下压帽；10.大弹簧；11.压套；12.中心顶杆；13.小弹簧；14.卡爪座；15.工作外筒；16.护套；17.卡爪。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

需说明的是，在本发明中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的预置式井下节流器电动打捞工具的上、下、左、右。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

第一实施方式：

本发明的第一实施方式涉及一种预置式井下节流器电动打捞工具，参见图1，包括自上至下依次连接的上接头1、外筒2、下接头7、下压帽9和工作外筒15，下压帽9的下端面抵接压套11，压套11的外壁套设有卡爪座14，卡爪座14嵌装有卡爪17；

外筒2内安装有电机3，电机3的空心转子轴内贯通旋接有丝杆4，丝杆4的下端同轴固接中心顶杆12，中心顶杆12上套设有护套16，护套16的外壁与下接头7的内壁相连接，下接头7与下压帽9通过剪切销钉8固定；

其中，护套16的外壁、下压帽9的内壁和压套11的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在护套16上的大弹簧10，压套11的外壁、工作外筒15的内壁和卡爪座14的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在压套11上的小弹簧13，且小弹簧13的弹力小于大弹簧10的弹力。

预置式井下节流器电动打捞工具的工作原理如下：

打捞过程：通过测井电缆连接电机3并下放预置式井下节流器电动打捞工具至预置式井下节流器上方，然后上提预置式井下节流器电动打捞工具，卡爪17抓住预置式井下节流器打捞颈，电机3通过丝杆4带动中心顶杆12下移，中心顶杆12插入预置式井下节流器的中心孔，迫使节流器解封，上提预置式井下节流器电动打捞工具即可提出预置式井下节流器。

解封过程：下放预置式井下节流器电动打捞工具，直至卡爪17碰触到预置式井下节流器打捞颈，卡爪17受到预置式井下节流器向上的推力向上移动，卡爪座14持续挤压小弹簧13，卡爪17受到打捞颈的向上推力而打开抓住打捞颈。

解封失败后的操作：若预置式井下节流器解封失败，通过电机3的转动自动丢手或通过测井电缆向上震击丢手，使剪切销钉8断开，大弹簧10的弹力释放，由于大弹簧10的弹力大于小弹簧13的弹力，压套11下移，卡爪座14随压套11下移，卡爪17松开打捞颈，此时即可取出预置式井下节流器电动打捞工具。

测井电缆连接电机3，为电机3供电，其空心转子轴转动，进而空心转子轴内的丝杆4旋转，由于丝杆4与固定座5形成丝杆螺母副，丝杆4将旋转运动转为直线运动，其下方的中心顶杆12也随之上下往复运动，直至中心顶杆12插入预置式井下节流器的中心孔，实现对预置式井下节流器的电动解封。

第二实施方式：

本实施方式涉及一种预置式井下节流器电动打捞工具，参见图1，包括自上至下依次连接的上接头1、外筒2、下接头7、下压帽9和工作外筒15，下压帽9的下端面抵接压套11，压套11的外壁套设有卡爪座14，卡爪座14嵌装有卡爪17；

外筒2内安装有电机3，电机3的空心转子轴内贯通旋接有丝杆4，丝杆4上旋接套设有固定于外筒2内壁的固定座5，丝杆4的下端同轴固接中心顶杆12，中心顶杆12上套设有护套16，护套16的外壁与下接头7的内壁相连接，下接头7与下压帽9通过剪切销钉8固定；

其中，参见图2，护套16的外壁、下压帽9的内壁和压套11的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在护套16上的大弹簧10，压套11的外壁、工作外筒15的内壁和卡爪座14的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在压套11上的小弹簧13，且小弹簧13的弹力小于大弹簧10的弹力。

在外筒2内储存有固体润滑脂，固体润滑脂在中心顶杆12的上下往复运动下被挤入油管和预置式井下节流器，具体为：在打捞过程中，电机3的正反转带动中心顶杆12上下往复移动，固体润滑脂收到挤压，慢慢下移，对打捞工具进行润滑，当移动至打捞工具下方时逐渐被挤入卡爪17所抓取的节流器内，以及油管内，对节流器的外表面和油管的内壁进行润滑，降低打捞摩擦阻力，提高打捞成功率。

如图1所示，下压帽9是中空筒状结构，中空筒的内壁中段沿径向朝中心轴线延伸形成一圈环形凸台，下接头7的底端面抵接于环形凸台的上台面，环形凸台的下台面、环形凸台下方的中空筒内壁、压套11的上端面和护套16的外壁形成环形空腔，大弹簧10被压缩置于该环形空腔内。

为了确保丝杆4和中心顶杆12的稳固连接，减少偏磨，外筒2内还设有扶正块6，扶正块6套设于丝杆4和中心顶杆12的连接处，扶正块6的上方是套设于丝杆4且固定于外筒2内壁的固定座5，固定座5和扶正块6通过螺钉连接。

为了方便拆装，作为优选，固定座5是由两个半环形的结构对拼组成的，且对拼形成的圆环形结构的内壁与丝杆4旋接。

在本实施方式中，电机3选择可正转和反转的步进电机，如滚珠丝杆步进电机或贯通式丝杆步进电机。

第三实施方式：

本实施方式提供了一种预置式井下节流器电动打捞工具的打捞方法：

通过测井电缆连接电机3并下放预置式井下节流器电动打捞工具至预置式井下节流器上方，然后上提预置式井下节流器电动打捞工具，卡爪17抓住预置式井下节流器打捞颈，电机3通过丝杆4带动中心顶杆12下移，中心顶杆12插入预置式井下节流器的中心孔，迫使节流器解封，上提预置式井下节流器电动打捞工具即可提出预置式井下节流器。

预置式井下节流器电动打捞工具，包括自上至下依次连接的上接头1、外筒2、下接头7、下压帽9和工作外筒15，下压帽9的下端面抵接压套11，压套11的外壁套设有卡爪座14，卡爪座14嵌装有卡爪17；

外筒2内安装有电机3，电机3的空心转子轴内贯通旋接有丝杆4，丝杆4上旋接套设有固定于外筒2内壁的固定座5，丝杆4的下端同轴固接中心顶杆12，中心顶杆12上套设有护套16，护套16的外壁与下接头7的内壁相连接，下接头7与下压帽9通过剪切销钉8固定；

其中，护套16的外壁、下压帽9的内壁和压套11的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在护套16上的大弹簧10，压套11的外壁、工作外筒15的内壁和卡爪座14的上端面形成的空腔内置有处于压缩状态的套在压套11上的小弹簧13，且小弹簧13的弹力小于大弹簧10的弹力。

第四实施方式：

本实施方式提供了一种预置式井下节流器电动打捞工具的打捞方法：

通过测井电缆连接电机3并下放预置式井下节流器电动打捞工具至预置式井下节流器上方，然后上提预置式井下节流器电动打捞工具，卡爪17抓住预置式井下节流器打捞颈，电机3通过丝杆4带动中心顶杆12下移，中心顶杆12插入预置式井下节流器的中心孔，迫使节流器解封，上提预置式井下节流器电动打捞工具即可提出预置式井下节流器。

卡爪17抓住预置式井下节流器打捞颈具体包括：

下放预置式井下节流器电动打捞工具，直至卡爪17碰触到预置式井下节流器打捞颈，卡爪17受到预置式井下节流器向上的推力向上移动，卡爪座14持续挤压小弹簧13，卡爪17受到打捞颈的向上推力而打开抓住打捞颈。

若预置式井下节流器解封失败，通过电机3的转动自动丢手或通过测井电缆向上震击丢手，使剪切销钉8断开，大弹簧10的弹力释放，由于大弹簧10的弹力大于小弹簧13的弹力，压套11下移，卡爪座14随压套11下移，卡爪17松开打捞颈，此时即可取出预置式井下节流器电动打捞工具。

其中，丢手有两种方式，分别是通过电机实现自动丢手，或者通过向上震击实现丢手，因此本实施方式具有双向丢手功能，可满足气田预置式井下节流器打捞对安全、可靠、低成本的打捞技术及经济性要求。

在打捞过程中，通过电机3的正反转带动中心顶杆12上下往复移动，挤压固体润滑脂下移，润滑油管内壁和预置式井下节流器的外表面。

在打捞过程中，电机3的正反转带动中心顶杆12上下往复移动，固体润滑脂收到挤压，慢慢下移，对打捞工具进行润滑，当移动至打捞工具下方时逐渐被挤入卡爪17所抓取的节流器内，以及油管内，对节流器的外表面和油管的内壁进行润滑，降低打捞摩擦阻力，提高打捞成功率。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。