[发明专利]拉出工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在井下井眼中锁定到例如插塞的物体上的拉出工具。此外，本发明涉及一种用于拉出井眼中的物体的井下取回系统以及使这种取回系统与井下物体连接和断开的方法。

背景技术

已知的井下拉出工具通常是完全机械的工具，其中，使用机械锁定机构来提供拉出工具与例如井下插塞、工具等的井下待取出的物体之间的刚性连接。所述机械锁定机构通常包括从拉出工具的体部延伸出以接合待取出的物体中的凹部(也称为打捞颈)的锁定装置，如键、舌或爪。所述锁定装置通常通过向拉出工具施加拉力而被锁定在打捞颈中，并随后可将物体拉出井。

井中的工具或插塞通常采用某种锚定机构，其必须在被拉出井之前被释放。该锚定机构可以通过向工具或插塞施加拉力或推力而脱开，其中剪切销断裂。当剪切销断裂时，锚定机构自动取回或脱开。然而，在一些情况下，锚定机构可能会被卡住，或者其可能由于其它原因而不能将工具或插塞拉出井。在这些情况下，拉出工具需要一确保拉出工具与待取出的物体之间的连接能在井下断开的故障安全机构。在已知的拉出工具中，这种故障安全机构通常由剪切销或其它锁定构件构成。如果拉出工具被卡住，剪切销可以通过在GS拉出工具上向下冲击、即通过向拉出工具施加推力而断裂，从而使机械锁定机构脱开，并且拉出工具能从井中的工具上卸下和被取回到地面。已知的拉出工具的缺点之一是，在故障安全机构的致动后，该工具被破坏或变得不可操作。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术的上述缺点和不足。更具体地，一个目的是提供一种改进的拉出工具和具有可靠的脱开系统的取回系统。

将从下面的描述中变得显而易见的上述目的连同许多其它目的、优点和特征通过根据本发明的用于锁定到在井下井眼中的例如插塞的物体上的拉出工具这样的技术方案来实现，该拉出工具包括：

-从用于连接到线缆工具的近端沿纵向方向延伸至适于与物体接合的远端的基体元件，和

-包绕所述基体元件并能够沿纵向方向在去致动(非触发的，不起作用的，deactivated)位置和致动(触发的，起作用的，activated)位置之间移动的锁定机构，该锁定机构包括：

-活塞套筒，

-用于锁定到井下物体上的键元件，该键元件被可滑动地接纳在所述活塞套筒内部，并从所述活塞套筒的一端部朝所述基体元件的远端延伸，和

-沿纵向方向朝所述基体元件的近端推动活塞套筒的活塞弹簧，

其中，当通过经由从所述基体元件的近端延伸至至少部分地由所述活塞套筒限定的可扩张的活塞腔室的流体通道供给液压流体来致动所述锁定机构时，所述锁定机构适于锁定在井下物体上，其中所述锁定机构能够从所述去致动位置移动到所述致动位置，并且当液压流体的供给被终止时，所述锁定机构适于与井下物体脱开，由此所述锁定机构能够通过所述活塞弹簧从所述致动位置移动到所述去致动位置。

通过供给液压流体而被致动的拉出工具使得在终止供给液压流体时拉出工具被相反地去致动。因此，拉出工具具有被动的失效安全系统，这意味着该拉出工具总是可以在处于去致动或被动状态时脱开，并且拉出工具必须被致动以可操作。如果例如液压系统发生故障，则拉出工具总是可以脱开。

在一个实施例中，所述键元件可包括多个能够沿径向方向挠曲的臂，所述臂在远端处具有用于与井下物体的凹部接合的突出部。

此外，当所述锁定机构处于所述去致动位置时，所述基体元件可适于允许所述臂向内挠曲(flex)。

当所述锁定机构处于所述去致动位置时，所述基体元件的邻近所述臂的远端的区段可以具有减小的直径，使得当所述锁定机构处于所述去致动位置时，所述多个臂可以向内挠曲。

此外，所述锁定机构可以通过以0.1-1.0升/分钟、优选0.2-0.4升/分钟的流量向可扩张的活塞腔室供给液压流体而被致动。

因此，所述拉出工具可以使用与已知拉出工具相比非常低的液压流体体积流量被致动，所述已知的拉出工具例如连续油管拉出工具，其需要大约160升/分钟的流量。

此外，当所述锁定机构处于所述致动位置时，所述键元件可以沿纵向方向朝所述基体元件的近端滑动，并且当所述键元件朝所述基体元件的近端移动时，所述基体元件可适于允许所述臂的向内挠曲。

在另一实施例中，当所述锁定机构处于所述致动位置时，所述键元件可以沿纵向方向朝所述基体元件的近端滑动，使得所述臂可朝所述基体元件的近端移动并且由于所述基体元件的区段的直径减小而向内弯曲。