涡轮负压式局部反循环打捞工具的设计

作者：王方祥; 赵增权; 李龙; 魏冕; 詹鸿运

来源：中外能源, 2020, 25(07): 49-53.

• 复杂结构井
• 打捞工具
• 涡轮
• 负压抽吸
• 局部反循环

复杂结构井的打捞施工存在碎屑上返困难、极易造成卡钻等问题,常规的修井液循环方式无法兼顾施工成功率和生产效益的问题,使其成为大修施工中棘手的生产难题。为了提高复杂结构井中打捞施工的成功率,降低生产成本,依靠涡轮旋转对井底产生负压抽吸作用的原理,设计了一种涡轮负压式局部反循环打捞工具,采用无量纲处理的方法理论设计了高比转速的涡轮结构尺寸,并对设计的工具开展了现场试验。研究结果表明:该工具适用于φ139.5mm以上套管内的打捞作业,齿轮增速机构的传动比为1∶3,迷宫储藏室和翻板式捞筒共可打捞4m3以上的落物。在工作液流量为3m3/h、涡轮转速为800r/min的情况下,高比转速涡轮的入口宽度为27.5mm,出口宽度为19.5mm,外径为95mm,叶片数为9,叶片出口角为41.2°。现场应用表明,该工具可在常规泵压和排量下成功打捞碎屑和大块落物,避免卡钻的同时大幅提高施工效率,实现套、磨、铣、打捞一体化施工,对提高复杂结构井打捞施工成功率和经济效益具有重要的意义。