一種防落井工具及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種防落井工具及方法，其包括具有油管內(nèi)螺紋和燕尾槽錐面的上接頭、收于燕尾槽錐面內(nèi)且可沿燕尾槽錐面相對(duì)移動(dòng)的單向卡瓦、可推動(dòng)單向卡瓦上行的卡瓦座、位于上接頭下方的中間接頭、設(shè)置在上接頭和中間接頭之間且兩者之間進(jìn)行橋接的心軸、上端連接中間接頭且內(nèi)部收容配重鋼的外筒、以及與外筒下端連接的下接頭。本發(fā)明在管柱正常生產(chǎn)時(shí)，不錨定套管，僅在管柱突然落井時(shí)才啟動(dòng)錨定，防止管柱繼續(xù)下行，并有效地保護(hù)了套管和管柱；失重、液力雙重啟動(dòng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在井下長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)失效；在管柱失控落井時(shí)啟動(dòng)迅速，支撐可靠，容易解除錨定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種防落井工具及方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防落井工具及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著油田開(kāi)采技術(shù)的突飛猛進(jìn)，水平井和大斜度井越來(lái)越多，因水平井和大斜度井在大斜度井段大修困難，因而對(duì)管柱的防落井要求越來(lái)越高，常規(guī)的錨定式防落井工具多為油管錨類(lèi)工具，在生產(chǎn)管柱工作時(shí)就已錨定，使用中存在如下缺陷:1、在生產(chǎn)管柱工作時(shí)就已錨定，在一定程度上損傷了套管；2、其錨定機(jī)構(gòu)在井下長(zhǎng)時(shí)間工作后存在解卡困難或被卡死的風(fēng)險(xiǎn)；3、管柱斷落后，其錨定機(jī)構(gòu)易損傷并卡死，導(dǎo)致管柱無(wú)法提出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于防止管柱落井的防落井工具及方法，能在上部管柱突然斷裂急速下行時(shí)利用失重原理和液體沖擊迅速啟動(dòng)錨定支撐機(jī)構(gòu)，快速支撐套管，并產(chǎn)生足夠大的阻力，以防止管柱繼續(xù)下落導(dǎo)致工程事故，被廣泛應(yīng)用于水平井、大斜度井的管柱失控落井保護(hù)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種防落井工具，其包括具有油管內(nèi)螺紋和燕尾槽錐面的上接頭、可沿燕尾槽錐面相對(duì)移動(dòng)的單向卡瓦、可推動(dòng)單向卡瓦上行的卡瓦座、位于上接頭下方的中間接頭、橋接上接頭和中間接頭的心軸、上端連接中間接頭且內(nèi)部收容配重鋼的外筒、上端與外筒連接的下接頭、以及收容上述元件且與單向卡瓦選擇性摩擦固定的套 管。
[0005]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0006]其進(jìn)一步包括設(shè)置在心軸與卡瓦之間的防磨套、工具解卡時(shí)依靠彈力幫助卡瓦座和單向卡瓦復(fù)位的復(fù)位彈簧、和設(shè)置在心軸的上下螺紋連接處且防止螺紋退扣的穩(wěn)釘，其中復(fù)位彈簧套在心軸上并位于卡瓦座內(nèi)。
[0007]所述中間接頭內(nèi)安裝有防砂網(wǎng)和支撐桿，配重鋼上安裝有用于減小與外筒摩擦且可軸向運(yùn)動(dòng)的滾輪、和套設(shè)在其末端且提供軸向彈力的配重彈簧，而外筒內(nèi)設(shè)置有固定配重彈簧的彈簧座、用于密封彈簧座和外筒內(nèi)腔之間的O形圈、和用于將彈簧座與外筒之間暫時(shí)固定的活性剪釘，其中彈簧座坐于鏤空的下接頭上，支撐桿的一端抵靠復(fù)位彈簧上而另一端抵靠在配重鋼上。
[0008]其進(jìn)一步包括設(shè)置在支撐桿和中間接頭之間的防護(hù)套，其中單向卡瓦和支撐桿的個(gè)數(shù)為三個(gè)以上，滾輪為兩組以上。
[0009]所述上接頭、單向卡瓦、卡瓦座、心軸、防磨套、復(fù)位彈簧、支撐桿組成錨定支撐機(jī)構(gòu)，而所述配重鋼、配重彈簧、滾輪組成失重反饋機(jī)構(gòu)，和所述中間接頭上的防砂網(wǎng)、外筒、彈簧座、O形圈、活性剪釘、鏤空的下接頭組成液力輔助機(jī)構(gòu)。
[0010]本發(fā)明還提供一種防落井的方法，其包括一種防落井工具，其包括具有油管內(nèi)螺紋和燕尾槽錐面的上接頭、收于燕尾槽錐面內(nèi)且可沿燕尾槽錐面相對(duì)移動(dòng)的單向卡瓦、可推動(dòng)單向卡瓦上行的卡瓦座、位于上接頭下方的中間接頭、橋接上接頭和中間接頭的心軸、上端連接中間接頭且內(nèi)部收容配重鋼的外筒、以及上端與外筒連接的下接頭，其中在正常情況下，配重彈簧和單向卡瓦處于收縮待命狀態(tài)，而復(fù)位彈簧處于擴(kuò)張狀態(tài)，單向卡瓦與套管相互分離，其中配重彈簧的彈力等于配重鋼的全部重力；在管柱失控急速落井情況下，配重鋼因失重而重力減小，配重彈簧和單向卡瓦處于擴(kuò)張狀態(tài)，單向卡瓦與套管相互摩擦固定，配重彈簧的彈力大于配重鋼的重力，并推動(dòng)配重鋼上行且壓縮復(fù)位彈簧。
[0011]優(yōu)選地，其進(jìn)一步包括設(shè)置在心軸與卡瓦之間的防磨套、工具解卡時(shí)依靠彈力幫助卡瓦座和卡瓦復(fù)位的復(fù)位彈簧、和設(shè)置在心軸的上下螺紋連接處且防止螺紋退扣的穩(wěn)釘，其中復(fù)位彈簧套在心軸上并位于卡瓦座內(nèi)。
[0012]優(yōu)選地，所述中間接頭內(nèi)安裝有防砂網(wǎng)和支撐桿，配重鋼上安裝有用于減小與外筒摩擦的滾輪、和套設(shè)在其末端的配重彈簧，而外筒內(nèi)設(shè)置有固定配重彈簧的彈簧座、用于密封彈簧座和外筒內(nèi)腔之間的O形圈、和用于將彈簧座與外筒之間固定的活性剪釘，其中彈簧座坐于鏤空的下接頭上，支撐桿的一端抵靠復(fù)位彈簧上而另一端抵靠在配重鋼上。
[0013]優(yōu)選地，所述上接頭、單向卡瓦、卡瓦座、心軸、防磨套、復(fù)位彈簧、支撐桿組成錨定支撐機(jī)構(gòu)，而所述配重鋼、配重彈簧、滾輪組成失重反饋機(jī)構(gòu)，和所述中間接頭上的防砂網(wǎng)、外筒、彈簧座、O形圈、活性剪釘、鏤空的下接頭組成液力輔助機(jī)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，在管柱失控急速落井且防落井工具在液面以下時(shí)，外筒與套管之間間隙存在節(jié)流作用，并在彈簧座底部產(chǎn)生沖擊壓力，并推動(dòng)彈簧座、配重彈簧、配重鋼、支撐桿、卡瓦座上行，直至推動(dòng)單向卡瓦上行擴(kuò)徑支撐套管，同時(shí)復(fù)位彈簧被壓縮。
[0015]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]1、管柱正常生產(chǎn)時(shí)，不錨定套管，僅在管柱突然落井時(shí)才啟動(dòng)錨定，防止管柱繼續(xù)下行，有效地保護(hù)了管柱和套管；
[0017]2、失重、液力雙重啟動(dòng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在井下長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)失效；
[0018]3、在管柱失控落井時(shí)啟動(dòng)迅速，支撐可靠，容易解除錨定。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0020]圖1為本發(fā)明處于正常生產(chǎn)時(shí)的剖視圖；
[0021]圖2為本發(fā)明處于失控急速落井時(shí)且位于液面以上的剖視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明處于失控急速落井時(shí)且位于液面以下的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例:如圖1-3所示，本發(fā)明提供了一種防落井工具的具體實(shí)施例，用于防止管柱落井，其中管柱是指位于防落井工具之上的全部油管及所有工具。本發(fā)明的防落井工具包括具有油管內(nèi)螺紋和燕尾槽錐面的上接頭1、收于燕尾槽錐面內(nèi)且可沿燕尾槽錐面相對(duì)移動(dòng)的單向卡瓦2、可推動(dòng)單向卡瓦2上行的卡瓦座4、位于上接頭I下方的中間接頭9、橋接上接頭I和中間接頭9的心軸5、心軸5與單向卡瓦2之間安裝的防磨套3、上端連接中間接頭9且內(nèi)部收容配重鋼14的外筒13、上端與外筒13連接的下接頭19、以及軸向套設(shè)在上接頭1、中間接頭9、外筒13、下接頭19外側(cè)且與上接頭I的單向卡瓦2選擇性摩擦固定的套管21。其中上接頭1、中間接頭9、和下接頭19三者軸向連接并收容在套管21內(nèi)。上接頭I上部?jī)?nèi)建油管內(nèi)螺紋并與上部管柱相連，下部外面加工有燕尾槽錐面，由上往下錐面直徑逐漸變小，上接頭I下部?jī)?nèi)腔經(jīng)螺紋與心軸5相連；三個(gè)以上的單向卡瓦2上端卡于上接頭I外的燕尾槽錐面內(nèi)，外側(cè)加工有單向的外齒22，使得外齒22與套管21摩擦?xí)r只允許單向卡瓦2向上相對(duì)移動(dòng)，單向卡瓦2的下端卡于卡瓦座4的T形槽內(nèi)；防磨套3位于心軸5與單向卡瓦2的間隙處并能防磨防垢，卡瓦座4下端經(jīng)螺紋與并帽6相連，且卡瓦座4和并帽6之間的內(nèi)腔容納復(fù)位彈簧7 ;穩(wěn)釘8設(shè)置在心軸5的上下螺紋連接處且防止螺紋退扣，以確保心軸5分別與上接頭1、中間接頭9可靠連接。心軸5下端經(jīng)螺紋與中間接頭9相連；中間接頭9上具有三個(gè)以上圓周方向排列的軸向通道、3個(gè)以上圓周方向排列且軸向延伸的支撐桿11、設(shè)置在相應(yīng)軸向通道內(nèi)且三個(gè)以上的防砂網(wǎng)20、套設(shè)在支撐桿11上并提供防磨的保護(hù)套30、以及固定保護(hù)套30 —端且與配重鋼14相鄰的壓帽10，支撐桿11的一端與并帽6抵靠接觸，中間接頭9下端通過(guò)螺紋連接外筒13 ;配重鋼14位于外筒13內(nèi)腔且兩端有活動(dòng)空間，上端與支撐桿11的另一端接觸，下端由配重彈簧15支撐，配重鋼14上安裝的滾輪12使配重鋼14與外筒13之間的摩擦力很小，并保證其在外筒13內(nèi)腔內(nèi)有效往復(fù)滑動(dòng)；配重彈簧15坐于彈簧座16上，并支撐配重鋼14的全部重力，且正常情況下壓縮儲(chǔ)備彈力；彈簧座16位于下接頭19上，下井之前被活性剪釘18固定，彈簧座16外側(cè)與外筒13內(nèi)腔環(huán)形間隙由O形圈17密封；活性剪釘18穿過(guò)外筒13的剪釘孔23與彈簧座16固定，并在井下發(fā)生電化學(xué)腐蝕后失去對(duì)彈簧座16的束縛；下接頭19經(jīng)螺紋連接于外筒13下方并鏤空。復(fù)位彈簧7位于配重彈簧15和單向卡瓦2的軸向方向之間。
[0024]上接頭1、單向卡瓦2、卡瓦座4、心軸5、防磨套3、復(fù)位彈簧7、支撐桿11組成錨定支撐機(jī)構(gòu)，其中錨定支撐機(jī)構(gòu)用于支撐套管以承受整個(gè)管柱的重量，且在正常情況下處于收縮待命狀態(tài)。正常情況下，單向卡瓦2處于收縮狀態(tài)；在管柱失控急速落井時(shí)，在重力反饋機(jī)構(gòu)的作用下，單向卡瓦2被支撐桿11推動(dòng)下沿燕尾槽錐面上行擴(kuò)張外徑，摩擦套管21內(nèi)壁，單向卡瓦2上的單向的外齒22快速切入套管21內(nèi)壁；上部管柱擠壓上接頭I使燕尾槽錐面迅速擠入單向卡瓦2，工具能迅速錨定，以阻止上部管柱繼續(xù)下行。同時(shí)復(fù)位彈簧7被壓縮，為工具解卡時(shí)推動(dòng)卡瓦座4、單向卡瓦2下行復(fù)位作準(zhǔn)備。上提上部管柱解卡時(shí)，失重反饋機(jī)構(gòu)復(fù)位，復(fù)位彈簧7依靠自身被壓縮的彈力伸張，從而依次推動(dòng)支撐桿11、并帽6、卡瓦座4和單向卡瓦2下行，單向卡瓦2沿上接頭I上的燕尾槽錐面下行，單向卡瓦2外徑縮小，與套管21失去支撐，工具恢復(fù)初始狀態(tài)。
[0025]配重鋼14、配重彈簧15、滾輪12組成失重反饋機(jī)構(gòu)，其中失重反饋機(jī)構(gòu)用于響應(yīng)管柱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并在管柱失控達(dá)到一定程度時(shí)，利用失重原理啟動(dòng)錨定支撐機(jī)構(gòu)。在正常情況下，配重鋼14的全部重力由配重彈簧15支撐，配重彈簧15被壓縮并儲(chǔ)蓄大小為配重鋼14全部重力的彈力；在管柱失控急速落井時(shí)，配重鋼14作類(lèi)似自由落體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生失重現(xiàn)象，重力減?。慌渲貜椈?5內(nèi)部?jī)?chǔ)蓄的彈力不會(huì)因?yàn)槭е囟鴾p小，但壓縮彈簧的阻力(即配重鋼14的重力)減小，配重彈簧15因釋放內(nèi)部?jī)?chǔ)蓄的彈力而伸張，繼而推動(dòng)配重鋼14上行，以啟動(dòng)錨定支撐機(jī)構(gòu)，支撐套管21，阻止上部管柱繼續(xù)下行。上提上部管柱解卡或管柱完全制動(dòng)時(shí)，配重鋼14失重現(xiàn)象消失，其全部重力重新作用于配重彈簧15上，失重反饋機(jī)構(gòu)完全復(fù)位。
[0026]中間接頭9上的防砂網(wǎng)20、外筒13、彈簧座16、O形圈17、活性剪釘18、鏤空的下接頭19組成液力輔助機(jī)構(gòu)，其中液力輔助機(jī)構(gòu)用于管柱在液體中失控時(shí)，利用液力沖擊原理啟動(dòng)錨定支撐機(jī)構(gòu)，并作為失重反饋機(jī)構(gòu)的有效補(bǔ)充?；钚约翎?8的目的是暫時(shí)屏蔽液力輔助機(jī)構(gòu)的功能，使工具在下井過(guò)程中不會(huì)因液力沖擊而啟動(dòng)支撐套管21。下井時(shí)彈簧座16被活性剪釘18固定，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，活性剪釘18因化學(xué)活性強(qiáng)于外筒13和彈簧座16，發(fā)生電化學(xué)腐蝕而被破壞，對(duì)彈簧座16失去束縛，液力輔助機(jī)構(gòu)恢復(fù)，處于待命狀態(tài)。正常情況下，軸向通道中的防砂網(wǎng)20能穿過(guò)液體，可以平衡彈簧座16上下的壓力，并保持配重鋼14的活動(dòng)空間的干凈，彈簧座16處于靜止?fàn)顟B(tài)；在管柱失控急速落井時(shí)，外筒13與套管21之間液體流動(dòng)受阻，彈簧座16下部的流體內(nèi)壓升高，升高的流體內(nèi)壓推動(dòng)彈簧座16上行以降低該壓力，繼而通過(guò)失重反饋機(jī)構(gòu)作用于錨定支撐機(jī)構(gòu)，最終使錨定支撐機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，支撐套管21，阻止上部管柱繼續(xù)下行。液力輔助機(jī)構(gòu)作為失重反饋機(jī)構(gòu)的有效補(bǔ)充，使得失重反饋機(jī)構(gòu)在液體中更加靈敏。上提管柱或管柱完全制動(dòng)后，液體流動(dòng)不再受阻，內(nèi)壓恢復(fù)，液力輔助機(jī)構(gòu)也完全復(fù)位。
[0027]如圖2所示，在管柱失控急速落井時(shí)，若工具在液面以上，則配重鋼14產(chǎn)生失重，配重彈簧15因阻力減小而伸長(zhǎng)推動(dòng)配重鋼14、支撐桿11、卡瓦座4上行，最終推動(dòng)單向卡瓦2上行擴(kuò)徑支撐套管21，同時(shí)復(fù)位彈簧7被壓縮，為工具解卡時(shí)推動(dòng)卡瓦座4、單向卡瓦2下行復(fù)位作準(zhǔn)備。上提管柱解卡時(shí)，配重鋼14失重消失，配重鋼14下行，配重鋼14重力重新作用于配重彈簧15上，復(fù)位彈簧7依靠自身被壓縮的彈力伸張，從而依次推動(dòng)支撐桿
11、并帽6、卡瓦座4和單向卡瓦12下行，單向卡瓦2沿上接頭I上的燕尾槽錐面下行，外徑縮小，與套管21失去支撐，工具恢復(fù)初始狀態(tài)。
[0028]如圖3所示，在管柱失控急速落井時(shí)，若工具在液面以下，則外筒13與套管21之間間隙的節(jié)流作用，而在彈簧座16底部產(chǎn)生沖擊壓力，該沖擊壓力推動(dòng)彈簧座16上行以釋放該壓力，繼而推動(dòng)配重彈簧15、配重鋼14、支撐桿11、卡瓦座4上行，最終推動(dòng)單向卡瓦2上行擴(kuò)徑支撐套管21，并提供足夠大的阻力，防止失控管柱繼續(xù)下行。同時(shí)復(fù)位彈簧7被壓縮，為工具解卡時(shí)推動(dòng)卡瓦座4、單向卡瓦2下行復(fù)位作準(zhǔn)備。在液面以下，失重和液體沖擊效應(yīng)是同時(shí)存在的，工具的兩種啟動(dòng)機(jī)制也是共同作用的。
[0029]本發(fā)明利用失重原理來(lái)防止管柱落井，其基本原理是:利用物體作類(lèi)似自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的失重特性、壓縮彈簧的固有特性來(lái)應(yīng)急啟動(dòng)專(zhuān)門(mén)的支撐機(jī)構(gòu)，以阻止失控物體的繼續(xù)下落。而失重特性是指一定質(zhì)量的物體以一定的加速度向下作類(lèi)似自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)支撐它的物體壓力將減小，減小的數(shù)值與加速度相關(guān)。壓縮彈簧的固有特性是指給定的彈簧，其儲(chǔ)蓄的彈力只與本身的變形量(拉伸或壓縮)有關(guān)，而與本身是否失重?zé)o關(guān)。另外一旦液體流動(dòng)受阻時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部壓力升高，通過(guò)液力輔助也可以對(duì)失重進(jìn)行補(bǔ)充。
[0030]還需要注意的是，這里的“上”、“下”只是為了便于描述本發(fā)明而定義的示例性方向，如圖1-3所示，紙面左側(cè)方向?yàn)椤吧稀保埫嬗覀?cè)方向?yàn)椤跋隆?，?dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上可以理解，也可以其它方式定義“上”、“下”等方向，同樣落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0031]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是:
[0032]1、管柱正常生產(chǎn)時(shí)，防落井工具不錨定套管，僅在管柱突然落井時(shí)才啟動(dòng)錨定，有效地保護(hù)了套管；
[0033]2、失重、液力雙重啟動(dòng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在井下長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)失效；[0034]3、在管柱失控落井時(shí)啟動(dòng)迅速，支撐可靠，容易解除錨定。
[0035]當(dāng)然上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種防落井工具，其特征在于其包括:具有油管內(nèi)螺紋和燕尾槽錐面的上接頭(I)、可沿燕尾槽錐面相對(duì)移動(dòng)的單向卡瓦(2)、可推動(dòng)單向卡瓦(2)上行的卡瓦座(4)、位于上接頭(I)下方的中間接頭(9)、橋接上接頭(I)和中間接頭(9)之間的心軸(5)、上端連接中間接頭(9)且內(nèi)部收容配重鋼(14)的外筒(13)、上端與外筒(13)連接的下接頭(19)、以及收容上述元件且與單向卡瓦(2)選擇性摩擦固定的套管(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防落井工具，其特征在于:其進(jìn)一步包括設(shè)置在心軸(5)與單向卡瓦(2)之間的防磨套(3)、工具解卡時(shí)依靠彈力幫助卡瓦座(4)和單向卡瓦(2)復(fù)位的復(fù)位彈簧(7)、和設(shè)置在心軸(5)的上下螺紋連接處且防止螺紋退扣的穩(wěn)釘(8)，其中復(fù)位彈簧(7)套在心軸(5)上并位于卡瓦座(4)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種防落井工具，其特征在于:所述中間接頭(9)內(nèi)安裝有防砂網(wǎng)(20)和支撐桿(11)，配重鋼(14)上安裝有用于減小與外筒(13)摩擦且可軸向移動(dòng)的滾輪(12)、和套設(shè)在其末端并提供軸向彈力的配重彈簧(15)，而外筒(13)內(nèi)設(shè)置有固定配重彈簧(15)的彈簧座(16)、用于密封彈簧座(16)和外筒(13)內(nèi)腔之間的O形圈(17)、和用于將彈簧座(16)與外筒(13)之間暫時(shí)固定的活性剪釘(18)，其中彈簧座(16)坐于鏤空的下接頭(19)上，支撐桿(11)的一端抵靠復(fù)位彈簧(7)上而另一端抵靠在配重鋼(14)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種防落井工具，其特征在于:其進(jìn)一步包括設(shè)置在支撐桿(11)和中間接頭(9)之間的防護(hù)套(30)，其中單向卡瓦⑵和支撐桿(11)的個(gè)數(shù)為三個(gè)以上，滾輪(12)為兩組以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種防落井工具，其特征在于:所述上接頭(I)、單向卡瓦(2)、卡瓦座(4)、心軸(5)、防磨套(3)、復(fù)位彈簧(7)、支撐桿(11)組成錨定支撐機(jī)構(gòu)；而所述配重鋼(14)、配重彈簧(15)、滾輪(12)組成失重反饋機(jī)構(gòu)；和所述中間接頭(9)上的防砂網(wǎng)(20)、外筒(13)、彈簧座(16)、0形圈(17)、活性剪釘(18)、鏤空的下接頭(19)組成液力輔助機(jī)構(gòu)。
6.一種具有如權(quán)利要求3或4或5所述的防落井工具的防落井方法，其特征在于:在正常情況下，配重彈簧(15)和單向卡瓦(2)處于收縮待命狀態(tài)，而復(fù)位彈簧(7)處于擴(kuò)張狀態(tài)，其中配重彈簧(15)的彈力等于配重鋼(14)的全部重力，單向卡瓦(2)與套管(21)相互分離；在管柱失控急速落井情況下，配重鋼(14)因失重而重力減小，配重彈簧(15)和單向卡瓦(2)處于擴(kuò)張狀態(tài)，單向卡瓦(2)與套管(21)相互摩擦固定，配重彈簧(15))的彈力大于配重鋼(14)的重力，并推動(dòng)配重鋼(14)上行且壓縮復(fù)位彈簧(7)。
7.如權(quán)利要求6所述的防落井方法，其特征在于:在管柱失控急速落井且防落井工具在液面以下時(shí)，外筒與套管之間間隙存在節(jié)流作用，并在彈簧座底部產(chǎn)生沖擊壓力，并推動(dòng)彈簧座、配重彈簧、配重鋼、支撐桿、卡瓦座上行，直至推動(dòng)單向卡瓦上行擴(kuò)張外徑支撐套管，同時(shí)復(fù)位彈簧被壓縮。
【文檔編號(hào)】E21B23/00GK104033118SQ201410274609
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】魯延瑞, 郭開(kāi)龍 申請(qǐng)人:金湖縣支點(diǎn)石油科技有限責(zé)任公司