本發(fā)明涉及一種石油修井作業(yè)機械,尤其涉及一種新型多用快捷解卡作業(yè)裝置。
背景技術(shù):
油田開發(fā)中后期由于工程因素和地質(zhì)因素,井下管柱等鉆具經(jīng)常出現(xiàn)因井下落物、套變、封隔器水力錨等井下工具銹蝕、砂卡、鹽卡、結(jié)蠟腐蝕原因而卡阻的事故,需要對管柱進行解卡再進行洗井、打撈、倒扣、管柱提升、封井等作業(yè)。常規(guī)方法是使用大修作業(yè)車?yán)谓饪?、活塞震擊解卡、磨銑切割方法解卡、爆炸松扣、工具倒扣。這幾種方法往往作業(yè)程序復(fù)雜,設(shè)備更換頻繁,成本很較高,還容易造成管柱損壞,施工難度大,操作不易控制,解卡后仍需采用其他作業(yè)工具進行倒扣旋扣封井作業(yè),工作量大,效率低下。普通油管解卡裝置多為錐形單缸設(shè)計,卸壓后卡瓦易飛出,引發(fā)安全事故,普通的雙缸解卡裝置與井口法蘭連接時,由于裝置下端面與井口法蘭上端面處于盲區(qū),難以對中,且螺栓連接不易操作,卡瓦夾緊時常常因為管柱偏斜,卡瓦兩側(cè)直端面夾扁管柱,另外普通解卡裝置多為強行拉拔解卡,易造成二次事故,解卡后往往需要進行倒扣、打撈、封井作業(yè),需要更換多種作業(yè)設(shè)備,工作效率低,生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種使用方便的新型多用快捷解卡作業(yè)裝置。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:新型多用快捷解卡作業(yè)裝置,主要由震擊提升裝置、井口對中座封裝置、旋扣裝置和液壓系統(tǒng)組成;所述震擊提升裝置包括:機架、上座體、下座體、兩個舉升裝置、四個側(cè)油缸、滑塊座和密封卡瓦,兩個舉升裝置設(shè)置在上座體和下座體之間,所述舉升裝置包括:固定設(shè)置在機架上的舉升上油缸和舉升下油缸,在所述舉升上油缸和舉升下油缸上分別設(shè)置有進油口和出油口,兩個舉升下油缸的活塞桿與下座體相連接,兩個舉升上油缸的活塞桿與上座體相連接,在所述上座體和下座體上設(shè)置有與鉆具管柱相互配合的的座體內(nèi)腔,在所述上座體和下座體的座體內(nèi)腔兩側(cè)分別設(shè)置有滑塊座,滑塊座的一端通過螺栓與連接板相連接,在連接板上設(shè)置有與螺栓相互配合的螺栓孔,連接板固定在側(cè)油缸的活塞桿上,側(cè)油缸帶動滑塊座左右移動,滑塊座另一端內(nèi)部卡設(shè)有密封卡瓦,在密封卡瓦上的內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置有若干膠芯安裝槽,密封膠芯設(shè)置在與其相互配合的膠芯安裝槽內(nèi),在密封卡瓦中部設(shè)置有安裝孔,在滑塊座的中部設(shè)置有與安裝孔相互配合的通孔,固定螺栓穿過安裝孔和通孔將密封卡瓦固定在滑塊座上,在所述密封卡瓦的兩側(cè)分別設(shè)置有退料螺栓孔,在所述密封卡瓦的兩側(cè)上分別設(shè)置有對中撥塊和與其相互配合的安裝凸臺槽;在所述下座體上方設(shè)置有旋扣裝置,在所述下座體的下方設(shè)置有井口對中座封裝置;所述井口對中座封裝置的結(jié)構(gòu)包括:對中座、卡緊箍和頂緊螺栓;在所述對中座的上端設(shè)置有空心連接柱和卡緊箍固定圈,在所述空心連接柱的中部設(shè)置有與鉆具管柱相互配合的的內(nèi)腔,所述對中座通過空心連接柱與下座體相連接,在所述對中座的下端內(nèi)部設(shè)置有與井口法蘭相互配合的安裝腔,在所述對中座的下端外側(cè)均勻設(shè)置有若干與井口絲堵相互配合的凹槽和導(dǎo)向塊,在所述導(dǎo)向塊的內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向斜面;在所述卡緊箍的上端設(shè)置有上卡緊塊,在所述上卡緊塊內(nèi)設(shè)置有與卡緊箍固定圈相互配合的固定槽,在所述卡緊箍的下端設(shè)置有下卡緊塊,在所述下卡緊塊的中部設(shè)置有與頂緊螺栓相互配合的螺栓孔;所述頂緊螺栓的中部穿過下卡緊塊上的螺栓孔,在所述頂緊螺栓上設(shè)置有與井口法蘭固定空相互配合的錐形頭部;所述旋扣裝置的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在上座體上端的安裝座,在所述安裝座的內(nèi)部兩側(cè)分別滑動設(shè)置有滑動夾緊座,兩個滑動夾緊座分別與夾緊油缸的活塞桿相連接,在兩個滑動夾緊座上分別設(shè)置有液壓馬達,在所述液壓馬達的輸出軸上連接有主驅(qū)動齒輪,在所述滑動夾緊座內(nèi)設(shè)置有兩個與主驅(qū)動齒輪相互配合的從動齒輪,所述從動齒輪設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上,在所述旋轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有旋扣齒輪,所述旋轉(zhuǎn)軸通過軸承轉(zhuǎn)動設(shè)置在滑動夾緊座上。
為了更好地解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的進一步技術(shù)方案是:在所述機架上設(shè)置有操作平臺,在所述所述操作平臺上設(shè)置有護欄。
本發(fā)明的優(yōu)點是:上述新型多用快捷解卡作業(yè)裝置,與井口法蘭自動對中,現(xiàn)場安裝快捷方便,偏斜管柱自動扶正,震擊提升解卡避免強行拉拔損壞管柱,同時具有旋扣功能,多種作業(yè)可同步進行,且不需更換設(shè)備。
附圖說明
圖1為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置傾斜狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置中滑塊座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置中兩個密封卡瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置中下座體的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置中對中座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置中對中座的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明新型多用快捷解卡作業(yè)裝置中卡緊箍與頂緊螺栓的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、機架,2、上座體,3、下座體,4、舉升裝置,41、舉升上油缸,42、舉升下油缸,43、進油口,44、出油口,5、側(cè)油缸,51、活塞桿,6、滑塊座,61、螺栓,62、連接板,63、螺栓孔,64、通孔,7、密封卡瓦,71、膠芯安裝槽,72、安裝孔,73、固定螺栓,74、退料螺栓孔,75、對中撥塊,76、安裝凸臺槽,8、座體內(nèi)腔,9、密封膠芯,10、對中座,101、空心連接柱,102、卡緊箍固定圈,103、內(nèi)腔,104、安裝腔,105、凹槽,106、導(dǎo)向塊,107、導(dǎo)向斜面,11、卡緊箍,111、上卡緊塊,112、固定槽,113、下卡緊塊,12、頂緊螺栓,121、錐形頭部,13、安裝座,131、滑動夾緊座,132、夾緊油缸,133、活塞桿,134、液壓馬達,135、從動齒輪,136、旋轉(zhuǎn)軸,137、旋扣齒輪,138、軸承,14、操作平臺,15、護欄。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例詳細(xì)描述一下本發(fā)明的具體內(nèi)容。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示,新型多用快捷解卡作業(yè)裝置,主要由震擊提升裝置、井口對中座封裝置、旋扣裝置和液壓系統(tǒng)組成;所述震擊提升裝置包括:機架1、上座體2、下座體3、兩個舉升裝置4、四個側(cè)油缸5、滑塊座6和密封卡瓦7,兩個舉升裝置4設(shè)置在上座體2和下座體3之間,所述舉升裝置4包括:固定設(shè)置在機架1上的舉升上油缸41和舉升下油缸42,在所述舉升上油缸41和舉升下油缸42上分別設(shè)置有進油口43和出油口44,兩個舉升下油缸42的活塞桿與下座體3相連接,兩個舉升上油缸41的活塞桿與上座體2相連接,在所述上座體2和下座體3上設(shè)置有與鉆具管柱相互配合的的座體內(nèi)腔8,在所述上座體2和下座體3的座體內(nèi)腔8兩側(cè)分別設(shè)置有滑塊座6,滑塊座6的一端通過螺栓61與連接板62相連接,在連接板62上設(shè)置有與螺栓61相互配合的螺栓孔63,連接板62固定在側(cè)油缸5的活塞桿51上,側(cè)油缸5帶動滑塊座6左右移動,滑塊座6另一端內(nèi)部卡設(shè)有密封卡瓦7,在密封卡瓦7上的內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置有若干膠芯安裝槽71,密封膠芯9設(shè)置在與其相互配合的膠芯安裝槽71內(nèi),在密封卡瓦7中部設(shè)置有安裝孔72,在滑塊座6的中部設(shè)置有與安裝孔72相互配合的通孔64,固定螺栓73穿過安裝孔72和通孔64將密封卡瓦7固定在滑塊座6上,在所述密封卡瓦7的兩側(cè)分別設(shè)置有退料螺栓孔74,在所述密封卡瓦7的兩側(cè)上分別設(shè)置有對中撥塊75和與其相互配合的安裝凸臺槽76;在所述下座體2上方設(shè)置有旋扣裝置,在所述下座體2的下方設(shè)置有井口對中座封裝置;所述井口對中座封裝置的結(jié)構(gòu)包括:對中座10、卡緊箍11和頂緊螺栓12;在所述對中座10的上端設(shè)置有空心連接柱101和卡緊箍固定圈102,在所述空心連接柱101的中部設(shè)置有與鉆具管柱相互配合的的內(nèi)腔103,所述對中座10通過空心連接柱101與下座體3相連接,在所述對中座10的下端內(nèi)部設(shè)置有與井口法蘭相互配合的安裝腔104,在所述對中座10的下端外側(cè)均勻設(shè)置有若干與井口絲堵相互配合的凹槽105和導(dǎo)向塊106,在所述導(dǎo)向塊106的內(nèi)側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向斜面107;在所述卡緊箍11的上端設(shè)置有上卡緊塊111,在所述上卡緊塊111內(nèi)設(shè)置有與卡緊箍固定圈102相互配合的固定槽112,在所述卡緊箍11的下端設(shè)置有下卡緊塊113,在所述下卡緊塊113的中部設(shè)置有與頂緊螺栓12相互配合的螺栓孔;所述頂緊螺栓12的中部穿過下卡緊塊113上的螺栓孔,在所述頂緊螺栓12上設(shè)置有與井口法蘭固定空相互配合的錐形頭部121;所述旋扣裝置的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置在上座體2上端的安裝座13,在所述安裝座13的內(nèi)部兩側(cè)分別滑動設(shè)置有滑動夾緊座131,兩個滑動夾緊座131分別與夾緊油缸132的活塞桿133相連接,在兩個滑動夾緊座131上分別設(shè)置有液壓馬達134,在所述液壓馬達134的輸出軸上連接有主驅(qū)動齒輪,在所述滑動夾緊座131內(nèi)設(shè)置有兩個與主驅(qū)動齒輪相互配合的從動齒輪135,所述從動齒輪135設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸136上,在所述旋轉(zhuǎn)軸136上還設(shè)置有旋扣齒輪137,所述旋轉(zhuǎn)軸136通過軸承138轉(zhuǎn)動設(shè)置在滑動夾緊座131上。
如圖1、圖2所示,為了使操作人員操作更加方便,在所述機架1上設(shè)置有操作平臺14,在所述所述操作平臺14上設(shè)置有護欄15。
上述新型多用快捷解卡作業(yè)裝置使用時,在側(cè)油缸5推動作用密封卡瓦7可左右移動,實現(xiàn)鉆具管柱與套管環(huán)空的全封與半封,進行壓封井作業(yè),不需要拆卸解卡裝置更換安裝封井防噴裝置,在密封卡瓦7的兩側(cè)上分別設(shè)置有對中撥塊75和與其相互配合的安裝凸臺槽76,在兩個密封卡瓦7兩側(cè)和上下分別設(shè)計有相互配合的中撥塊75和安裝凸臺槽76,當(dāng)管柱有傾斜時,兩個密封卡瓦7夾緊時撥塊75自動往內(nèi)孔中心推送斜在井中的管柱,防止密封卡瓦7兩側(cè)直端面直接夾扁管柱,造成斷脫,實現(xiàn)自動扶正功能。
上述新型多用快捷解卡作業(yè)裝置使用時,上座體2內(nèi)的密封卡瓦7夾緊鉆具管柱后,將舉升裝置4的活塞桿升起,行程到位后,下座體3內(nèi)的密封卡瓦7夾緊,上座體2內(nèi)的內(nèi)的密封卡瓦7松開,舉升油缸5的活塞桿51下降,反復(fù)動作,鉆具管柱解卡作業(yè)時,下座體3由于與井口法蘭連接,密封卡瓦7由液壓系統(tǒng)控制,可緊貼鉆具管柱外側(cè),力量可調(diào),密封卡瓦7上帶有密封膠芯9,便于夾緊和封井,不論是處于抱死管柱狀態(tài)或夾緊未抱死狀態(tài)都能實現(xiàn)鉆具管柱外側(cè)環(huán)空帶壓封井功能和管柱解卡作業(yè)功能。在兩個舉升裝置4的推動下,既能實現(xiàn)鉆具管柱向上拉拔解卡,又能實現(xiàn)鉆具管柱向下拉拔解卡,在密封卡瓦7的兩側(cè)分別設(shè)置有退料螺栓孔74,可以方便更換不同規(guī)格的密封卡瓦7,進行不同規(guī)格形式的鉆具管柱解卡作業(yè)。
上述新型多用快捷解卡作業(yè)裝置,設(shè)計有井口對中座封裝置,設(shè)計有井口對中座封裝置底部的安裝腔104與井口法蘭直徑一致,在對中座10的下端外側(cè)均勻設(shè)置有若干與井口絲堵相互配合的凹槽105和導(dǎo)向塊106,以避讓井口法蘭上的井口絲堵,保證了整個新型多用快捷解卡作業(yè)裝置能自動滑入法蘭上端面與其自動對中,再用四個卡緊箍11卡住井口法蘭和對中座10,轉(zhuǎn)動頂緊螺栓12,使頂緊螺栓12的錐形頭部121進入井口法蘭上的固定孔內(nèi),再擰緊頂緊螺栓12。這樣解決了井口法蘭上端面與解卡裝置下端面連接由于視覺盲區(qū)難以對中的問題,以及法蘭螺栓連接難以操作的困難,大大提高了井口安裝連接的速度和效率。
上述新型多用快捷解卡作業(yè)裝置的液壓系統(tǒng)由柴油機、電瓶、油缸、泵、控制閥和高壓管線組成,啟動柴油機帶動液壓油泵旋轉(zhuǎn),液壓油經(jīng)高壓管線、控制閥進入工作缸內(nèi),使座體密封卡瓦7的夾緊或松開,在液壓系統(tǒng)操作臺顯示面板上設(shè)計油泵壓力與拉拔噸位對照表,液壓系統(tǒng)可調(diào)整與限定系統(tǒng)最大流量和最高壓力,以達到防止強行拉拔剪斷管柱造成二次事故。當(dāng)設(shè)計的極限達到后仍不能順利解卡時,就需啟動震擊提升裝置,震擊提升裝置設(shè)計有兩組舉升裝置4,舉升裝置4為雙聯(lián)油缸,所述舉升裝置4包括:固定設(shè)置在機架1上的舉升上油缸41和舉升下油缸42,管柱在受到舉升上油缸41和舉升下油缸42同時提升時,會發(fā)生一定長度的彈性變形,在需要震擊時,我們利用液壓閥快速放空舉升下油缸42內(nèi)的液壓油,管柱在彈力作用下就會快速回縮,從而對卡井部位形成一次強力向下的震擊,幾個來回后,卡阻在震擊下會發(fā)生松動,再進行拉拔可順利解卡,又能有效避免強拔造成管柱斷脫。
卡阻解除后,經(jīng)常需要進行旋扣作業(yè),這時就需啟動旋扣裝置,避免重新安裝旋扣作業(yè)的動力鉗,提高作業(yè)效率,旋扣裝置工作時,兩只夾緊油缸132同時驅(qū)動滑動夾緊座131向中間移動加緊管柱,液壓馬達134驅(qū)動旋扣齒輪137旋轉(zhuǎn)抱住管柱正向或反向旋轉(zhuǎn),實現(xiàn)旋扣作業(yè)。