本實用新型涉及油氣田井下工具技術(shù)領(lǐng)域，是一種液壓增力裝置及井下液壓增力解卡裝置。

背景技術(shù)：

在油氣田的開發(fā)過程中，修井是必須進行的，修井分為小修和大修，導致大修的原因有以下幾方面：固井質(zhì)量差、地層水腐蝕以及后期儲層改造可能會導致套管發(fā)生變形；也可能由于環(huán)空完井液存在雜質(zhì)或者完井液具有腐蝕性，產(chǎn)生的雜質(zhì)堆積的封隔器上，造成管柱被卡。而管柱被卡將大大增加修井機的提升負荷，必要的時候要更換大負荷的修井機才可以解除故障，動用大負荷的修井機必然增加成本，延遲施工周期。如何實現(xiàn)在不更換修井設(shè)備的前提下，通過改變井下工藝的方式，從而解決復雜問題，即“小馬拉大車”，是修井技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種液壓增力裝置及井下液壓增力解卡裝置，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有修井過程中存在的管柱被卡時需要更換更大負荷的修井機、增加作業(yè)成本、延遲施工周期的問題。

本實用新型的第一種技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種液壓增力裝置，包括上接頭、外筒、芯軸，上接頭的下端與外筒的上端連接成一體，芯軸滑動地安裝在外筒內(nèi)部，上接頭的內(nèi)壁上設(shè)有一個隔板，芯軸包括芯軸本體和至少一個活塞，外筒的內(nèi)壁上設(shè)有至少一個安裝座，活塞座落在安裝座的上端面上，活塞與安裝座之間形成一個進液腔，活塞與隔板之間的外筒內(nèi)部或兩個活塞之間的外筒內(nèi)部形成一個無液腔，上接頭的側(cè)壁和外筒的側(cè)壁上設(shè)有沿軸向的輸液孔，隔板上部的上接頭上設(shè)有第一徑向孔，輸液孔分別與第一徑向孔、進液腔連通。

下面是對上述實用新型技術(shù)方案的進一步優(yōu)化或/和改進：

上述外筒包括第一外筒和第二外筒，芯軸包括第一芯軸和第二芯軸，上接頭的下部與第一外筒的上部連接成一體，第一外筒的內(nèi)壁上設(shè)有第一安裝座，第一芯軸上設(shè)有第一活塞，第一芯軸安裝在第一安裝座內(nèi)且第一活塞座落在第一安裝座上端面上，第一安裝座的上端面、第一活塞的外壁、上接頭的內(nèi)壁、上接頭的下端面圍成第一進液腔，第一活塞與隔板之間的上接頭的內(nèi)部形成第一無液腔，輸液孔與第一進液腔的內(nèi)部連通；第一外筒的下部與第二外筒的上部連接成一體，第二外筒的內(nèi)壁上設(shè)有第二安裝座，第二芯軸上設(shè)有第二活塞，第二芯軸安裝在第二安裝座內(nèi)且第二活塞座落在第二安裝座上端面上，第二安裝座的上端面、第二活塞的外壁、第一外筒的內(nèi)壁、第一外筒的下端面圍成第二進液腔，第二活塞與第一活塞之間的第一外筒的內(nèi)部形成第二無液腔，輸液孔與第二進液腔的內(nèi)部連通，第一芯軸的下端與第二芯軸的上端連接在一起。

上述外筒還包括扭矩外筒，芯軸還包括第三芯軸，扭矩外筒內(nèi)壁為方孔，第三芯軸為與扭矩外筒相配合的方軸，扭矩外筒與第二外筒的下端連接在一起，第三芯軸滑動地安裝在扭矩外筒、第二外筒的內(nèi)部，第三芯軸的上端與第二芯軸的下端連接在一起，第三芯軸的上部設(shè)有第三活塞，第三芯軸的下部設(shè)有軸孔，輸液孔延伸至第三活塞下方并通過第二徑向孔與軸孔連通，第三芯軸的下端連接有下接頭，下接頭上設(shè)有與軸孔連通的沖洗孔。

上述上接頭的外壁與第一外筒的內(nèi)壁之間通過螺紋連接、第一外筒的外壁與第二外筒的內(nèi)壁之間通過螺紋連接，第二外筒的外壁與扭矩外筒的內(nèi)壁之間通過螺紋連接，上接頭與第一外筒的連接處通過沿徑向的緊固螺釘固定，第一外筒與第二外筒的連接處通過沿徑向的緊固螺釘固定，第二外筒與扭矩外筒的連接處通過沿徑向的緊固螺釘固定。

上述第一活塞的外壁上、第二活塞的外壁上、第三活塞的外壁上均設(shè)有密封圈；第一安裝座的內(nèi)壁上、第二安裝座的內(nèi)壁上分別設(shè)有密封圈。

上述圍成無液腔的外筒上沿周向均布與無液腔內(nèi)部連通的出氣孔；或/和，沿外筒的周向均布有至少兩個輸液孔。

本實用新型的第二種技術(shù)方案是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種包含上述技術(shù)方案中的液壓增力裝置的井下液壓增力解卡裝置，還包括水力錨和打撈工具，水力錨與液壓增力裝置的上端連接在一起，打撈工具與液壓增力裝置的下端連接在一起。

本實用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，其與水力錨、打撈工具一體使用，液壓增力裝置的上部連接水力錨，液壓增力裝置的下部安裝打撈工具，用送入管柱把水力錨、液壓增力裝置、打撈工具送入到需要解卡的位置，打撈工具打撈住井下“落魚”，管柱內(nèi)打壓，水力錨錨定到套管上，壓力液體通過第一徑向孔、輸液孔進入進液腔，推動活塞向上運動，無液腔減小，芯軸被活塞帶動向上運動，芯軸帶動“落魚”向上運動，實現(xiàn)解卡。本實用新型提供的液壓增力裝置結(jié)構(gòu)簡單，采用模塊化設(shè)計，可以任意增減活塞的數(shù)量，從而調(diào)整解卡拉拔力；使用管柱內(nèi)壓力使水力錨錨定到套管內(nèi)，為下部打撈工具提供固定支撐點，解卡力由增力活塞提供，產(chǎn)生的作用力在短距離內(nèi)釋放，避免了管柱長度的塑形變形對力的吸收，直接作用到卡點，保護了地面設(shè)備，具有安全、省力、簡便、高效的特點。

附圖說明

附圖1為本實用新型實施例一液壓增力裝置上段的主視半剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為本實用新型實施例一液壓增力裝置下段的主視半剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3為附圖1中在A-A處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖4為本實用新型實施例二井下液壓增力解卡裝置的主視圖。

附圖中的編碼分別為：1為上接頭，2為隔板，3為輸液孔，4為第一徑向孔，5為第一外筒，6為第二外筒，7為第一芯軸，8為第二芯軸，9為第一安裝座，10為第一活塞，11為第一進液腔，12為第一無液腔，13為第二安裝座，14為第二活塞，15為第二進液腔，16為第二無液腔，17為扭矩外筒，18為第三芯軸，19為第三活塞，20為軸孔，21為第二徑向孔，22為下接頭，23為沖洗孔，24為緊固螺釘，25為密封圈，26為出氣孔，27為水力錨，28為打撈工具，29為液壓增力裝置，30為管柱，31為第三無液腔。

具體實施方式

本實用新型不受下述實施例的限制，可根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。

在本實用新型中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖的布圖方向來確定的。

下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步描述：

實施例一：如附圖1、2、3所示，該液壓增力裝置29包括上接頭1、外筒、芯軸，上接頭1的下端與外筒的上端連接成一體，芯軸滑動地安裝在外筒內(nèi)部，上接頭1的內(nèi)壁上設(shè)有一個隔板2，芯軸包括芯軸本體和至少一個活塞，外筒的內(nèi)壁上設(shè)有至少一個安裝座，活塞座落在安裝座的上端面上，活塞與安裝座之間形成一個進液腔，活塞與隔板2之間的外筒內(nèi)部或兩個活塞之間的外筒內(nèi)部形成一個無液腔，上接頭1的側(cè)壁和外筒的側(cè)壁上設(shè)有沿軸向的輸液孔3，隔板2上部的上接頭1上設(shè)有第一徑向孔4，輸液孔3分別與第一徑向孔4、進液腔連通。如附圖4所示，該液壓增力裝置29與水力錨27、打撈工具28一體使用，液壓增力裝置29的上部連接水力錨27，液壓增力裝置29的下部安裝打撈工具28，用送入管柱30把水力錨27、液壓增力裝置29、打撈工具28送入到需要解卡的位置，打撈工具28打撈住井下“落魚”，管柱30內(nèi)打壓，水力錨27錨定到套管上，壓力液體通過第一徑向孔4、輸液孔3進入進液腔，推動活塞向上運動，無液腔減小，芯軸被活塞帶動向上運動，芯軸帶動“落魚”向上運動，實現(xiàn)解卡。本實用新型提供的液壓增力裝置29結(jié)構(gòu)簡單，采用模塊化設(shè)計，可以任意增減活塞的數(shù)量，從而調(diào)整解卡拉拔力；使用管柱30內(nèi)壓力使水力錨27錨定到套管內(nèi)，為下部打撈工具28提供固定支撐點，解卡力由增力活塞提供，產(chǎn)生的作用力在短距離內(nèi)釋放，避免了管柱30長度的塑形變形對力的吸收，直接作用到卡點，保護了地面設(shè)備。

可根據(jù)實際需要，對上述液壓增力裝置作進一步優(yōu)化或/和改進：

如附圖1、2所示，上述外筒包括第一外筒5和第二外筒6，芯軸包括第一芯軸7和第二芯軸8，上接頭1的下部與第一外筒5的上部連接成一體，第一外筒5的內(nèi)壁上設(shè)有第一安裝座9，第一芯軸7上設(shè)有第一活塞10，第一芯軸7安裝在第一安裝座9內(nèi)且第一活塞10座落在第一安裝座9上端面上，第一安裝座9的上端面、第一活塞10的外壁、上接頭1的內(nèi)壁、上接頭1的下端面圍成第一進液腔11，第一活塞10與隔板2之間的上接頭1的內(nèi)部形成第一無液腔12，輸液孔3與第一進液腔11的內(nèi)部連通；第一外筒5的下部與第二外筒6的上部連接成一體，第二外筒6的內(nèi)壁上設(shè)有第二安裝座13，第二芯軸8上設(shè)有第二活塞14，第二芯軸8安裝在第二安裝座13內(nèi)且第二活塞14座落在第二安裝座13上端面上，第二安裝座13的上端面、第二活塞14的外壁、第一外筒5的內(nèi)壁、第一外筒5的下端面圍成第二進液腔15，第二活塞14與第一活塞10之間的第一外筒5的內(nèi)部形成第二無液腔16，輸液孔3與第二進液腔15的內(nèi)部連通，第一芯軸7的下端與第二芯軸8的上端連接在一起。本實施例采用了第一外筒5和第二外筒6兩個外筒，第一芯軸7和第二芯軸8兩個芯軸，第一芯軸7上有第一活塞10，第二芯軸8上有第二活塞14，因此就形成了第一進液腔11和第二進液腔15。使用時，壓力液體通過第一徑向孔4、輸液孔3分別進入第一進液腔11和第二進液腔15，從而同步推動第一活塞10、第二活塞14向上運動，使得解卡力較單活塞的結(jié)構(gòu)增加了一倍，能夠更加輕松地實現(xiàn)解卡。

如附圖1、2、3所示，上述外筒還包括扭矩外筒17，芯軸還包括第三芯軸18，扭矩外筒17內(nèi)壁為方孔，第三芯軸18為與扭矩外筒17相配合的方軸，扭矩外筒17與第二外筒6的下端連接在一起，第三芯軸18滑動地安裝在扭矩外筒17、第二外筒6的內(nèi)部，第三芯軸18的上端與第二芯軸8的下端連接在一起，第三芯軸18的上部設(shè)有第三活塞19，第三芯軸18的下部設(shè)有軸孔20，輸液孔3延伸至第三活塞19下方并通過第二徑向孔21與軸孔20連通，第三芯軸18的下端連接有下接頭22，下接頭22上設(shè)有與軸孔20連通的沖洗孔23。下接頭22上設(shè)有與第三芯軸18上方軸相配合的方孔，第三芯軸18的扭矩可以傳遞到下接頭22上。當?shù)谝换钊?0和第二活塞14向上運動時，第二活塞14帶動第二芯軸8向上運動，第二芯軸8帶動第三芯軸18向上運動到最大位置時，輸液孔3通過第二徑向孔21與軸孔20、沖洗孔23連通，形成沖洗通道，可以沖洗沉砂，便于打撈工具28插入落魚內(nèi)；同時，第三芯軸18向上運動到最大位置時，井下“落魚”解卡，管柱30內(nèi)壓力泄壓，地面表現(xiàn)明顯，避免誤判；旋轉(zhuǎn)管柱30，管柱30將扭矩通過第一外筒5、第二外筒6傳遞至扭矩外筒17，扭矩外筒17的六方形方孔和第三芯軸18的六方形方軸配合把扭矩傳遞到下接頭22和落魚上，在旋轉(zhuǎn)井下落魚的過程中，管柱30可以上提或下壓，提供多種解卡方式。

如附圖1、2所示，上述上接頭1的外壁與第一外筒5的內(nèi)壁之間通過螺紋連接、第一外筒5的外壁與第二外筒6的內(nèi)壁之間通過螺紋連接，第二外筒6的外壁與扭矩外筒17的內(nèi)壁之間通過螺紋連接，上接頭1與第一外筒5的連接處通過沿徑向的緊固螺釘24固定，第一外筒5與第二外筒6的連接處通過沿徑向的緊固螺釘24固定，第二外筒6與扭矩外筒17的連接處通過沿徑向的緊固螺釘24固定。螺紋連接方便快捷，能夠快速裝卸；在采用螺紋連接的基礎(chǔ)上，進一步采用緊固螺釘24進行固定，能夠防止螺紋連接松動，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

如附圖1、2所示，上述第一活塞10的外壁上、第二活塞14的外壁上、第三活塞19的外壁上均設(shè)有密封圈25；第一安裝座9的內(nèi)壁上、第二安裝座13的內(nèi)壁上分別設(shè)有密封圈25。第一活塞10的外壁上可以設(shè)置兩道密封圈25，提高第一無液腔12和第一進液腔11之間的密封性；第二活塞14的外壁上可以設(shè)置兩道密封圈25，提高第二無液腔16和第二進液腔15之間的密封性；第三活塞19的外壁上可以設(shè)置兩道密封圈25，提高輸液孔3、第二徑向孔21與第三無液腔之間的密封性；第一安裝座9的內(nèi)壁可以設(shè)置兩道密封圈25，提高第一進液腔11與第二無液腔16的密封性；第二安裝座13的內(nèi)壁可以設(shè)置兩道密封圈25，提高第二進液腔15與第三無液腔之間的密封性。

如附圖1、2、3所示，上述圍成無液腔的外筒上沿周向均布與無液腔內(nèi)部連通的出氣孔26；或/和，沿外筒的周向均布有至少兩個輸液孔3。當?shù)谝换钊?0、第二活塞14向上運動的同時，第一活塞10將第一無液腔12內(nèi)的空氣通過出氣孔26排出，減小因壓縮氣體產(chǎn)生的阻力；第二活塞14將第二無液腔16內(nèi)的空氣通過出氣孔26排出，減小壓縮氣體產(chǎn)生的阻力；第二安裝座13與第三活塞19之間的環(huán)腔形成第三無液腔31，圍成第三無液腔31的第二外筒6上沿周向均布與第三無液腔31內(nèi)部連通的出氣孔26，第三活塞19向上運動時，第三活塞19將第三無液腔31內(nèi)的空氣通過出氣孔26排出，減小壓縮氣體產(chǎn)生的阻力。

實施例二：如附圖4示，一種包含上述技術(shù)方案中的液壓增力裝置29的井下液壓增力解卡裝置，還包括水力錨27和打撈工具28，水力錨27與液壓增力裝置29的上端連接在一起，打撈工具28與液壓增力裝置29的下端連接在一起。井下液壓增力解卡裝置包括液壓增力裝置29、水力錨27、打撈工具28，液壓增力裝置29的上部連接水力錨27，液壓增力裝置29的下部安裝打撈工具28，用送入管柱30把水力錨27、液壓增力裝置29、打撈工具28送入到需要解卡的位置，打撈工具28打撈住井下“落魚”，管柱30內(nèi)打壓，水力錨27錨定到套管上，壓力液體通過第一徑向孔4、輸液孔3進入進液腔，推動活塞向上運動，無液腔減小，芯軸被活塞帶動向上運動，芯軸帶動“落魚”向上運動，實現(xiàn)解卡。

以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實用新型的實施例，其具有較強的適應(yīng)性和實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。

本實用新型實施例的使用過程：

液壓增力裝置29、水力錨27及打撈工具28一體使用，液壓增力裝置29上部連接水力錨27，下部安裝打撈工具28，用送入管柱30把水力錨27、液壓增力裝置29和打撈工具28送入到需要解卡位置時，打撈住井下“落魚”，管柱30內(nèi)打壓，水力錨27錨定到套管內(nèi)，液壓增力裝置29的芯軸上移至最大位置，實現(xiàn)解卡；同時，進液孔與軸孔20、沖洗孔23連通，形成沖洗通道，可以沖洗魚頭，當上提管柱30不能解卡時，管柱30內(nèi)泄壓，水力錨27回收，下壓管柱30，地面旋轉(zhuǎn)管柱30，打撈工具28從“落魚”安全退出。

具體使用過程如下：用管柱30下入井下液壓增力解卡裝置，到達要打撈落魚位置時，從管柱30內(nèi)打壓，此時水力錨27張開，錨定到套管上，壓力液體推動第一活塞10、第二活塞14上移，當活塞上移到最大距離時，進液孔與第二徑向孔21、軸孔20、沖洗孔23連通，形成沖洗通道，流體可以從打撈工具28內(nèi)部流出，沖洗魚頭。

沖洗沉砂結(jié)束后，管柱30內(nèi)泄壓，水力錨27卡瓦回收，下壓管柱30，打撈工具28打撈到落魚，可以下壓旋轉(zhuǎn)管柱30，通過扭矩外筒17的六方形方孔和第三芯軸18的六方形方軸把扭矩傳遞到落魚上，在旋轉(zhuǎn)井下落魚的過程中，管柱30可以上提或下壓，提供多種解卡方式。

在以上方法都不能解卡時，上提管柱30，保持一定的上提力，管柱30內(nèi)打壓，此時水力錨27卡瓦張開，錨定到套管上，相當于液壓增力裝置29的外筒固定，壓力液體經(jīng)進液孔到達活塞腔，推動活塞上移，為井下打撈工具28提供上提力，直至解卡成功。

本實用新型具有以下有益效果：整體裝置結(jié)構(gòu)簡單，采用模塊化設(shè)計，可以任意加減活塞及外筒，調(diào)整解卡拉拔力；使用管柱30內(nèi)壓力使水力錨27錨定到套管內(nèi)，為下部打撈工具28提供固定支撐點，解卡力由增力活塞提供，產(chǎn)生的作用力在短距離內(nèi)釋放，避免了管柱30長度的塑性變形對力的吸收，直接作用到卡點，保護了地面設(shè)備；設(shè)計有沖洗通道，可以沖洗沉砂，便于打撈工具28插入落魚內(nèi)；設(shè)計有扭矩傳遞裝置，有效把地面設(shè)備扭矩傳遞到井下打撈工具28上，便于旋轉(zhuǎn)解卡或著可退式打撈工具28脫手；設(shè)計有最大位移泄壓通道，當井下落魚解卡時，即活塞位移到最大位置時，管柱30內(nèi)壓力泄壓，地面表現(xiàn)明顯，避免誤判斷。