一種液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆井或修井管柱鎖緊器，尤其是一種適于在鉆井或修井管柱出現(xiàn)上頂、下落情況時將其抱緊鎖止的液壓旋轉(zhuǎn)式鎖緊器，屬于鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，石油鉆井、拔管取套、常規(guī)及帶壓修井作業(yè)中使用的管柱鎖緊器大多采用卡瓦鎖緊結(jié)構(gòu)，按其驅(qū)動方式可分為手動式機械鎖緊器和氣動、液動式鎖緊器。其中，手動式機械鎖緊器要求卡瓦直徑略小于鉆井或修井管柱直徑，卡瓦打開時與鉆井或修井管柱的間隙很小，鉆井或修井管柱一旦發(fā)生滑脫，導(dǎo)致出現(xiàn)上頂或下落現(xiàn)象時，鉆井或修井管柱與卡瓦之間產(chǎn)生的摩擦力迅速將卡瓦送入錐座筒中，卡瓦閉合將鉆井或修井管柱抱緊鎖止;氣動、液動式鎖緊器包括通徑可變型鎖緊器和通徑微變型鎖緊器，兩者均將卡瓦設(shè)計為游動件，在鉆井或修井管柱發(fā)生滑脫，導(dǎo)致出現(xiàn)上頂或下落現(xiàn)象時，通過氣壓或者液壓驅(qū)動方式使卡瓦快速聚攏，由鉆井或修井管柱與卡瓦之間產(chǎn)生的摩擦力將卡瓦送入錐座筒中，卡瓦閉合將鉆井或修井管柱抱緊鎖止。
[0003]上述兩種驅(qū)動方式的鉆井或修井管柱鎖緊器在對卡瓦結(jié)構(gòu)解鎖時，必須首先拉動鉆井或修井管柱使其脫離錐座筒，卡瓦才可打開，因此對于重量大的鉆井或修井管柱而言，完成卡瓦解鎖操作非常困難。另外現(xiàn)有的鉆井或修井管柱鎖緊器按其功能又可劃分為防落鎖緊器和防頂鎖緊器兩種類型，其中防落鎖緊器用于鉆井或修井管柱出現(xiàn)下落情況時對其鎖止固定，防頂鎖緊器用于鉆井或修井管柱出現(xiàn)上頂情況時對其鎖止固定，兩種類型的鎖緊器均存在功能單一的缺陷。同時，現(xiàn)有的鉆井或修井管柱鎖緊器還在以下方面存在不足:一是鎖緊器依靠鉆井或修井管柱與卡瓦之間產(chǎn)生的摩擦力將卡瓦送入錐座筒中的，再由卡瓦將鉆井或修井管柱抱緊鎖止，當(dāng)鉆井或修井管柱與卡瓦之間摩擦力不足以將卡瓦送入錐座筒中時，極易發(fā)生飛管傷人或者管柱落井事故;二是現(xiàn)有的鉆井或修井管柱鎖緊器卡瓦大多為兩半式結(jié)構(gòu)，針對不同直徑尺寸的鉆井管柱需配備不同型號的卡瓦，通用性能較差；三是現(xiàn)有的鉆井或修井管柱鎖緊器不具備旋轉(zhuǎn)功能，不適于旋轉(zhuǎn)鉆進和帶壓修井作業(yè)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種通用性能好、安全可靠，既可自動完成鎖止和解鎖操作，又具有防頂和防落雙向鎖止功能的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器。
[0005]本實用新型上述目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]—種液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，包括上殼體、下殼體和鎖緊器芯體；所述上殼體與下殼體通過螺栓組件裝配;所述鎖緊器芯體布置在由上殼體和下殼體圍合的空腔中，在鎖緊器芯體中設(shè)有卡瓦固定座和對稱布置在卡瓦固定座上下兩端的卡瓦、卡瓦滑動座、徑向驅(qū)動油缸和卡瓦鎖緊套筒，所述卡瓦嵌裝在卡瓦滑動座內(nèi)側(cè)壁上，所述徑向驅(qū)動油缸的活塞與卡瓦滑動座螺接裝配，所述卡瓦鎖緊套筒內(nèi)壁為圓錐面結(jié)構(gòu)，在上下兩個卡瓦套筒之間沿圓周方向均勻設(shè)置一組軸向鎖緊雙作用油缸，上下兩個卡瓦套筒分別與所述軸向鎖緊雙作用油缸的活塞桿連接。
[0007]上述液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，所述卡瓦由至少六組沿圓周方向均勻布置的卡瓦單體組成，所述卡瓦滑動座及徑向驅(qū)動油缸數(shù)量與卡瓦單體的數(shù)量相匹配。
[0008]上述液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，所述鎖緊器芯體上、下兩端分別通過滾子軸承與上殼體、下殼體裝配。
[0009]上述液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，在卡瓦的工作面上設(shè)有鋸齒狀卡齒O
[0010]上述液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，所述上殼體的上端設(shè)置上端蓋，所述下殼體的下端設(shè)置下端蓋。
[0011]上述液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，通過上端蓋和下端蓋的法蘭密封結(jié)構(gòu)與鉆井或修井設(shè)備裝配。
[0012]本實用新型可通過徑向驅(qū)動油缸控制卡瓦滑動座及嵌裝在卡瓦滑動座內(nèi)側(cè)壁上的卡瓦徑向運動，使各卡瓦單體聚攏或散開;本實用新型可通過在上下兩個卡瓦套筒之間設(shè)置的軸向鎖緊雙作用油缸驅(qū)動上下兩個卡瓦套筒軸向運動，當(dāng)軸向鎖緊雙作用油缸的活塞桿處于收縮狀態(tài)時，上下兩個卡瓦套筒相對運動，通過卡瓦套筒的內(nèi)圓錐面將聚攏后的卡瓦單體鎖止，實現(xiàn)對鉆井或修井管柱的抱緊，當(dāng)軸向鎖緊雙作用油缸的活塞桿處于伸展?fàn)顟B(tài)時，上下兩個卡瓦套筒分別向兩端運動，解除對卡瓦單體的鎖止作用，以此實現(xiàn)鉆井或修井管柱的自動解鎖功能;本實用新型中卡瓦由至少六組沿圓周方向均勻布置的卡瓦單體組成，因此可與不同直徑尺寸的鉆井或修井管柱配合使用;本實用新型的鎖緊器芯體上、下兩端分別通過滾子軸承與上殼體、下殼體裝配，可適用于旋轉(zhuǎn)鉆進和帶壓修井作業(yè)?？傊緦嵱眯滦途哂行阅芊€(wěn)定、安全可靠的特點，不僅能自動完成鎖止和解鎖鉆井或修井管柱的操作，而且具有防頂和防落雙向鎖止功能，從而進一步提高了鉆井或修井管柱鎖緊器的通用性能。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是圖1的結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0015]圖3是液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器打開狀態(tài)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是圖3中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5是液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器鎖止?fàn)顟B(tài)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6是圖5中B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中各標(biāo)號清單為:1、上端蓋，2、上殼體，3、下殼體，4、下端蓋，5、滾子軸承，6、鎖緊器芯體，6-1、卡瓦鎖緊套筒，6-2、卡瓦，6-3、卡瓦滑動座，6-4、徑向驅(qū)動油缸，6-5、卡瓦固定座，6-6、軸向鎖緊雙作用油缸，7、鉆井或修井管柱。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0021]參看圖1、圖2、圖3、圖4，本實用新型所述液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，用于鉆井或修井作業(yè)過程中防止飛管傷人或者管柱落井事故的發(fā)生，它包括上殼體2、下殼體3和鎖緊器芯體6;所述上殼體2與下殼體3通過螺栓組件裝配，在上殼體2的上端設(shè)置上端蓋I，在下殼體3的下端設(shè)置下端蓋4，所述鎖緊器通過上端蓋I和下端蓋4的法蘭密封結(jié)構(gòu)與鉆井設(shè)備裝配;所述鎖緊器芯體6布置在由上殼體2和下殼體3圍合的空腔中，在鎖緊器芯體6中設(shè)有卡瓦固定座6-5和對稱布置在卡瓦固定座上下兩端的卡瓦6-2、卡瓦滑動座6-
3、徑向驅(qū)動油缸6-4和卡瓦鎖緊套筒6-1，所述卡瓦6-2嵌裝在卡瓦滑動座6-3內(nèi)側(cè)壁上，在卡瓦6-2的工作面上設(shè)有鋸齒狀卡齒，所述徑向驅(qū)動油缸6-4的活塞與卡瓦滑動座6-3螺接裝配，所述卡瓦鎖緊套筒6-1內(nèi)壁為圓錐面結(jié)構(gòu)，在上下兩個卡瓦套筒6-1之間沿圓周方向均勻設(shè)置一組軸向鎖緊雙作用油缸6-6，上下兩個卡瓦套筒6-1分別與所述軸向鎖緊雙作用油缸6-6的活塞桿連接。
[0022]參看圖3、圖4，在本實用新型所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器中，所述卡瓦6-2由至少六組沿圓周方向均勻布置的卡瓦單體組成，所述卡瓦滑動座6-3及徑向驅(qū)動油缸6-4數(shù)量與卡瓦單體的數(shù)量相匹配，由此本實用新型可與不同直徑尺寸的鉆井或修井管柱配合使用，具備了良好的通用性能。
[0023]參看圖2、圖3、圖4，在本實用新型所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器中，所述鎖緊器芯體6上、下兩端分別通過滾子軸承5與上殼體2、下殼體3裝配，因此可適用于旋轉(zhuǎn)鉆進和帶壓修井作業(yè)。
[0024]參看圖3、圖4，在鉆井或修井管柱處于正常工作狀態(tài)時，本實用新型所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器處于打開狀態(tài)，軸向鎖緊雙作用油缸6-6的活塞桿處于伸展?fàn)顟B(tài)，上下兩個卡瓦套筒6-1位于兩端極限位置，一組徑向驅(qū)動油缸6-4的活塞帶動各卡瓦單體散開。
[0025]參看圖5、圖6，在鉆井或修井管柱出現(xiàn)上頂或下落情況時，本實用新型所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器的一組徑向驅(qū)動油缸6-4的活塞帶動各卡瓦單體聚攏，將鉆井或修井管柱7抱住，鉆井或修井管柱7與卡瓦6-2之間產(chǎn)生的摩擦力將卡瓦6-2送入上端或者下端的卡瓦套筒6-1中，然后軸向鎖緊雙作用油缸6-6的活塞桿收縮，上下兩個卡瓦套筒6-1相對運動，通過卡瓦套筒6-1的內(nèi)圓錐面推動卡瓦單體將鉆井或修井管柱7鎖止，有效地避免了飛管傷人或者管柱落井事故的發(fā)生。
【主權(quán)項】
1.一種液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，其特征是，所述鎖緊器包括上殼體(2)、下殼體(3)和鎖緊器芯體(6);所述上殼體(2)與下殼體(3)通過螺栓組件裝配;所述鎖緊器芯體(6)布置在由上殼體(2)和下殼體(3)圍合的空腔中，在鎖緊器芯體(6)中設(shè)有卡瓦固定座(6-5)和對稱布置在卡瓦固定座上下兩端的卡瓦(6-2)、卡瓦滑動座(6-3)、徑向驅(qū)動油缸(6-4)和卡瓦鎖緊套筒(6-1)，所述卡瓦(6-2)嵌裝在卡瓦滑動座(6-3)內(nèi)側(cè)壁上，所述徑向驅(qū)動油缸(6-4)的活塞與卡瓦滑動座(6-3)螺接裝配，所述卡瓦鎖緊套筒(6-1)內(nèi)壁為圓錐面結(jié)構(gòu)，在上下兩個卡瓦套筒(6-1)之間沿圓周方向均勻設(shè)置一組軸向鎖緊雙作用油缸(6-6)，上下兩個卡瓦套筒(6-1)分別與所述軸向鎖緊雙作用油缸(6-6)的活塞桿連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，其特征是，所述卡瓦(6-2)由至少六組沿圓周方向均勻布置的卡瓦單體組成，所述卡瓦滑動座(6-3)及徑向驅(qū)動油缸(6-4 )數(shù)量與卡瓦單體的數(shù)量相匹配。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，其特征是，所述鎖緊器芯體(6)上、下兩端分別通過滾子軸承(5)與上殼體(2)、下殼體(3)裝配。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，其特征是，在卡瓦(6-2)的工作面上設(shè)有鋸齒狀卡齒。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，其特征是，所述上殼體(2)的上端設(shè)置上端蓋(1)，所述下殼體(3)的下端設(shè)置下端蓋(4)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，其特征是，所述鎖緊器通過上端蓋(I)和下端蓋(4)的法蘭密封結(jié)構(gòu)與鉆井設(shè)備裝配。
【專利摘要】一種液壓旋轉(zhuǎn)式鉆井或修井管柱雙向鎖緊器，屬于鉆井設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，它包括上殼體、下殼體和鎖緊器芯體；所述上殼體與下殼體通過螺栓組件裝配；所述鎖緊器芯體布置在由上殼體和下殼體圍合的空腔中，在鎖緊器芯體中設(shè)有卡瓦固定座和對稱布置在卡瓦固定座上下兩端的卡瓦、卡瓦滑動座、徑向驅(qū)動油缸和卡瓦鎖緊套筒，所述卡瓦嵌裝在卡瓦滑動座內(nèi)側(cè)壁上，所述徑向驅(qū)動油缸的活塞與卡瓦滑動座螺接裝配，所述卡瓦鎖緊套筒內(nèi)壁為圓錐面結(jié)構(gòu)，在上下兩個卡瓦套筒之間沿圓周方向均勻設(shè)置一組軸向鎖緊雙作用油缸，上下兩個卡瓦套筒分別與所述軸向鎖緊雙作用油缸的活塞桿連接。本實用新型不僅能自動完成鎖止和解鎖鉆井管柱的操作，而且具有防頂和防落雙向鎖止功能。
【IPC分類】E21B19/10
【公開號】CN205297387
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】韓詠利
【申請人】韓詠利
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年11月30日