专利名称：一种钻具液压解卡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油勘探开发领域中的钻井、修井施工过程中钻具卡钻事故处理
的一种钻具液压解卡装置。
背景技术：
目前在钻井和修井施工过程中的卡钻事故频繁发生，处理费时费力，由于提升系统采用的是(钢丝绳)绳系游动滑轮组结构，在处理复杂卡钻事故过程中，当提升系统的提升能力达到一定程度，在绳系拉伸的作用下，钻具的突然解卡和断裂都将造成游动滑轮组不受控制的迅速反弹，造成严重的事故。受此影响，复杂卡钻事故多数采取套铣及钻磨等工艺进行解卡，使得钻、修井成本增加。
发明内容为了克服绳系游动滑轮组结构在处理卡钻事故过程中的不足，本实用新型提供一种钻具液压解卡装置，该装置不仅能将钻具提升和旋转而且还能有效控制。[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在钻台面上安装本装置并固定底座体，液压缸的一端与底座体相连，另一端与转盘体的底部相连，导向体与底座体和顶盖相连，转盘体通过液压缸的伸縮动作在导向体中做上下运动。底座体卡头组座为上大下小的一个等距离斜面正四方口，用于安装上大下小等距离外斜面正四方体的卡头组(四瓣)，卡头外体与底座体卡头组座斜面斜角配合，内体为圆柱面，有环形牙、纵向槽与钻具圆柱面相配合。卡头的上端有弹簧槽，底端为环形锥度面，以利于钻具接箍通过，它在螺旋弹簧的预紧力下根据所夹持钻具的直径大小，沿底座体卡头组座四方口斜面滑动来调整内孔大小，卡头组弹簧座用螺栓固定在底座体上。转盘体是由转盘、转盘卡头组及转盘驱动装置组成，转盘是一个相对于转盘体通过液压马达驱动而旋转的；转盘卡头组座为上大下小的一个等距离斜面正四方口，用于安装上大下小等距离外斜面正四方体的卡头组(四瓣)，卡头外体与转盘体卡头组座斜面斜角配合，内体为圆柱面，有环形牙、纵向槽与钻具圆柱面相配合。卡头的上端有弹簧槽，底端为环形锥度面，以利于钻具接箍通过，它在螺旋弹簧的预紧力下根据所夹持钻具的直径大小，沿转盘卡头组座四方口斜面滑动来调整内孔大小，卡头组弹簧座用螺栓固定在转盘上。当把需要解卡的钻具接入转盘体的转盘卡头组和底座体的卡头组中，操作控制台，启动液压动力装置后，液压柱塞泵产生的液体压力，通过操纵控制台的控制进入液压缸使其推动转盘体的升降来实现井下钻具的提升。当转盘体起升时，转盘卡头组在弹簧力及反作用力下沿转盘卡头组座四方口的斜面向下滑动，环形牙紧紧咬合钻具体，迫使钻具随同转盘体一起上移，实现井下钻具的提升。此时底座体卡头组在钻具反作用力下沿底座体卡头组座四方口的斜面向上滑动，环形牙脱离钻具体。当转盘体下降时，底座体卡头组在弹簧力及钻具自身作用力下沿底座体卡头组座四方口的斜面向下滑动，环形牙紧紧咬合钻具体，阻止钻具向下移动。此时转盘卡头组在反作用力下沿转盘卡头组座四方口的斜面向上滑动，环形牙脱离钻具体。如此往复，井下钻具就一节一节被提了出来。通过操纵控制台，液体压力还将进入转盘液压马达，由液压马达驱动转盘旋转并在转盘体
卡头组的作用下使井下钻具随同转盘一同旋转，从而使井下钻具的卡点位置在扭矩力作用
下发生变化，在举升力和扭矩力的双重作用力下，达到钻具安全解卡的目的。 本实用新型的有益效果是，充分利用了液压的原理及特性，能够迅速将钻具稳定
地提升和旋转并且有效控制。可以在现有各型号的钻机、修井机的钻台面上不做任何改动
直接使用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是第一个实施例的构造图。图中1.转盘体，2.转盘，3.转盘卡头组，4.转盘卡头组座，5.弹簧，6.弹簧座，7.转盘驱动装置，8.上盖，9.导向体，IO.液压缸，ll.弹簧座，12.弹簧，13.底座卡头组座，14.底座卡头组，15.底座体，16.液压动力装置。17.操作控制台，18.钻具。 图2是第二个实施例，是
图1中卡头的构造图。图中1.卡头，2.弹簧槽，3.环形
牙，4.纵向槽，5.斜面体。 图3是图2的A—A剖视图。 图4是第三个实施例，是
图1、图2、图3中卡头的组合体俯视构造图。[0011] 图5是第四个实施例，是
图1中转盘体俯视构造图。[0012] 图6是第五个实施例的工作原理图。[0013] 图7是第五个实施例的工作原理图。
具体实施方式在
图1所示实施例中，液压缸(10)的一端与底座体(15)相连，另一端与转盘体(1)的底部相连。导向体(9)与底座体(15)和顶盖(8)相连。转盘体(1)通过液压缸(10)的伸縮动作在导向体(9)中做上下运动。转盘体(1)是由转盘(2)、转盘卡头组(3)及转盘驱动装置(7)组成，转盘(2)是一个相对于转盘体(1)通过液压马达驱动而旋转的。当把需要解卡的钻具(18)接入转盘卡头组(3)和底座卡头组(14)中，操作控制台(17)，启动液压动力装置(16)后，液压柱塞泵产生的液体压力，通过操纵控制台(17)的控制进入液压缸(10)使其推动转盘体(1)的升降来实现井下钻具(18)的提升。通过操纵控制台(17)的控制，液体压力还将进入转盘液压马达，由液压马达驱动转盘(2)旋转并在转盘卡头组(3)的作用下使井下钻具(18)随同转盘(1) 一同旋转，从而使井下钻具(18)的卡点位置在扭矩力作用下发生变化，在举升力和扭矩力的双重作用力下，达到钻具(18)安全解卡的目的。[0015] 在图2所示第二实施例中，卡头(1)外体为斜面体(5)，内体为内圆柱面体，有环形牙(3)、纵向槽(4)，上端面有弹簧槽(2)。 在图4所示第三实施例中，卡头组为四瓣一组的四方形上大下小的组合体。[0017] 在图5所示第四实施例中，转盘(2)相对于转盘体(1)在转盘驱动装置(7)的作用下旋转。在转盘(2)上有转盘卡头组座(4)，它的形状为上大下小的一个等距离斜面正四方口，用于安装上大下小等距离外斜面正四方体的卡头组(3)。 在图6所示第五个实施例中，当转盘体(1)起升时，转盘卡头组(3)在弹簧(5)力及反作用力下沿转盘卡头组座(4)四方口的斜面向下滑动，环形牙紧紧咬合钻具体，迫使钻具(18)随同转盘体(1) 一起上移，实现井下钻具(18)的提升。此时底座卡头组(14)在钻具(18)反作用力下沿底座卡头组座(13)四方口的斜面向上滑动，环形牙脱离钻具体。[0019] 在图7所示实施例中，当转盘体(1)下降时，底座体卡头组(14)在弹簧(12)力及钻具(18)自身作用力下沿底座卡头组座(13)四方口的斜面向下滑动，环形牙紧紧咬合钻具体，阻止钻具(18)向下移动。此时转盘卡头组(3)在反作用力下沿转盘卡头组座(4)四方口的斜面向上滑动，环形牙脱离钻具体。如此往复，井下钻具(18)就一节一节被提了出来。
权利要求一种钻具液压解卡装置，液压缸的一端与底座体相连，另一端与转盘体的底部相连，导向体与底座体和顶盖相连，转盘体通过液压缸的伸缩动作在导向体中做上下运动，转盘是通过液压马达驱动而旋转的，底座体和转盘的卡头组座为上大下小的一个等距离斜面正四方口，卡头组为上大下小等距离外斜面正四方体的组合体，卡头内体为圆柱面，有环形牙、纵向槽。
2. 根据权利要求1所述的一种钻具液压解卡装置，其特征是液压缸的一端与底座体相连，另一端与转盘体的底部相连，导向体与底座体和顶盖相连，转盘体通过液压缸的伸縮动作在导向体中做上下运动，转盘是通过液压马达驱动而旋转的。
3. 根据权利要求1所述的一种钻具液压解卡装置，其特征是卡头组座为上大下小的一个等距离斜面正四方口。
4. 根据权利要求1所述的一种钻具液压解卡装置，其特征是卡头组为四瓣一组的四方形上大下小的组合体，卡头内体为圆柱面，有环形牙、纵向槽。
专利摘要一种能将卡钻钻具提升和旋转而且还能有效控制的液压解卡装置。它是利用液压原理在底座体上设置液压缸与活动的转盘体相连。卡头组座为上大下小的一个等距离斜面正四方口，用于安装上大下小等距离外斜面正四方体的卡头组，卡头外体与卡头组座斜面斜角配合，内体为圆柱面，有环形牙、纵向槽与钻具圆柱面相配合，它是利用楔形原理。当把解卡钻具接入转盘卡头组和底座卡头组中，操作控制台使液体压力进入液压缸来推动转盘体的升降来实现井下钻具的提升，当液体压力进入液压马达后驱动转盘旋转并在转盘体卡头组的作用下使井下钻具一同旋转，以使钻具的卡点位置在扭矩力作用下发生变化，在举升力和扭矩力的双重作用力下，达到钻具安全解卡的目的。
文档编号E21B17/00GK201486499SQ200920162580
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月13日 优先权日2009年8月13日
发明者庞军川 申请人:庞军川