專利名稱：一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于油田帶壓修井裝備的提升設(shè)備，特別是一種在井下管柱 任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，與帶壓蓄能修井機(jī)配合使用。
背景技術(shù)：
[0002]隨著油氣田開發(fā)的進(jìn)一步深入，油田油水井檢修越來越頻繁。常規(guī)作業(yè)一般都采 用高密度壓井液壓井或放噴手段將井內(nèi)壓力降低后進(jìn)行作業(yè)。高密度壓井液壓井不僅成本 高、時(shí)間長，而且會(huì)堵塞地下油水通道，影響采油產(chǎn)量和注水效果；如果采用放噴降壓，不但 會(huì)大量降低地層能量，給后續(xù)生產(chǎn)帶來不可估量的損失，同時(shí)也會(huì)造成環(huán)境污染。而采用帶 壓作業(yè)技術(shù)在油水井檢修中有獨(dú)特的優(yōu)勢，大多是以起管柱和下管柱靠一游動(dòng)卡瓦和井口 的一固定卡瓦配合倒管柱?，F(xiàn)有游動(dòng)卡瓦設(shè)有卡瓦本體和管柱卡緊裝置，管柱卡緊裝置通 過側(cè)門油缸控制。在起管柱時(shí)，井口的固定卡瓦首先卡緊管柱，橫梁和游動(dòng)卡瓦在加壓油缸 的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行到固定卡瓦的上端，游動(dòng)卡瓦卡緊管柱，固定卡瓦松開管柱，然后游動(dòng)卡瓦和 管柱一起靠與橫梁剛性連接的加壓油缸起出管柱。下管柱過程與之相反。由于加壓油缸本 身的行程限制，每一次提放管柱的高度約為3. 3m，一根油管要反復(fù)3-4次才能起出或壓入。 一般起出或下入一 口井深2000米的管柱，需要一周時(shí)間。不僅作業(yè)效率低，而且刮傷管柱 的幾率也會(huì)增加很多。發(fā)明內(nèi)容[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提供一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓 提放的游動(dòng)卡瓦，集游動(dòng)滑車和游動(dòng)卡瓦的功能與一身，提高作業(yè)效率，保護(hù)井下管柱，降 低作業(yè)成本。[0004]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng) 卡瓦包括本體和管柱卡緊裝置，本體兩側(cè)裝有提升鋼絲繩，本體的下方通連接桿連接反加 壓裝置，反加壓裝置與油管吊裝裝置連接；反加壓裝置裝有反加壓鋼絲繩，油管吊裝裝置中 裝有吊環(huán)。提升鋼絲繩配合油管吊裝裝置即可完成井內(nèi)管柱自重大于上頂力時(shí)對管柱的提 升，提升鋼絲繩、管柱卡緊裝置和反加壓鋼絲繩配合使用可完成在帶壓狀態(tài)下的管柱起下。[0005]本實(shí)用新型的顯著效果如下[0006]在常規(guī)作業(yè)或者帶壓作業(yè)中，當(dāng)管柱的自重大于井內(nèi)壓力作用于管柱的上頂力 時(shí)，掛好提升鋼絲繩，在吊環(huán)連接桿掛好吊環(huán)，吊環(huán)與吊卡連接，即可完成在常規(guī)作業(yè)中管 柱的起下，行程可達(dá)12米，是常規(guī)設(shè)備的近4倍。在帶壓作業(yè)中，當(dāng)管柱的自重小于井內(nèi)壓 力作用于管柱的上頂力時(shí)，首先反加壓鋼絲繩繞過帶壓蓄能修井機(jī)的反加壓油缸上的滑輪 組將反加壓鋼絲繩的兩個(gè)自由端甩出固定在楔形接頭上，提升鋼絲繩與反加壓鋼絲形成一 個(gè)閉合的鋼絲繩環(huán)，給本游動(dòng)卡瓦施加一個(gè)上、下均衡的力。液壓系統(tǒng)通過換向閥與本實(shí)用 新型側(cè)門油缸的打開、關(guān)閉油口連接，其中在關(guān)閉油口上裝有液控單向閥，防止在系統(tǒng)無壓 力的情況下液壓油回流，造成側(cè)門油缸的卡瓦活塞松動(dòng)。當(dāng)管柱穿過本游動(dòng)卡瓦的中心孔時(shí)，只需操作帶壓蓄能修井機(jī)的提升系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)將本游動(dòng)卡瓦提放在合適的高度位置 上，操作換向閥使得側(cè)門油缸內(nèi)的卡瓦活塞向中心驅(qū)動(dòng)卡瓦座和卡瓦塊抱緊管柱本體，在 反加壓鋼絲繩和提升鋼絲繩的共同作用下即可完成在帶壓情況下上提、下放管柱的操作。 本實(shí)用新型可以在一根管柱的任意位置卡緊管柱完成上提或下壓過程。集常規(guī)作業(yè)中的游 動(dòng)滑車及帶壓作業(yè)中的游動(dòng)卡瓦的功能于一身，無需使用游動(dòng)滑車，就可配合帶壓蓄能修 井機(jī)進(jìn)行常規(guī)作業(yè)，也可以進(jìn)行帶壓作業(yè)。在帶壓作業(yè)過程中也可以在整根管柱的任意位 置加壓起出或下入，大大提高了作業(yè)效率。同時(shí)減少了刮傷井下管柱的幾率，保護(hù)管柱少受 損傷，延長管柱的使用壽命，可顯著降低生產(chǎn)成本和作業(yè)成本。經(jīng)試驗(yàn)性應(yīng)用證明，使用本 實(shí)用新型起出或下入一口井深2000米的管柱，僅需2-3天時(shí)間，較之常規(guī)設(shè)備縮短3倍的 施工時(shí)間，不僅大幅提高了作業(yè)效率，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社 會(huì)效益。


[0007]圖1為本實(shí)用新型的半剖視圖。[0008]圖2為圖1的左視圖。[0009]圖3為圖2中局部A的放大視圖。
具體實(shí)施方式
[0010]為進(jìn)一步公開本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施例作詳細(xì)說 明如圖1、2、3所示，一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦包括本體7和管柱 卡緊裝置，本體7兩側(cè)裝有提升鋼絲繩6，本體7的下方通過連接桿21連接反加壓裝置，反 加壓裝置與油管吊裝裝置連接；反加壓裝置裝有反加壓鋼絲繩2，油管吊裝裝置中裝有吊 環(huán)I。反加壓裝置包括加壓桿4和楔形接頭19，加壓桿4上端面設(shè)有螺紋連接孔與連接桿 21連接；加壓桿4的中心孔為階梯孔，中心孔階梯兩側(cè)安裝軸承；加壓桿4兩側(cè)是錐形臂， 在錐形臂末端安裝楔形接頭19并連接反加壓鋼絲繩2 ;在加壓桿4不設(shè)錐形臂的兩側(cè)設(shè)有 防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝孔與其中心孔連通，其內(nèi)裝有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，防止油管吊裝裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，防止旋轉(zhuǎn) 傷人。軸承包括上調(diào)心軸承16和下調(diào)心軸承17,上調(diào)心軸承16和下調(diào)心軸承17分別安 裝在加壓桿4中心孔階梯的兩側(cè)，通過上軸承端蓋15和下軸承端蓋18密封。防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包 括防轉(zhuǎn)銷24、彈簧25和防轉(zhuǎn)銷座26，防轉(zhuǎn)銷24前端依次是防轉(zhuǎn)孔配合端和彈簧頂臺(tái)，其后 端裝有控制銷和拉環(huán)27，彈簧25安裝在彈簧頂臺(tái)與防轉(zhuǎn)銷座26之間，將防轉(zhuǎn)銷24和彈簧 25裝入加壓桿4的防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝孔中，防轉(zhuǎn)銷座26焊接在加壓桿4的本體上，防轉(zhuǎn)銷座26 與控制銷配合。防轉(zhuǎn)銷座26與控制銷的配合端設(shè)有十字槽，一條槽深、另一條槽淺，其深淺 差值至少等于防轉(zhuǎn)銷24前端防轉(zhuǎn)孔配合端的長度，其深槽與淺槽交叉設(shè)置；控制銷是十字 形銷與防轉(zhuǎn)銷24尾部螺紋連接，可以插在防轉(zhuǎn)銷座26的十字槽中。防轉(zhuǎn)銷24通過防轉(zhuǎn)銷 座26上的十字槽鎖緊。油管吊裝裝置包括吊環(huán)連接桿3和吊環(huán)1，吊環(huán)I掛在吊環(huán)連接桿 3底部兩側(cè)的吊環(huán)軸上，吊環(huán)軸外端豎槽中裝有吊環(huán)擋板，吊環(huán)擋板將吊環(huán)I圈閉在吊環(huán)連 接桿3上。吊環(huán)連接桿3設(shè)有中心孔，底部為方形結(jié)構(gòu)，上部為圓柱形桿體，圓柱形桿體末 端設(shè)有外螺紋與背帽14連接，其中心孔為階梯孔，上部孔徑小、下部孔徑大，中心孔底部設(shè) 有內(nèi)倒角；在吊環(huán)連接桿3圓柱形桿體外圓周向?qū)ΨQ設(shè)置防轉(zhuǎn)孔與防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的防轉(zhuǎn)銷24配合。吊環(huán)連接桿3圓柱形桿體外圓在周向一圏中至少設(shè)有8個(gè)防轉(zhuǎn)孔，也可以設(shè)置12或16 個(gè)。本體7是長方體結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有鋼絲繩槽，其內(nèi)安裝提升鋼絲繩6并通過擋繩板23封 擋，防止提升鋼絲繩6滑脫。本體7在鋼絲繩槽內(nèi)側(cè)的體壁上設(shè)有連接桿安裝孔，該連接桿 安裝孔是階梯孔，其內(nèi)裝有連接桿21和連接桿彈簧22，其端口通過本體7上端面的螺栓孔 和螺栓安裝封板20。管柱卡緊裝置包括側(cè)門油缸和卡瓦塊8，側(cè)門油缸包括油缸本體11、卡 瓦活塞13，卡瓦活塞13安裝在油缸本體11中，油缸本體11外側(cè)安裝油缸端蓋12?？ㄍ呋?塞13的尾端通過卡瓦座10和連接螺栓9與卡瓦塊8連接。通過側(cè)門螺栓5將側(cè)門油缸固 定在本體7的兩側(cè)。[0011]如遇吊環(huán)I的方向偏離油管橋太多，可拉起拉環(huán)27帶動(dòng)防轉(zhuǎn)銷24旋轉(zhuǎn)90°，將 拉環(huán)27卡在防轉(zhuǎn)銷座26的淺槽上，轉(zhuǎn)動(dòng)加壓桿4，轉(zhuǎn)動(dòng)至合適方向后，再拉起拉環(huán)27旋轉(zhuǎn) 90°將拉環(huán)27卡在防轉(zhuǎn)銷座26的深槽上，即可使防轉(zhuǎn)銷24的配合端伸入吊環(huán)連接桿3上 的防轉(zhuǎn)孔中，實(shí)現(xiàn)防轉(zhuǎn)。[0012]在常規(guī)作業(yè)或者帶壓作業(yè)中，當(dāng)管柱的自重大于井內(nèi)壓力作用于管柱的上頂力 時(shí)，只需將提升鋼絲繩6安裝在本體7兩側(cè)的鋼絲繩槽內(nèi)，只需通過吊環(huán)I連接吊卡即可起 下管柱。[0013]在帶壓作業(yè)中，當(dāng)管柱的自重小于井內(nèi)壓力作用于管柱的上頂力時(shí)，首先反加壓 鋼絲繩2繞過帶壓蓄能修井機(jī)的反加壓油缸上的滑輪組，將反加壓鋼絲繩2的兩個(gè)自由端 甩出固定在楔形接頭19上，提升鋼絲繩6與反加壓鋼絲繩2形成一個(gè)閉合的鋼絲繩環(huán)，給 本游動(dòng)卡瓦施加一個(gè)上、下均衡的力。液壓系統(tǒng)通過換向閥連接在側(cè)門油缸的打開和關(guān)閉 油口上，其中在關(guān)閉油口上裝有液控單向閥，防止在系統(tǒng)無壓力的情況下液壓油回流，卡瓦 活塞13松動(dòng)。當(dāng)管柱穿過本游動(dòng)卡瓦的中心孔時(shí)，只需操作帶壓蓄能修井機(jī)的提升系統(tǒng)和 加壓系統(tǒng)將本游動(dòng)卡瓦提放在合適的高度位置上，操作換向閥使得油缸本體11內(nèi)的卡瓦 活塞13向中心驅(qū)動(dòng)卡瓦座10和卡瓦塊8，使卡瓦塊8上的卡瓦牙抱緊管柱本體，同時(shí)配合 反加壓鋼絲繩2和提升鋼絲繩6即可完成在帶壓情況下上提、下放管柱的操作。本實(shí)用新 型可以在一根管柱的任意位置卡緊管柱完成上提或下壓操作。
權(quán)利要求1.一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，包括本體(7)，其特征是，本體 (7)兩側(cè)裝有提升鋼絲繩(6)，本體(7)的下方通過連接桿(21)連接反加壓裝置，反加壓裝置與油管吊裝裝置連接；反加壓裝置裝有反加壓鋼絲繩(2)，油管吊裝裝置中裝有吊環(huán) (I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述反加壓裝置包括加壓桿(4)和楔形接頭(19)，加壓桿(4)上端面設(shè)有螺紋連接孔與連接桿(21)連接；加壓桿(4)的中心孔為階梯孔，中心孔階梯兩側(cè)安裝軸承；加壓桿(4)兩側(cè)是錐形臂，在錐形臂末端安裝楔形接頭(19)并連接反加壓鋼絲繩(2);在加壓桿(4)不設(shè)錐形臂的兩側(cè)設(shè)有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝孔與其中心孔連通，其內(nèi)裝有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述軸承包括上調(diào)心軸承(16)和下調(diào)心軸承(17)，上調(diào)心軸承(16)和下調(diào)心軸承(17) 分別安裝在加壓桿(4)中心孔階梯的兩側(cè)，通過上軸承端蓋(15)和下軸承端蓋(18)密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括防轉(zhuǎn)銷(24)、彈簧(25)和防轉(zhuǎn)銷座(26)，防轉(zhuǎn)銷(24)前端依次是防轉(zhuǎn)孔配合端和彈簧頂臺(tái)，其后端裝有控制銷和拉環(huán)(27)，彈簧(25)安裝在彈簧頂臺(tái)與防轉(zhuǎn)銷座(26)之間，將防轉(zhuǎn)銷(24)和彈簧(25)裝入加壓桿(4)的防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝孔中，防轉(zhuǎn)銷座 (26)焊接在加壓桿(4)的本體上，防轉(zhuǎn)銷座(26)與控制銷配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述防轉(zhuǎn)銷座(26)與控制銷的配合端設(shè)有十字槽，一條槽深、另一條槽淺，其深淺差值至少等于防轉(zhuǎn)銷(24)前端防轉(zhuǎn)孔配合端的長度，其深槽與淺槽交叉設(shè)置；控制銷是十字形銷與防轉(zhuǎn)銷(24)尾部螺紋連接，可以插在防轉(zhuǎn)銷座(26)的十字槽中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述油管吊裝裝置包括吊環(huán)連接桿(3)和吊環(huán)(1)，吊環(huán)(I)安裝在吊環(huán)連接桿(3)底部兩側(cè)的吊環(huán)軸上，吊環(huán)軸外端豎槽中裝有吊環(huán)擋板，吊環(huán)擋板將吊環(huán)(I)圈閉在吊環(huán)連接桿(3)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，吊環(huán)連接桿(3)設(shè)有中心孔，底部為方形結(jié)構(gòu)，上部為圓柱形桿體，圓柱形桿體末端設(shè)有外螺紋與背帽(14)連接，其中心孔為階梯孔，上部孔徑小、下部孔徑大，中心孔底部設(shè)有內(nèi)倒角；在吊環(huán)連接桿(3)圓柱形桿體外圓周向設(shè)有防轉(zhuǎn)孔與防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的防轉(zhuǎn)銷(24)配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述吊環(huán)連接桿(3)圓柱形桿體外圓在周向一圏中至少設(shè)有(8)個(gè)防轉(zhuǎn)孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述本體(7)是長方體，兩側(cè)設(shè)有鋼絲繩槽，其內(nèi)安裝提升鋼絲繩(6)并通過擋繩板 (23)封擋。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或9所述的一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，其特征是，所述本體(7 )在鋼絲繩槽內(nèi)側(cè)的體壁上設(shè)有連接桿安裝孔，該連接桿安裝孔是階梯孔，其內(nèi)裝有連接桿(21)和連接桿彈簧(22 )，其端口通過本體(7 )上端面的螺栓孔和螺栓安裝封板(20)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種在井下管柱任意位置實(shí)現(xiàn)加壓提放的游動(dòng)卡瓦，與帶壓蓄能修井機(jī)配合使用。本卡瓦包括本體和管柱卡緊裝置，本體兩側(cè)裝有提升鋼絲繩，本體的下方通連接桿連接反加壓裝置，反加壓裝置與油管吊裝裝置連接；反加壓裝置裝有反加壓鋼絲繩，油管吊裝裝置中裝有吊環(huán)。提升鋼絲繩配合油管吊裝裝置即可完成井內(nèi)管柱自重大于上頂力時(shí)對管柱的提升，提升鋼絲繩、管柱卡緊裝置和反加壓鋼絲繩配合使用可完成在帶壓狀態(tài)下的管柱起下。在帶壓作業(yè)過程中也可以在整根管柱的任意位置加壓起出或下入，大大提高了作業(yè)效率。同時(shí)減少了刮傷井下管柱的幾率，保護(hù)管柱少受損傷，延長管柱的使用壽命，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E21B19/10GK202832289SQ20122046892
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者張金飛, 歐陽新良, 孔慶潭, 王軍棟, 劉東生 申請人:東營鴻昇機(jī)械設(shè)備有限公司