CN102678077A - 一种泵送有线打捞装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵送有线打捞装置及方法。装置包括电动机、线缆与打捞工具，电动机由传动带连接从动轮带动滚筒及绕在其上的线缆收放；线缆通过三通接头进入钻柱，线缆与打捞工具连接；滚筒安装在箱体内，滚筒与其内的中心轴通过滚珠轴承接触；中心轴两端有中心轴固定支架；滚筒一端与从动轮配合，另一端为设有刹车带、活动芯轴和刹车手柄等制动器件的滚筒止动端。使用时安装好装置，开启泥浆泵，钻井液从钻柱上端泵入冲击打捞工具上部的筒状管柱及由刹车手柄下压与回放控制线缆下放速度；当打捞矛与绳索取芯工具或测量仪器碰撞并卡锁住后，关闭泥浆泵开启电动机，调整转速将工具或仪器捞起。本装置结构简单，成本低廉，使用方法简单，推广价值高。

Description

一种泵送有线打捞装置及方法

技术领域

本发明涉及一种泵送有线打捞装置及方法，具体地说是涉及一种用于打捞大斜度井或水平井钻柱中的绳索取芯工具或测量仪器的泵送有线打捞装置及其使用方法，属于石油钻井、地矿钻井领域中使用的设备。

背景技术

在地质勘探开发中，常需从地下深层取出岩芯进行地质分析，为了提高取芯效率，通常采用绳索取芯方法；同时为了提高成孔质量，需要将测量仪器下入井底测量井眼轨迹参数。钻进时，井下绳索取芯工具和测量仪器的起出，是通过下入相应的打捞工具来完成。目前这些打捞工具的下入主要是靠自身重力下到井底，但在大斜度井或水平井中，打捞工具自身重力产生的下行力很小或没有，另外，打捞工具贴在钻柱内壁上，产生较大的摩擦阻力，使打捞工具不能下入到井底。因而，在大斜度井或水平井钻进过程中，起出井下绳索取芯工具或测量仪器，需起钻完成，但起、下钻将大大增加钻井时间与成本，同时加大了工人的操作强度。

发明内容

本发明的目的是针对大斜度井或水平井中打捞绳索取芯工具或测量仪器存在的问题，而提供一种结构简单、制造成本低廉和使用方便的，通过泥浆泵循环钻井液将打捞工具泵送至井下，用于打捞钻柱中的绳索取芯工具或测量仪器的泵送有线打捞装置，及提供使用所述装置的方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现，提供一种泵送有线打捞装置，包含有电动机、线缆与打捞工具，还设有线缆箱、中心轴、滚筒、连接管、三通接头、线缆居中滑轮组和导向滑轮；所述的电动机通过传动带连接安装在滚筒端部的从动轮，从动轮带动线缆箱箱体内的滚筒旋转，滚筒旋转带动绕在滚筒上线缆的收放；所述的线缆一端绕在滚筒上，线缆通过线缆引出端、线缆居中滑轮组、连接管、三通接头、导向滑轮进入上部的钻柱，线缆居中滑轮组设在线缆引出端中，为线缆的居中运动作导向，导向滑轮设在三通接头内部的拐角处，线缆另一端与打捞工具连接；

所述的线缆箱由相互匹配的箱体和箱盖封闭组成，箱盖设置在箱体上端，箱体上边沿设有密封件及箱体螺钉孔，箱体中设置的滚筒有中心通孔，中心通孔内安装有中心轴，滚筒与中心轴的间隙填充有润滑剂，滚筒与中心轴两端通过滚珠轴承承力接触；滚筒与中心轴穿过箱体的两侧，中心轴的两端在箱体的两外侧设有中心轴固定支架；箱体的另外两侧面对称地设有方便搬运的提手，其中有一侧提手下部设有线缆引出端；所述的箱盖设有与箱体密封件相匹配的密封件镶嵌槽及箱盖螺钉孔，并在箱盖的中部设有透视窗口；

所述的滚筒设有两个线缆限位轮，线缆绕在两个线缆限位轮之间，滚筒贯穿箱体，一端外形加工成多边形与从动轮配合连接，另一端为滚筒止动端；所述的滚筒止动端设有制动器件，制动器件包含有刹车带、活动芯轴和刹车手柄，刹车带由制成一体的弧形条和带有两个孔的刹车带紧松端构成，弧形条环绕滚筒止动端，刹车带紧松端下端固定在箱体上，刹车带紧松端的两个孔中装有活动芯轴，活动芯轴下端固定在刹车带紧松端上，另一端通过刹车手柄的下压与回放来控制滚筒下放线缆的速度及其活动状态； 

所述的线缆引出端与连接管连接、连接管与三通接头连接，三通接头接在上部的钻柱中，由设在线缆引出端和三通接头中的滑轮使线缆保持在连接管和钻柱内居中滑动；  

所述的打捞工具分为两部分，其下部设有打捞矛，上部设有筒状管柱。 

本发明所述的电动机选用无级变速电动机，电动机的从动轮沿轮子的圆周方向设有从动轮凹槽。 

本发明所述的滚筒与箱体连接处采用填料密封。

本发明所述的箱盖上的窗口所采用的材料为石英玻璃或有机玻璃、PC塑胶类有机透明抗压材料。

使用本发明所述的泵送有线打捞装置的方法，按如下步骤操作：

⑴、在大斜度井或水平井钻进过程中，钻柱由井架支撑，需要使用泵送有线打捞装置前，停止钻进活动，先按要求安装好泵送有线打捞装置；

⑵、将箱体中的滚筒上的线缆从线缆引出端引出，通过线缆居中滑轮组，穿过连接管、三通接头，再通过导向滑轮，与打捞工具相连；

⑶、将三通接头接入钻柱中，打捞工具也下入钻柱中，箱盖与箱体通过密封件、螺钉密封闭合，选用无级变速电动机通过传动带与滚筒端的从动轮相连；

⑷、开启泥浆泵，钻井液从钻柱的上端泵入，钻井液冲击打捞工具的筒状管柱带动滚筒旋转，并根据线缆下放状况采用刹车手柄的下压与回放控制线缆下放速度，使打捞工具下入井下；

⑸、当打捞工具与绳索取芯工具或测量仪器碰撞并卡锁住后，关闭泥浆泵，开启无极变速电动机，调整电动机转速将绳索取芯工具或测量仪器从井下提升至地面。

本发明泵送有线打捞装置及方法具有以下有益效果：

1、本发明泵送有线打捞装置结构简单，制造和使用成本低廉。

2、本发明泵送有线打捞装置的使用方法简单，使用了泥浆泵将钻井液从钻柱的上端泵入，冲击打捞工具的筒状管柱，推动打捞工具下入井下，实现在大斜度井或水平井中较快速地打捞绳索取芯工具或测量仪器，使用本发明的装置和方法可大幅度地降低工人的操作强度，同时减少钻井时间与成本，经济效益显著，具有良好的推广应用价值。

附图说明

图1为本发明泵送有线打捞装置的总体结构与安装状态示意图。

图2为本发明泵送有线打捞装置线缆箱体的结构示意图。

图3为图2中线缆箱体未显示的侧面结构示意图。

图4为本发明的线缆箱盖的结构示意图。

上述图中：1-井架；2-三通接头；3-连接管；4-线缆引出端；5-线缆居中滑轮组；6-箱盖；7-箱体；8-电动机；9-传动带；10-从动轮；11-导向滑轮；12-井壁；13-线缆；14-打捞工具；15-钻柱；16-绳索取芯工具或测量仪器；17-钻头；18-中心轴；19-中心轴固定支架；20-从动轮凹槽；21-箱体螺钉孔；22-滚筒；23-提手；24-线缆限位轮；25-密封件；26-刹车带；27-滚筒止动端；28-刹车带紧松端；29-活动芯轴；30-刹车手柄；31-箱盖螺钉孔；32-透视窗口；33密封件镶嵌槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的装置及方法作进一步详述。

实施例1：本发明的一种泵送有线打捞装置，其总体结构与安装状态如图1所示，包含有电动机8、线缆13与打捞工具14，还设有线缆箱、中心轴18、滚筒22、连接管3、三通接头2、线缆居中滑轮组5和导向滑轮11；电动机8选用无级变速电动机，电动机通过传动带9连接安装在滚筒22端部的从动轮10，从动轮带动线缆箱箱体7内的滚筒22旋转，滚筒22旋转带动绕在滚筒上线缆13的收放；线缆一端绕在滚筒22上，线缆通过线缆引出端4、线缆居中滑轮组5、连接管3、三通接头2、导向滑轮11进入上部的钻柱15中，线缆居中滑轮组5确保线缆13在线缆引出端保持居中，防止对箱体与引出端的拐角处的磨损，三通接头中的导向滑轮11防止线缆三通接头2拐角处的相互磨损，线缆另一端与打捞工具14连接。

参见图2和图4，线缆箱由相互匹配的箱体7和箱盖6封闭组成，箱盖6设置在箱体7上端，箱体上边沿设有密封件25及箱体螺钉孔21，箱体7中设置的滚筒22有中心通孔，中心通孔内安装有中心轴18，滚筒22与中心轴18的间隙填充有润滑剂，滚筒与中心轴两端通过滚珠轴承承力接触；滚筒与中心轴穿过箱体的两侧，滚筒22与箱体7连接处采用填料密封，中心轴18的两端在箱体7的两外侧设有中心轴固定支架19；箱体的另外两侧面，对称地设有方便搬运的提手23，其中有一侧提手下部设有线缆引出端4；所述的箱盖6设有与箱体密封件相匹配的密封件镶嵌槽33及箱盖螺钉孔31，并在箱盖的中部设有石英玻璃制作的透视窗口32，设透视窗口为便于观察箱体内部状况。

参见图2、3，所述的滚筒22设有两个线缆限位轮24，线缆13绕在两个线缆限位轮之间，滚筒贯穿箱体，一端外形加工成多边形与从动轮10配合连接，另一端为滚筒止动端27，所述的滚筒止动端27设有制动器件，制动器件包含有刹车带26、活动芯轴29和刹车手柄30，刹车带26由制成一体的弧形条和带有两个孔的刹车带紧松端28构成，弧形条环绕滚筒止动端27，刹车带紧松端28下端固定在箱体7上，刹车带紧松端28的两个孔中装有活动芯轴29，活动芯轴下端固定在刹车带紧松端28上，另一端通过刹车手柄30的下压与回放来调整抱紧滚筒的程度，控制线缆下放的速度及其活动状态。 

所述的线缆引出端4与连接管3连接、连接管3与三通接头2连接，三通接头2接在上部的钻柱15中，线缆居中滑轮组5确保线缆在线缆引出端4保持居中，同时，防止对箱体与引出端的拐角处的磨损，三通接头中的导向滑轮11主要是防止线缆与三通接头拐角相互的磨损。

所述的打捞工具14分为两部分，其下部设有打捞矛，上部设有筒状管柱，通过钻柱上端泵入的钻井液推动打捞工具上部的筒状管柱将打捞工具送入井下。 

所述的电动机8选用了无级变速电动机，电动机的从动轮10沿轮子的圆周方向设有从动轮凹槽20，传动带镶嵌在从动轮凹槽内，带动从动轮运动。

实施例2：一种泵送有线打捞装置，其总体结构同实施例1，不同的是箱盖的中部设有有机玻璃制作的透视窗口32。

实施例3：使用本发明实施例1的泵送有线打捞装置在大斜度钻井中打捞测量仪器16的方法，按如下步骤操作：

⑴、在大斜度钻井钻进过程中，钻柱15由井架1支撑，钻柱在井壁12内，钻柱的端部是钻头17，测量仪器16安装在钻头17后面，需要使用泵送有线打捞装置前，停止钻进活动，先按要求安装好泵送有线打捞装置；

⑵、将箱体7中的滚筒22上的线缆13从线缆引出端4引出，通过线缆居中滑轮组5，穿过连接管3、三通接头2，再通过导向滑轮11与打捞工具14相连；

⑶、将三通接头2接入钻柱15中，打捞工具14也下入钻柱中，箱盖6与箱体7通过密封件25、螺钉密封连接，无级变速电动机8通过传动带9与滚筒端的从动轮10相连；

⑷、开启泥浆泵，钻井液从钻柱15的上端泵入，冲击打捞工具上部的筒状管柱推动打捞工具下行，并根据线缆下放状况适时通过刹车手柄下压与回放抱紧滚筒22，控制线缆下放速度；最终使打捞工具14下入井下；

⑸、当打捞工具14与需要打捞的测量仪器碰撞并卡锁住后，关闭泥浆泵，开启无极变速电动机，调整电动机8转速，使线缆收回绕到滚筒上，将测量仪器从井下打捞起来。

整个操作避免了从井下打捞测量仪器所需起、下钻的过程，且操作简单，安全，时间短，降低了工人劳动强度，经济效益显著。

实施例4：使用本发明实施例2的泵送有线打捞装置在水平井中打捞绳索取芯工具16的方法，其操作步骤同实施例3，使用效果良好。

Claims (5)

1.一种泵送有线打捞装置，包含有电动机、线缆与打捞工具，其特征在于：还设有线缆箱、中心轴、滚筒、连接管、三通接头、线缆居中滑轮组和导向滑轮；所述的电动机通过传动带连接安装在滚筒端部的从动轮，从动轮带动线缆箱箱体内的滚筒旋转，滚筒旋转带动绕在滚筒上线缆的收放；所述的线缆一端绕在滚筒上，线缆通过线缆引出端、线缆居中滑轮组、连接管、三通接头、导向滑轮进入上部的钻柱，线缆居中滑轮组设在线缆引出端中，为线缆的居中运动作导向，导向滑轮设在三通接头内部的拐角处，线缆另一端与打捞工具连接；

所述的线缆箱由相互匹配的箱体和箱盖封闭组成，箱盖设置在箱体上端，箱体上边沿设有密封件及箱体螺钉孔，箱体中设置的滚筒有中心通孔，中心通孔内安装有中心轴，滚筒与中心轴的间隙填充有润滑剂，滚筒与中心轴两端通过滚珠轴承承力接触；滚筒与中心轴穿过箱体的两侧，中心轴的两端在箱体的两外侧设有中心轴固定支架；箱体的另外两侧面对称地设有方便搬运的提手，其中有一侧提手下部设有线缆引出端；所述的箱盖设有与箱体密封件相匹配的密封件镶嵌槽及箱盖螺钉孔，并在箱盖的中部设有透视窗口；

所述的滚筒设有两个线缆限位轮，线缆绕在两个线缆限位轮之间，滚筒贯穿箱体，一端外形加工成多边形与从动轮配合连接，另一端为滚筒止动端；所述的滚筒止动端设有制动器件，制动器件包含有刹车带、活动芯轴和刹车手柄，刹车带由制成一体的弧形条和带有两个孔的刹车带紧松端构成，弧形条环绕滚筒止动端，刹车带紧松端下端固定在箱体上，刹车带紧松端的两个孔中装有活动芯轴，活动芯轴下端固定在刹车带紧松端上，另一端通过刹车手柄的下压与回放来控制滚筒下放线缆的速度及其活动状态； 

所述的线缆引出端与连接管连接、连接管与三通接头连接，三通接头接在上部的钻柱中，由设在线缆引出端和三通接头中的滑轮使线缆保持在连接管和钻柱内居中滑动；  

所述的打捞工具分为两部分，其下部设有打捞矛，上部设有筒状管柱。 

2.根据权利要求1所述的一种泵送有线打捞装置，其特征在于：所述的电动机选用无级变速电动机，电动机的从动轮沿轮子的圆周方向设有从动轮凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种泵送有线打捞装置，其特征在于：所述的箱盖上的窗口所采用的材料为石英玻璃或有机玻璃、PC塑胶类有机透明抗压材料。

4.根据权利要求1所述的一种泵送有线打捞装置，其特征在于：所述的滚筒与箱体连接处采用填料密封。

5.一种使用权利要求1所述的泵送有线打捞装置的方法，其特征在于：按如下步骤操作：

⑴、在大斜度井或水平井钻进过程中，钻柱由井架支撑，需要使用泵送有线打捞装置前，停止钻进活动，先按要求安装好泵送有线打捞装置；

⑵、将箱体中的滚筒上的线缆从线缆引出端引出，通过线缆居中滑轮组，穿过连接管、三通接头，再通过导向滑轮，与打捞工具相连；

⑶、将三通接头接入钻柱中，打捞工具也下入钻柱中，箱盖与箱体通过密封件、螺钉密封闭合，选用无级变速电动机通过传动带与滚筒端的从动轮相连；

⑷、开启泥浆泵，钻井液从钻柱的上端泵入，钻井液冲击打捞工具的筒状管柱带动滚筒旋转，并根据线缆下放状况采用刹车手柄的下压与回放控制线缆下放速度，使打捞工具下入井下；

⑸、当打捞工具与绳索取芯工具或测量仪器碰撞并卡锁住后，关闭泥浆泵，开启无极变速电动机，调整电动机转速将绳索取芯工具或测量仪器从井下提升至地面。

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