CN105952394A - 一种油气田带压修井作业专用吊卡结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气田带压修井作业专用吊卡结构，其包括吊卡本体、左卡瓦及右卡瓦，左卡瓦和右卡瓦相对设置、均嵌于吊卡本体内部；吊卡本体上、下部依靠法兰连接上、下设备，吊卡本体通过钢圈密封，左、右卡瓦均为月牙状结构，月牙状结构的内侧面向弧心方向镶嵌有卡牙；该吊卡结构还包括左驱动杆和右驱动杆。在液压作用下，通过本发明吊卡结构的卡瓦抱住油管或抽油杆本体，使其接箍坐在卡瓦上，支撑油管或抽油杆；而卡牙能够牢牢地抓住油管、抽油杆或工具等、使其不能转动，为带压修井作业提供了条件，解决了传统的液压吊卡无法在密闭情况下应用于带压修井作业的问题。本发明结构简单、可靠性好，本发明的卡瓦寿命长、可反复使用。

Description

一种油气田带压修井作业专用吊卡结构

技术领域

本发明涉及油气田修井设备技术领域，更为具体来说，是一种油气田带压修井作业专用吊卡结构。

背景技术

在油气田修井作业中，需要起出和下入井内的套管、油管、抽油杆等装置，起出上述设备所必不可少的工具是吊卡。按功能来区分的话，吊卡的种类主要包括套管吊卡、油管吊卡、钻杆吊卡、抽油杆吊卡等，一般来说，不同的功能吊卡一般具有不同的规格。

申请号为201310580309.8的中国发明专利申请公开了一种液压驱动油管吊卡，包括吊卡体、吊卡体中部有卡持油管的中心孔，中心孔一侧有供油管进出的豁口，中心孔内衬装有敞口的牙环、可旋转移动的闭锁环，闭锁环外表面镶嵌有弧状齿条，吊卡体体外有液压马达带动的弧状齿条，并穿过吊卡体与闭锁环弧状齿条啮合连接。

申请号为201510363529.4的中国发明专利申请公开了一种全自动吊卡，由吊耳、主动摆杆、主动旋转轴、主动拨叉、左吊卡舌、右吊卡舌、从动拨叉、铜套、从动旋转轴、从动摆杆、传递连杆、液压缸、防尘垫片和吊卡基座组成，吊耳安装在吊卡基座的两端，左吊卡舌通过左侧的吊卡舌导轨与基座导轨槽配合置于吊卡基座上端的左侧斜面上，右吊卡舌通过右侧的吊卡舌导轨与基座导轨槽配合置于吊卡基座上端的右侧斜面上，左吊卡舌通过左侧的吊卡舌销轴安装在主动拨叉的弧形凹槽内，右吊卡舌通过右侧的吊卡舌销轴安装在从动拨叉的弧形凹槽内，主动拨叉安装在主动旋转轴的中部，从动拨叉安装在从动旋转轴的中部，在主动拨叉与主动旋转轴连接处的两侧的轴上安装有防尘垫片，在从动拨叉与从动旋转轴连接处的两侧的轴上安装有防尘垫片，主动旋转轴、从动旋转轴分别通过铜套固定安装在吊卡基座旋转孔内，液压缸的活塞杆的一端与主动摆杆铰接在一起，液压缸的缸筒底端铰接在吊卡基座上，主动摆杆的另一端与主动旋转轴固定安装，从动摆杆的一端与从动旋转轴固定安装，从动摆杆另一端与传递连杆一端铰接在一起，传递连杆的另一端与主动摆杆的中部铰接在一起。

上述方案虽然能够实现对油管的卡紧和松开，但是这种吊卡结构过于复杂，导致其加工成本过高，很难大面积推广使用；而且，这种吊卡结构一旦损坏，维修很不方便。

需要特别注意的是，现有的吊卡结构往往存在安全性差、结构复杂等问题，这极大程度限制了带压修井作业，在一定程度上使得带压修井作业无法得以实施，本领域技术人员不得不在关井后再进行修井。

因此，获得一种安全系数高、可靠性好、结构简单、维修方便、能够满足带压修井作业要求的吊卡结构成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和研究的重点。

发明内容

为解决现有的各种吊卡存在的不能满足带压修井作业的要求等技术问题，本发明的一种油气田带压修井作业专用吊卡结构，从根本上解决了现有设备不能满足带压修井作业的要求、油管等装置容易滑脱吊卡、容易损坏、结构复杂、维修困难等问题，本发明是一种内置的液压吊卡结构，作为带压修井作业设备的主要组成部分，能够牢牢地卡住套管、油管、抽油杆等装置，具有安全系数高、可靠性高、结构简易等优点，能够满足带压修井作业的要求。

为实现上述技术目的，本发明公开了一种油气田带压修井作业专用吊卡结构，该吊卡结构包括吊卡本体、左卡瓦及右卡瓦，左卡瓦和右卡瓦相对设置、均嵌于吊卡本体内部；吊卡本体为密封的筒状结构，吊卡本体的上部和下部通过钢圈密封，吊卡本体通过法兰与吊卡本体上部或下部的部件连接，左、右卡瓦均为月牙状结构，月牙状结构的内侧面镶嵌有卡牙；该吊卡结构还包括左驱动杆、右驱动杆；左驱动杆密封贯穿吊卡本体与左卡瓦外侧面固接，右驱动杆密封贯穿吊卡本体与右卡瓦外侧面固接，左驱动杆和/或右驱动杆与液压设备的液压连杆连接。

不同于现有的吊卡结构，本发明提供的液压吊卡结构让油管、抽油杆、工具等接箍坐在液压吊卡结构上面，可承受大负荷、防止坠落；本发明还可通过卡牙能够牢牢地卡住相应的管或杆等装置，彻底解决了管或杆滑落、旋转等问题，为带压修井作业提供了可实施的条件。另外，本发明具有结构简单、稳定性佳、维修方便、可靠性好等优点，便于大规模推广使用。

进一步地，吊卡本体内壁固定有挡块，左、右卡瓦端部向外延伸出凸起，凸起与挡块配合、均设于左或右卡瓦的运动方向上。

本发明创新地使用了挡块、凸起相互配合的结构，在左卡瓦和右卡瓦抱住油管、抽油杆或工具时，防止油管、抽油杆或工具上扣、卸扣时接箍或接箍以下部分旋转，使上扣、卸扣操作能够按要求在指定部位进行；凸起部分对卡瓦的限位，避免了对连杆机构伤害，始终保持左卡瓦和右卡瓦优良的卡管、卡杆或卡住工具的性能，因此提高了本发明的可靠性和安全性。

进一步地，挡块和凸起均呈条状，吊卡本体相对的两个内壁均具有挡块，两个挡块对称设置，左卡瓦和右卡瓦两端均具有凸起。

本发明将挡块和凸起设为条状，合理地增加挡块和凸起数量，最大化地发挥了挡块和凸起的作用，即使挡块和凸起经过反复碰撞，挡块和凸起仍然有优良的保护卡瓦性能，因而提高了本发明的可靠性。

进一步地，两个挡块之间的距离大于已知井下工具或设备外径10毫米，该外径为已知井下工具或设备的最大外径；本发明不仅通过卡瓦卡住管或杆，本发明的挡块对管或者杆等装置也具有限位和卡位的作用。

进一步地，两个以上的卡牙排布成齿状，均匀镶嵌于月牙状结构的内侧面。

本发明采用齿状的多个卡牙，最大程度地发挥卡瓦卡住管或杆的能力，充分抱住管或者杆。

进一步地，月牙状结构截面所在的弧为圆弧。

由于管或杆的外壁截面一般呈平滑的圆弧状，本发明圆弧形的月牙状结构能够实现卡瓦与管或杆最大面积的接触，提高了左卡瓦和右卡瓦卡住管或杆的性能。

进一步地，吊卡本体为方形筒状结构或圆环形筒状结构。

进一步地，左驱动杆与左卡瓦为一体结构，左驱动杆密封贯穿吊卡本体的一侧壁中央；右驱动杆与右卡瓦为一体结构，右驱动杆密封贯穿吊卡本体的另一侧壁中央。

进一步地，吊卡本体与挡块为一体结构。

进一步地，吊卡结构整体为对称结构。

本发明的有益效果为：在液压的作用下，本发明吊卡结构的卡牙能够牢牢地抓住套管、油管或者抽油杆等装置，为带压修井作业创造了条件，彻底解决了传统的液压吊卡无法应用于带压修井作业的问题。本发明结构简单、可靠性好；另外，本发明的卡瓦具有寿命长、可反复使用等优点。

附图说明

图1为油气田带压修井作业专用吊卡结构立体示意图。

图2为油气田带压修井作业专用吊卡结构截面示意图。

图中，

1、吊卡本体；2、左驱动杆；3、左卡瓦；4、卡牙；5、右卡瓦；6、右驱动杆；7、挡块；8、凸起。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的结构进行详细的解释和说明。

如图1和图2所示，本发明公开了一种油气田带压修井作业专用吊卡结构，整体为对称的结构，为方便观察内部结构，图1和图2中的吊卡结构处于非密封状态。该吊卡结构包括吊卡本体1、左卡瓦3以及右卡瓦5，左卡瓦3、右卡瓦5结构和尺寸完全相同，左卡瓦3和右卡瓦5相对设置、均嵌于吊卡本体1内部，左卡瓦3和右卡瓦5用于卡住套管、油管、抽油杆等装置；吊卡本体1为密封的筒状结构，吊卡本体1可为方形筒状结构，也可为圆环形筒状结构或者其他形状的筒状结构。左卡瓦3、右卡瓦5均为月牙状结构，月牙状结构截面所在的弧为圆弧，该圆弧的半径接近或者等于使用该吊卡的管或杆的半径，“月牙状”结构的内侧面镶嵌有卡牙4，左卡瓦3的卡牙4与右卡瓦5的卡牙4相对，卡牙4可牢牢地卡住相应的管、杆等设备；本发明使用时吊卡本体的上部和下部通过钢圈密封，吊卡本体通过法兰与其上、下部件连接。该吊卡结构还包括左驱动杆2、右驱动杆6，左驱动杆2贯穿吊卡本体1，左驱动杆2与左卡瓦3外侧面固接，右驱动杆6贯穿吊卡本体1，右驱动杆6与右卡瓦5外侧面固接，左驱动杆2和/或右驱动杆6与液压设备的液压连杆连接，液压设备可为提供动力源的液压缸，在液压缸提供的动力下，液压缸驱动左驱动杆2和右驱动杆6中同时相向运动或者至少一个运动，实现对管或杆的卡紧，避免管或杆等装置滑落或者上窜，本实施例给出的是一种方形筒状结构的吊卡本体1，左驱动杆2贯穿吊卡本体1的左侧壁、与左卡瓦3外侧面固接，右驱动杆6贯穿吊卡本体1的右侧壁、与右卡瓦5外侧面固接。吊卡本体1内壁固定有挡块7，左卡瓦3、右卡瓦5端部向外延伸出凸起8，“向外”应该理解为背向卡瓦中央的方向，凸起8与挡块7配合、均设于左卡瓦3或右卡瓦5的运动方向上，为了卡紧管或杆，左卡瓦3、右卡瓦5会相互靠近地运动，为了避免左卡瓦3、右卡瓦5在上扣、卸扣过程中损坏驱动杆或液压连杆的情况发生，本发明通过挡块7阻挡凸起8进行限位，有效地保护了左卡瓦3和右卡瓦5及驱动杆，避免由于卡瓦损伤带来的卡紧效果差的问题，提高了本发明的吊卡结构工作的可靠性和稳定性。本实施例中，挡块7和凸起8均呈条状，吊卡本体1相对的两个内壁均具有挡块7，两个挡块7对称设置，左卡瓦3和右卡瓦5前后两端均具有凸起8。另外，为更好地卡住相应的管或杆，本发明两个挡块7之间的距离大于使用该吊卡的管、杆、工具的外径10mm，该外径为使用该吊卡的管、杆、工具的最大外径。

本实施例中，两个以上的卡牙4排布成齿状，均匀镶嵌于月牙状结构的内侧面，实现了最大可能性地卡住相应的管或杆等装置，镶嵌结构便于更换卡牙4；“内侧面”指的是左卡瓦3对着右卡瓦5的侧面和右卡瓦5对着左卡瓦3的侧面。左驱动杆2与左卡瓦3为一体结构，左驱动杆2贯穿吊卡本体1的一侧壁中央；右驱动杆6与右卡瓦5为一体结构，右驱动杆6贯穿吊卡本体1的另一侧壁中央，吊卡本体1与挡块7为一体结构，通过一体结构制造，既保证了驱动杆与卡瓦连接的稳定性、保证了吊卡本体1与挡块7连接的稳定性，又方便了这些部件的加工，降低了加工成本。

本发明的油气田带压修井作业专用吊卡结构是一种内置的液压吊卡，在带压修井作业中，该结构对应的吊卡安装于修井作业设备的内部，而非常规的用于移动的吊卡，因此不需要吊耳。

需要说明的是，本发明的“左”、“右”只是为了便于区分结构相同的不同部件，而非对相应结构位置的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油气田带压修井作业专用吊卡结构，该吊卡结构包括吊卡本体(1)、左卡瓦(3)及右卡瓦(5)，左卡瓦和右卡瓦相对设置、均嵌于吊卡本体内部；其特征在于，吊卡本体为密封的筒状结构，左、右卡瓦均为月牙状结构，月牙状结构的内侧面镶嵌有卡牙(4)；该吊卡结构还包括左驱动杆(2)、右驱动杆(6)，左驱动杆密封贯穿吊卡本体与左卡瓦外侧面固接，右驱动杆密封贯穿吊卡本体与右卡瓦外侧面固接，左驱动杆和/或右驱动杆与液压设备的液压连杆连接。

2.根据权利要求1所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，吊卡本体内壁固定有挡块(7)，左、右卡瓦端部向外延伸出凸起(8)，凸起与挡块配合、均设于左或右卡瓦的运动方向上。

3.根据权利要求2所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，挡块和凸起均呈条状，吊卡本体相对的两个内壁均具有挡块，两个挡块对称设置，左卡瓦和右卡瓦两端均具有凸起。

4.根据权利要求3所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，两个挡块之间的距离大于已知井下工具或设备外径10毫米。

5.根据权利要求1或4所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，两个以上的卡牙排布成齿状，均匀镶嵌于月牙状结构的内侧面。

6.根据权利要求5所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，月牙状结构截面所在的弧为圆弧。

7.根据权利要求1或6所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，吊卡本体为方形筒状结构或圆环形筒状结构。

8.根据权利要求1所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，左驱动杆与左卡瓦为一体结构，左驱动杆密封贯穿吊卡本体的一侧壁中央；右驱动杆与右卡瓦为一体结构，右驱动杆密封贯穿吊卡本体的另一侧壁中央。

9.根据权利要求2、3或4所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，吊卡本体与挡块为一体结构。

10.根据权利要求1所述的油气田带压修井作业专用吊卡结构，其特征在于，吊卡结构整体为对称结构。