CN107420062A - 一种用于连续管解卡的震击器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于连续管解卡的震击器，属于连续管钻井技术领域，包括震击器底座、举升油缸、卡瓦安装底座、卡瓦调节油缸安装座、卡瓦调节油缸、卡瓦和强力弹簧；当卡瓦抱紧连续管之后，举升油缸推动第一活塞杆向上运动，向上提升连续管，由于连续管卡紧在卡点，无法使连续管产生在竖直方向的位移，所以油连续管会产生弹性形变，积蓄出比较大的弹性势能，然后抽出举升油缸内的高压液压油，连续管就会在弹性势能和重力势能的作用下产生比较大的冲击载荷，从而对连续管的卡点处产生震击作用，降低连续油管的解卡难度，避免连续油管解卡过程中向上的拉力大于连续油管的断裂拉力造成连续油管的拉断，实现连续油管的安全高效解卡。

Description

一种用于连续管解卡的震击器

技术领域

本发明涉及连续油钻井技术领域，尤其涉及一种用于连续管解卡的震击器。

背景技术

近年来，随着石油和天然气资源开采的越来越充分。有利于进行开采的石油资源越来越少，人们把目光投向了页岩石油气和一些需要转向钻井的石油资源。以前的旋转钻井方法由于钻井方向单一，工作效率较低，渐渐地被适用性广、具有较高工作效率的连续油管钻井技术所取代。

当提升连续油管所需要的上提力超过其屈服强度的80％时，这种情况被定义为连续油管遇卡。连续油管遇卡的原因主要包括以下几种：(1)钻井过程中，钻井液不断地进行循环，对钻井过程起到冷却作用，但其中含有的固体颗粒容易积聚在连续油管通过的孔洞处，从而造成连续油管管柱的遇卡；(2)连续油管钻井时，井筒的直径较小，当地层发生变形时容易挤压油管管壁发生变形，从而产生遇卡状况；(3)在井筒的钻井液内落入钻井工具时，需要对其进行打捞作业，若打捞作业存在操作不当的情况，也容易引起连续油管管柱的遇卡；(4)在注水泥作业的过程中作业方法出现问题产生的连续油管遇卡；(5)射孔操作过程中由于产生大量碎屑造成的连续油管遇卡。

已有技术中，通常采用注入头进行连续油管的解卡，但是，由于注入头所具备的最大提升力一般远大于连续油管在断裂前所能承受的最大拉力，一旦连续油管遇卡严重，注入头产生的拉力容易超过油管的断裂拉力，会直接将连续油管拉断。而且一旦造成连续油管管柱的断裂，就会使解卡的难度增大，油井也将无法使用。

因此，随着连续管技术的广泛应用，如何进行连续油管的安全解卡工作成为一个困扰人们的问题，亟待开发一种可以实现连续油管安全解卡的震击器。

发明内容

本发明实施例提供一种用于连续管解卡的震击器，旨在实现连续油管的安全解卡，避免连续油管解卡过程中向上的拉力大于连续油管的断裂拉力造成连续油管的拉断，通过利用连续管产生的弹性势能和重力势能实现对卡阻点的不断往返冲击，利用冲击载荷对连续管的卡点处产生的震击作用，促进连续管解卡工作的完成，降低连续油管的解卡难度，实现连续油管的安全高效解卡。

本发明提供的具体技术方案如下：

本发明实施例提供一种用于连续管解卡的震击器，所述震击器包括震击器底座、下端固定在所述震击器底座上的举升油缸、与所述举升油缸的第一活塞杆相固定的卡瓦安装底座、与所述卡瓦安装底座相固定的卡瓦调节油缸安装座、固定在所述卡瓦调节油缸安装座上的卡瓦调节油缸、与所述卡瓦调节油缸的第二活塞杆固定连接的卡瓦，所述卡瓦设置在所述卡瓦安装底座的内腔中，所述震击器底座的上表面设置有强力弹簧。

可选的，所述卡瓦安装底座上设置有用于安装卡瓦的卡瓦安装内腔，所述卡瓦安装内腔为圆锥形，所述卡瓦可移动安装在所述卡瓦安装内腔中，所述卡瓦安装内腔的大端设置在所述卡瓦安装底座的上部，所述卡瓦安装内腔的小端设置在所述卡瓦安装底座的下部，所述卡瓦为锥形，所述卡瓦的小端与所述卡瓦安装内腔的小端相配合。

可选的，所述卡瓦安装内腔中设置有3个所述卡瓦，3个所述卡瓦相互配合呈现一个圆锥台，所述圆锥台的中心设置有用于安装连续油管的第一安装通孔。

可选的，所述圆锥台的锥度与所述卡瓦安装内腔的锥度相同。

可选的，所述卡瓦调节油缸安装座包括安装底座和设置在所述安装底座上部的连续管导向筒，所述卡瓦调节油缸安装座的中心设置有用于安装连续管的第一安装通孔。

可选的，所述卡瓦安装底座包括卡瓦安装底座主体、设置在所述卡瓦安装底座主体下表面的导向筒、设置在所述卡瓦安装底座主体中的所述卡瓦安装内腔，所述卡瓦安装底座主导向筒体的上端设置在所述安装底座内部。

可选的，所述震击器底座的中心设置有用于安装连续管的第二安装通孔，所述导向筒可移动安装在所述第二安装通孔内。

可选的，所述卡瓦调节油缸安装座设置有3个所述卡瓦调节油缸，3个所述卡瓦调节油缸的活塞杆分别与3个所述卡瓦的大端固定连接。

可选的，3个所述卡瓦调节油缸围绕所述卡瓦调节油缸安装座的轴线对称设置。

可选的，所述震击器底座的上表面对称设置有4个所述举升油缸和4个所述强力弹簧，所述强力弹簧的下端固定在所述震击器底座的上表面，4个所述举升油缸和4个所述强力弹簧均围绕所述震击器底座的轴线对称设置。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供一种用于连续管解卡的震击器，包括震击器底座、下端固定在震击器底座上的举升油缸、与举升油缸的第一活塞杆相固定的卡瓦安装底座、与卡瓦安装底座相固定的卡瓦调节油缸安装座、固定在卡瓦调节油缸安装座上的卡瓦调节油缸、与卡瓦调节油缸的第二活塞杆固定连接的卡瓦、设置在震击器底座的上表面的强力弹簧；当卡瓦位于卡瓦安装底座的下端时，卡瓦抱紧连续管，当卡瓦位于卡瓦安装底座的上端时，卡瓦松开连续管；当卡瓦抱紧连续管之后，举升油缸推动第一活塞杆向上运动，向上提升连续管，由于连续管卡紧在卡点，无法使连续管产生在竖直方向的位移，所以油连续管会产生弹性形变，积蓄出比较大的弹性势能，然后抽出举升油缸内的高压液压油，连续管就会在弹性势能和重力势能的作用下产生比较大的冲击载荷，从而对连续管的卡点处产生震击作用，通过利用连续管产生的弹性势能和重力势能实现对卡阻点的不断往返冲击，利用冲击载荷对连续管的卡点处产生的震击作用，促进连续管解卡工作的完成，降低连续油管的解卡难度，避免连续油管解卡过程中向上的拉力大于连续油管的断裂拉力造成连续油管的拉断，实现连续油管的安全高效解卡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种用于连续管解卡的震击器的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种用于连续管解卡的震击器的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例的震击器底座的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例的卡瓦调节油缸安装座的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例的卡瓦安装底座的剖视结构示意图；

图6为本发明实施例的卡瓦的剖视结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”和“第八”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为实现连续油管的安全解卡，避免连续油管解卡过程中向上的拉力大于连续油管的断裂拉力造成连续油管的拉断问题，本发明实施例提供用于连续管解卡的震击器，包括震击器底座、下端固定在震击器底座上的举升油缸、与举升油缸的第一活塞杆相固定的卡瓦安装底座、与卡瓦安装底座相固定的卡瓦调节油缸安装座、固定在卡瓦调节油缸安装座上的卡瓦调节油缸、与卡瓦调节油缸的第二活塞杆固定连接的卡瓦、设置在震击器底座的上表面的强力弹簧；当卡瓦位于卡瓦安装底座的下端时，卡瓦抱紧连续管，当卡瓦位于卡瓦安装底座的上端时，卡瓦松开连续管；当卡瓦抱紧连续管之后，举升油缸推动第一活塞杆向上运动，向上提升连续管，由于连续管卡紧在卡点，无法使连续管产生在竖直方向的位移，所以油连续管会产生弹性形变，积蓄出比较大的弹性势能，然后抽出举升油缸内的高压液压油，连续管就会在弹性势能和重力势能的作用下产生比较大的冲击载荷，从而对连续管的卡点处产生震击作用，通过利用连续管产生的弹性势能和重力势能实现对卡阻点的不断往返冲击，利用冲击载荷对连续管的卡点处产生的震击作用，促进连续管解卡工作的完成，降低连续油管的解卡难度，避免连续油管解卡过程中向上的拉力大于连续油管的断裂拉力造成连续油管的拉断，实现连续油管的安全高效解卡。

下面将结合附图1～附图6对本发明实施例的一种用于连续管解卡的震击器进行详细的说明。

参考附图1所示，本发明实施例的用于连续管解卡的震击器包括包括震击器底座9、下端固定在震击器底座9上的举升油缸8、与举升油缸8的第一活塞杆6相固定的卡瓦安装底座5、与卡瓦安装底座5相固定的卡瓦调节油缸安装座1、固定在卡瓦调节油缸安装座1上的卡瓦调节油缸2、与卡瓦调节油缸2的第二活塞杆3固定连接的卡瓦4、设置在震击器底座9的上表面的强力弹簧7。

参考图1和图3所示，震击器底座9的中心设置有用于安装连续管的第三安装通孔901和设置在震击器底座9的上表面的支撑杆902。

参考图1、图2和图5所示，卡瓦安装底座5包括与举升油缸8的第一活塞杆6相固定的卡瓦安装底座主体501、设置在卡瓦安装底座主体501的下表面的导向筒502、设置在卡瓦安装底座5中心的用于安装连续油管的第四安装通孔503、设置在卡瓦安装底座主体501中的卡瓦安装内腔504；其中，卡瓦4安装在卡瓦安装内腔504中。优选的，卡瓦安装底座主体501和导向筒502为一体成型，一体成型的卡瓦安装底座主体501和导向筒502的连接强度高。

参考图1、图2和图5所示，卡瓦安装底座主体501上设置有用于安装卡瓦4的卡瓦安装内腔504，卡瓦安装内腔504为圆锥形，卡瓦4可移动安装在卡瓦安装内腔504中，其中，卡瓦安装内腔504的大端设置在卡瓦安装底座主体501的上部，卡瓦安装内腔504的小端设置在卡瓦安装底座主体501的下部，参考图6所示，卡瓦4为锥形，卡瓦4的小端401与卡瓦安装内腔504的小端相配合，其中，卡瓦4的小端401的直径大于卡瓦安装内腔504的小端的直径，卡瓦4的大端402的直径小于卡瓦安装内腔504的大端的直径。参考图1、图2、图5和图6所示，当卡瓦4位于卡瓦安装内腔504的下端时，卡瓦4的小端401与卡瓦安装内腔504的小端相配合，卡瓦4抱紧连续管，当卡瓦4位于卡瓦安装内腔504的上端时，卡瓦4的大端402与卡瓦安装内腔504的大端相配合，卡瓦4松开连续管。

参考图1和图2所示，卡瓦安装内腔504中设置有3个卡瓦，3个卡瓦4相互配合呈现一个圆锥台，圆锥台的中心设置有用于安装连续管的第一安装通孔，圆锥台的锥度与卡瓦安装内腔504的锥度相同。其中，当卡瓦4位于卡瓦安装内腔504的下端时，圆锥台的中心设置的第一安装通孔的直径小于连续管的外径，卡瓦4抱紧连续管；当卡瓦4位于卡瓦安装内腔504的上端时，圆锥台的中心设置的第一安装通孔的直径大于连续管的外径，卡瓦4松开连续管。

参考图4所示，卡瓦调节油缸安装座1包括安装底座101和设置在安装底座101的上部的连续管导向筒102，卡瓦调节油缸安装座1的中心设置有用于安装连续管的第二安装通孔103。

参考图1和图4所示，卡瓦安装底座主体501的上端设置在安装底座101内部。

参考图1所示，导向筒502可移动安装在第三安装通孔901内。

参考图1、图2和图4所示，卡瓦调节油缸安装座1上设置有3个卡瓦调节油缸2，3个卡瓦调节油缸2的第二活塞杆3分别与3个卡瓦4的大端402固定连接。参考图1所示，卡瓦4在卡瓦调节油缸2的带动下可以在卡瓦安装内腔504内向上或者向下移动。

参考图1和图2所示，3个卡瓦调节油缸2围绕卡瓦调节油缸安装座1的轴线对称设置。

参考图1和图2所示，震击器底座9的上表面对称设置有4个举升油缸8和4个强力弹簧7，强力弹簧7的下端固定在震击器底座9的上表面，4个举升油缸8和4个强力弹簧7均围绕震击器底座1的轴线对称设置。需要说明的是，强力弹簧7套设在支撑杆902上。

本发明实施例的用于连续管解卡的震击器，当举升油缸8处于最小行程时，通过调节卡瓦调节油缸2让卡瓦4处于卡瓦安装底座5的下方，卡瓦4抱紧连续管；然后向举升油缸8内注入高压液压油，在举升油缸8的第一活塞杆6的带动向，由于卡瓦抱紧连续管，当举升油缸推动第一活塞杆向上运动，连续管随卡瓦4向上运动，向上提升连续管，由于连续管卡紧在卡点，无法使连续管产生在竖直方向的位移，所以油连续管会产生弹性形变，积蓄出比较大的弹性势能，然后抽出举升油缸内的高压液压油，在通过调节卡瓦调节油缸2让卡瓦4处于卡瓦安装底座5的上方，卡瓦4抱紧连续管，连续管就会在弹性势能和重力势能的作用下产生比较大的冲击载荷，从而对连续管的卡点处产生震击作用，通过利用连续管产生的弹性势能和重力势能实现对卡阻点的不断往返冲击，利用冲击载荷对连续管的卡点处产生的震击作用，促进连续管解卡工作的完成，降低连续油管的解卡难度，避免连续油管解卡过程中向上的拉力大于连续油管的断裂拉力造成连续油管的拉断，实现连续油管的安全高效解卡。

而且，本发明实施例的用于连续管解卡的震击器，震击器底座9的上表面设置有支撑杆902，其中，支撑杆902的长度小于强力弹簧7的长度，当连续管在弹性势能和重力势能的作用下对卡阻点不断往返冲击实现成功解卡之后，震击器底部的四根弹簧可以对下落的连续管起到缓冲作用，防止连续油继续下落。

本发明实施例提供一种用于连续管解卡的震击器，包括震击器底座、下端固定在震击器底座上的举升油缸、与举升油缸的第一活塞杆相固定的卡瓦安装底座、与卡瓦安装底座相固定的卡瓦调节油缸安装座、固定在卡瓦调节油缸安装座上的卡瓦调节油缸、与卡瓦调节油缸的第二活塞杆固定连接的卡瓦、设置在震击器底座的上表面的强力弹簧；当卡瓦位于卡瓦安装底座的下端时，卡瓦抱紧连续管，当卡瓦位于卡瓦安装底座的上端时，卡瓦松开连续管；当卡瓦抱紧连续管之后，举升油缸推动第一活塞杆向上运动，向上提升连续管，由于连续管卡紧在卡点，无法使连续管产生在竖直方向的位移，所以油连续管会产生弹性形变，积蓄出比较大的弹性势能，然后抽出举升油缸内的高压液压油，连续管就会在弹性势能和重力势能的作用下产生比较大的冲击载荷，从而对连续管的卡点处产生震击作用，通过利用连续管产生的弹性势能和重力势能实现对卡阻点的不断往返冲击，利用冲击载荷对连续管的卡点处产生的震击作用，促进连续管解卡工作的完成，降低连续油管的解卡难度，避免连续油管解卡过程中向上的拉力大于连续油管的断裂拉力造成连续油管的拉断，实现连续油管的安全高效解卡。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于连续管解卡的震击器，其特征在于，所述震击器包括震击器底座、下端固定在所述震击器底座上的举升油缸、与所述举升油缸的第一活塞杆相固定的卡瓦安装底座、与所述卡瓦安装底座相固定的卡瓦调节油缸安装座、固定在所述卡瓦调节油缸安装座上的卡瓦调节油缸、与所述卡瓦调节油缸的第二活塞杆固定连接的卡瓦，所述卡瓦设置在所述卡瓦安装底座的内腔中，所述震击器底座的上表面设置有强力弹簧。

2.根据权利要求1所述的震击器，其特征在于，所述卡瓦安装底座上设置有用于安装卡瓦的卡瓦安装内腔，所述卡瓦安装内腔为圆锥形，所述卡瓦可移动安装在所述卡瓦安装内腔中，所述卡瓦安装内腔的大端设置在所述卡瓦安装底座的上部，所述卡瓦安装内腔的小端设置在所述卡瓦安装底座的下部，所述卡瓦为锥形，所述卡瓦的小端与所述卡瓦安装内腔的小端相配合。

3.根据权利要求1或2所述的震击器，其特征在于，所述卡瓦安装内腔中设置有3个所述卡瓦，3个所述卡瓦相互配合呈现一个圆锥台，所述圆锥台的中心设置有用于安装连续油管的第一安装通孔。

4.根据权利要求3所述的震击器，其特征在于，所述圆锥台的锥度与所述卡瓦安装内腔的锥度相同。

5.根据权利要求1所述的震击器，其特征在于，所述卡瓦调节油缸安装座包括安装底座和设置在所述安装底座上部的连续管导向筒，所述卡瓦调节油缸安装座的中心设置有用于安装连续管的第二安装通孔。

6.根据权利要求5所述的震击器，其特征在于，所述卡瓦安装底座包括卡瓦安装底座主体、设置在所述卡瓦安装底座主体下表面的导向筒、设置在所述卡瓦安装底座主体中的所述卡瓦安装内腔，所述卡瓦安装内腔的上端设置在所述安装底座内部。

7.根据权利要求6所述的震击器，其特征在于，所述震击器底座的中心设置有用于安装连续管的第三安装通孔，所述导向筒可移动安装在所述第三安装通孔内。

8.根据权利要求7所述的震击器，其特征在于，所述卡瓦调节油缸安装座设置有3个所述卡瓦调节油缸，3个所述卡瓦调节油缸的活塞杆分别与3个所述卡瓦的大端固定连接。

9.根据权利要求8所述的震击器，其特征在于，3个所述卡瓦调节油缸围绕所述卡瓦调节油缸安装座的轴线对称设置。

10.根据权利要求9所述的震击器，其特征在于，所述震击器底座的上表面对称设置有4个所述举升油缸和4个所述强力弹簧，所述强力弹簧的下端固定在所述震击器底座的上表面，4个所述举升油缸和4个所述强力弹簧均围绕所述震击器底座的轴线对称设置。