CN107435526A - 一种大范围打捞矛及其打捞方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大范围打捞矛及其打捞方法，该打捞矛包括心轴以及套在心轴上的上滑动套和下滑动套，所述的心轴包括矛杆以及分别连接在矛杆上下两端的上接头和调节套，在上滑动套和下滑动套之间连接有四块分瓣式卡瓦，在分瓣式卡瓦的两端均设置有“T”型头，在上滑动套的下端以及下滑动套的上端均设置有“T”型槽，“T”型头卡入“T”型槽后将上滑动套和下滑动套连接在一起。由于分瓣式卡瓦可在矛杆上径向移动，从而可以适应不同直径的落鱼打捞，打捞范围更大，在不能精确落鱼直径的时候也能使用；同时分瓣式卡瓦与心轴上设置有相互配合的双锥面，增大受力接触面积，提高打捞力。

Description

一种大范围打捞矛及其打捞方法

技术领域

本发明涉及一种大范围打捞矛，属于井下打捞技术领域。

背景技术

“打捞”是指用于处理油、气井中诸如钻杆、钻铤遇卡，捞出扭断或由于其它原因落井的钻杆，捞出井底活动落物，打捞断损或遇卡电缆等的工艺方法。凡是发生上述任何一种问题，正常的钻井、修井及完井工作均要中断，只有在打捞作业成功之后才能恢复。

打捞本身就是较灵活多变的工艺过程，许多时候一种事故有几种处理方法。不过，若将各种因素都考虑进去，可能只有一种是最佳方法。所以制定打捞方案是最重要的阶段之一，因为正确的方案和工具组合可以降低打捞成本。目前国内外使用最多的打捞工具是打捞筒和打捞矛。

在打捞作业中，有时对井下管状落鱼的内外径了解得不是十分精确，仅知道一个大概的范围，这样就要求打捞工具的打捞范围要大一些，以便一次打捞成功率大一些。另一方面，由于钻井作业中常常使用一些辅助钻井工具，包括随钻类震击器、减震器等，当需要打捞这些工具时，由于打捞部位的内径的不确定性，现有的打捞工具往往不能满足现场作业的要求，进而影响事故处理的效率。

现在国内的打捞筒和打捞矛一般一个卡瓦只能对应一个尺寸的落鱼，而整个钻柱有许多不同的尺寸，你无法预计会断在什么地方，如果每个尺寸都配一个卡瓦，往往需要配出十几种卡瓦，一来配得太多客户无法接受，二来如果不配齐全，万一断掉的落鱼尺寸正好没有配，真正等到钻柱或套管等断在井下时已经来不及，不能及时打捞，很可能发生更严重的井下事故，所以无论是从客户的角度还是从公司的角度都需要研发一种大范围的打捞工具。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种结构简单、使用方便、打捞范围广、打捞成功率高的大范围打捞矛及其打捞方法，从而减少配套卡瓦的种类，降低打捞成本，提高打捞效率。

本发明的技术方案：一种大范围打捞矛，包括心轴以及套在心轴上的上滑动套和下滑动套，所述的心轴包括矛杆以及分别连接在矛杆上下两端的上接头和引锥，在上滑动套和下滑动套之间连接有四块分瓣式卡瓦，在分瓣式卡瓦的两端均设置有“T”型头，在上滑动套的下端以及下滑动套的上端均设置有“T”型槽，“T”型头卡入“T”型槽后将上滑动套和下滑动套连接在一起，在分瓣式卡瓦的内壁设置有倒锥面，在矛杆上设置有与倒锥面配合的倒锥台，在矛杆上位于上接头与上滑动套之间套有限位套，在上滑动套与限位套之间设置有缓冲弹簧，在矛杆上位于限位套与上滑动套之间套有转动环，且转动环设置在上滑动套内，在转动环的径向插入有转动销，所述的转动销可在矛杆外壁上的蛇形滑道内滑动。

进一步，所述分瓣式卡瓦的内壁设置有两个倒锥面，在矛杆上设置有两个与倒锥面配合的倒锥台。

进一步，所述矛杆上位于下滑动套与引锥之间螺纹连接有调节套，通过调节套限制下滑动套的行程，从而达到控制分瓣式卡瓦的张开范围。

进一步，所述四块分瓣式卡瓦的外壁上设置有环形槽，在运输以及在水平井中使用时，可使用细钢丝固定在环形槽上后，避免瓣式卡瓦出现松动下搭情况。

进一步，所述“T”型槽的口部通过螺钉固定有压板，防止“T”型头从“T”型槽内滑出。

进一步，所述蛇形滑道包括交替设置在矛杆外壁上的径向短滑道和径向长滑道，相邻的径向短滑道与径向长滑道通过换向滑道连接。

同时，本发明还提供一种用于上述大范围打捞矛的打捞方法，首先将上接头连接在钻柱上，并在四块分瓣式卡瓦的环形槽上捆绑细钢丝，然后下方钻柱，此时转动销处于径向短滑道位置，当打捞矛进入落鱼后，鱼头推动限位套上行，转动销滑动至换向滑道处，使限位套与上接头压紧限位，然后继续上提钻柱，转动销滑动至径向长滑道处，分瓣式卡瓦在缓冲弹簧的作用力下逐渐张开变大，使得分瓣式卡瓦紧紧卡住落鱼，继续上提钻柱，在弹簧力的作用下分瓣式卡瓦对落鱼产生内夹紧力，咬住落鱼并随着矛杆上行，分瓣式卡瓦内壁上的倒锥面与矛杆外壁上的倒锥台贴合，上提力增加，分瓣式卡瓦的夹紧力也增加，使得分瓣式卡瓦上的三角形牙咬入落鱼外壁，继续上提就可实现打捞。

上述方法中，当出现落鱼卡死无法捞出的情况时，则下放钻柱，此时转动销会从蛇形滑道的径向长滑道滑入径向短滑道，此时，分瓣式卡瓦内壁上的倒锥面与矛杆外壁上的倒锥台分离，在缓冲弹簧的作用力下分瓣式卡瓦向内收回，再次上提钻柱，转动销进入径向短滑道内而无法再向下走，不能再夹紧落鱼，从而释放落鱼，实现脱手。

由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：

1、打捞范围广：由于分瓣式卡瓦可在矛杆上径向移动，从而可以适应不同直径的落鱼打捞，打捞范围更大，在不能精确落鱼直径的时候也能使用；

2、配件少：本发明只需配有2-3种卡瓦便可以覆盖以往打捞工具十几种卡瓦的范围；

3、可以在水平井中使用：在四块分瓣式卡瓦的圆周上设置有环形槽，使用细钢丝固定在环形槽上后，分瓣式卡瓦水平放置不会出现松动下搭情况；

4、本发明在心轴上设计有蛇形滑道，通过提放心轴，转动销会在蛇形滑道中运动，提放一次转动销会进入蛇形滑道的径向长滑道，分瓣式卡瓦即能张开抓住落鱼，再次提放转动销进入蛇形滑道的径向短滑道，分瓣式卡瓦无法张开，从而释放落鱼；

5、采用分瓣式卡瓦增加卡瓦的打捞范围，并四块分瓣式卡瓦通过“T”型头与上滑动套和下滑动套上的“T”型槽连接在一起，使四块分瓣式卡瓦在上下移动时成为一个整体，保证卡瓦在打捞时的同步性；

6、分瓣式卡瓦与心轴上设置有相互配合的双锥面，增大受力接触面积，提高打捞力；

7、本发明的转动环为独立式结构，将转动销安装在转动环上，提放过程中只需要转动环旋转，摆脱了原有的转动销安装于外筒上，在提放钻柱时外筒必须旋转的方式，从而减小了摩擦力，增加了抓放落鱼的可靠性；

8、本发明的调节套与心轴的下端螺纹连接，通过调节调节套与下滑动套之间的间距来控制分瓣式卡瓦张开的最大尺寸，达到调节打捞范围的目的，以满足精确打捞的要求。

附图说明

图1为本发明的装配结构示意图；

图2为本发明的结构示意图的爆炸图；

图3为分瓣式卡瓦与上滑动套和限位套的连接结构图；

图4为蛇形滑道的展开结构示意图；

图5为打捞矛下井进入落鱼时的结构示意图；

图6为打捞矛上脱手时的结构示意图；

图7为打捞矛上的分瓣式卡瓦咬住落鱼时的结构示意图。

附图标记说明：1-心轴，2-缓冲弹簧，3-上滑动套，4-分瓣式卡瓦，5-环形槽，6-下滑动套，7.1-调节套，7.2-引锥，8-矛杆，9-上接头，10-倒锥台，11-限位套，12-转动环，13-转动销，14-倒锥面，15- 蛇形滑道，15a-径向短滑道，15b-换向滑道，15c-径向长滑道，16-螺钉，17-“T”型头，18-“T”型槽，19-压板。

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，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例：大范围打捞矛的结构示意图如图1～3所示，包括心轴1以及套在心轴1上的上滑动套3和下滑动套6，所述的心轴1包括矛杆8以及分别连接在矛杆8上下两端的上接头9和引锥 7.2，在矛杆8上位于下滑动套6与引锥7.2之间螺纹连接有调节套 7.1，通过调节套7.1限制下滑动套6的行程，从而达到控制分瓣式卡瓦4的张开范围。在上滑动套3和下滑动套6之间连接有四块分瓣式卡瓦4，在分瓣式卡瓦4的两端均设置有“T”型头17，在上滑动套 3的下端以及下滑动套6的上端均设置有“T”型槽18，“T”型头 17卡入“T”型槽18后将上滑动套3和下滑动套6连接在一起，在“T”型槽18的口部通过螺钉16固定有压板19，防止“T”型头17 从“T”型槽18内滑出；在分瓣式卡瓦4的内壁设置有两个倒锥面 14，在矛杆8上设置有两个与倒锥面14配合的倒锥台10，在四块分瓣式卡瓦4的外壁上设置有环形槽5；在矛杆8上位于上接头9与上滑动套3之间套有限位套11，在上滑动套3与限位套11之间设置有缓冲弹簧2，在矛杆8上位于限位套11与上滑动套3之间套有转动环12，且转动环12设置在上滑动套3内，在转动环12的径向插入有转动销13，所述的转动销13可在矛杆8外壁上的蛇形滑道15内滑动；参见图4，所述蛇形滑道15包括交替设置在矛杆8外壁上的径向短滑道15a和径向长滑道15c，相邻的径向短滑道15a与径向长滑道15c通过换向滑道15b连接。

本发明的工作原理：首先将上接头9连接在钻柱上，并在四块分瓣式卡瓦4的环形槽5上捆绑细钢丝，避免分瓣式卡瓦4下放过程中出现松动下搭情况。参见图5，初始位置时，转动销13处于径向短滑道15a位置；参见图6，当打捞矛进入落鱼后，鱼头推动限位套11 上行，转动销13滑动至换向滑道15b处，此时，限位套11与上接头 9压紧限位，防止转动销13与蛇形滑道15接触受力压坏滑道；参见图7，上提钻柱，转动销13滑动至径向长滑道15c处，分瓣式卡瓦4 在缓冲弹簧2的作用力下逐渐张开变大，使得分瓣式卡瓦4紧紧卡住落鱼，继续上提钻柱，在弹簧力的作用下分瓣式卡瓦4对落鱼产生内夹紧力，咬住落鱼，随着矛杆上行，分瓣式卡瓦4内壁上的倒锥面 14与矛杆8外壁上的倒锥台10贴合，上提力增加，分瓣式卡瓦4的夹紧力也增加，使得分瓣式卡瓦4上的三角形牙咬入落鱼外壁，继续上提就可实现打捞。

当出现落鱼卡死无法捞出的情况时，则下放钻柱，此时转动销13会从蛇形滑道15的径向长滑道15c滑入换向滑道15b，此时，分瓣式卡瓦4内壁上的倒锥面14与矛杆8外壁上的倒锥台10分离，分瓣式卡瓦4不能再夹紧落鱼，从而释放落鱼，实现脱手。

Claims (8)

1.一种大范围打捞矛，包括心轴(1)以及套在心轴(1)上的上滑动套(3)和下滑动套(6)，其特征在于：所述的心轴(1)包括矛杆(8)以及分别连接在矛杆(8)上下两端的上接头(9)和引锥(7.2)，在上滑动套(3)和下滑动套(6)之间连接有四块分瓣式卡瓦(4)，在分瓣式卡瓦(4)的两端均设置有“T”型头(17)，在上滑动套(3)的下端以及下滑动套(6)的上端均设置有“T”型槽(18)，“T”型头(17)卡入“T”型槽(18)后将上滑动套(3)和下滑动套(6)连接在一起，在分瓣式卡瓦(4)的内壁设置有倒锥面(14)，在矛杆(8)上设置有与倒锥面(14)配合的倒锥台(10)，在矛杆(8)上位于上接头(9)与上滑动套(3)之间套有限位套(11)，在上滑动套(3)与限位套(11)之间设置有缓冲弹簧(2)，在矛杆(8)上位于限位套(11)与上滑动套(3)之间套有转动环(12)，且转动环(12)设置在上滑动套(3)内，在转动环(12)的径向插入有转动销(13)，所述的转动销(13)可在矛杆(8)外壁上的蛇形滑道(15)内滑动。

2.根据权利要求1所述的大范围打捞矛，其特征在于：所述分瓣式卡瓦(4)的内壁设置有两个倒锥面(14)，在矛杆(8)上设置有两个与倒锥面(14)配合的倒锥台(10)。

3.根据权利要求1所述的大范围打捞矛，其特征在于：所述矛杆(8)上位于下滑动套(6)与引锥(7.2)之间螺纹连接有调节套(7.1)。

4.根据权利要求1所述的大范围打捞矛，其特征在于：所述四块分瓣式卡瓦(4)的外壁上设置有环形槽(5)。

5.根据权利要求1所述的大范围打捞矛，其特征在于：所述“T”型槽(18)的口部通过螺钉(16)固定有压板(19)。

6.根据权利要求1所述的大范围打捞矛，其特征在于：所述蛇形滑道(15)包括交替设置在矛杆(8)外壁上的径向短滑道(15a)和径向长滑道(15c)，相邻的径向短滑道(15a)与径向长滑道(15c)通过换向滑道(15b)连接。

7.一种用于权利要求1～6任意一项所述的大范围打捞矛的打捞方法，其特征在于：首先将上接头连接在钻柱上，并在四块分瓣式卡瓦的环形槽上捆绑细钢丝，然后下方钻柱，此时转动销处于径向短滑道位置，当打捞矛进入落鱼后，鱼头推动限位套上行，转动销滑动至换向滑道处，使限位套与上接头压紧限位，然后继续上提钻柱，转动销滑动至径向长滑道处，分瓣式卡瓦在缓冲弹簧的作用力下逐渐张开变大，使得分瓣式卡瓦紧紧卡住落鱼，继续上提钻柱，在弹簧力的作用下分瓣式卡瓦对落鱼产生内夹紧力，咬住落鱼并随着矛杆上行，分瓣式卡瓦内壁上的倒锥面与矛杆外壁上的倒锥台贴合，上提力增加，分瓣式卡瓦的夹紧力也增加，使得分瓣式卡瓦上的三角形牙咬入落鱼外壁，继续上提就可实现打捞。

8.根据权利要求7所述的用于大范围打捞矛的打捞方法，其特征在于：当出现落鱼卡死无法捞出的情况时，则下放钻柱，此时转动销会从蛇形滑道的径向长滑道滑入径向短滑道，此时，分瓣式卡瓦内壁上的倒锥面与矛杆外壁上的倒锥台分离，在缓冲弹簧的作用力下分瓣式卡瓦向内收回，再次上提钻柱，转动销进入径向短滑道内而无法再向下走，不能再夹紧落鱼，从而释放落鱼，实现脱手。