CN111255403A - 一种石油开采井下绳索类落物打捞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油开采井下绳索类落物打捞装置，包括绳索抓取装置，绳索抓取装置位于打捞装置的下部，绳索抓取装置包括固定圈、内齿回转支承、下护罩、第一电机、第一齿轮以及夹绳机构，夹绳机构用于夹起绳索；固定圈上端固定连接环形的下固定座，下固定座上方设有环形的上固定座；上固定座上端安装卡套，卷绳装置包括卷绳机架、安装框架、第二外齿回转支承、转动板和夹紧杆，卷绳机架上贯穿安装夹起机构。本打捞装置能够将井下绳索类落物打捞上来，如果遇卡时可自动剪断绳索，将断绳上部分打捞上来，使用方便，减少打捞时间。此打捞装置下部的夹绳机构根据落绳的姿态可以调节角度和方向，以便于抓取卡在井壁的各种姿态绳索。

Description

一种石油开采井下绳索类落物打捞装置

技术领域

本发明涉及绳索打捞技术领域，具体为一种石油开采井下绳索类落物打捞装置。

背景技术

斜度井在油田开发中由于井身结构特殊，普遍存在狗腿井段、岩屑床岩屑堆积，钻井液性能不良以及操作失误导致绳索打扭、带伤工作等原因，落井事故时有发生。

井下绳索类落物打捞工艺技术是石油井下工程事故处理工艺的重要部分，根据落井绳索的工作状况，事故类型大致分为测井电缆，油水井测试钢丝和电泵电缆落井等。绳索类落物一般是与下部相连的测井仪器、电泵阻卡等一起落井，属于综合类事故打捞处理工艺。

传统的打捞工具常用有内钩、外钩、套铣筒。前两种工具结构简单、功能单一，绳索上矛量小时，不能缠绕自锁，容易脱矛，捞获成功率低，无效工作量大。绳索上矛量大时，缠锁在捞矛部位的绳索将推动以上部分堆积翻滚，即工程上所称翻肠子的现象，绳团直径越来越大，当大于井径时，将打捞管柱卡死在井内造成事故复杂化。打捞耗时长，因为一次捞获的成功率低，时间消耗大，需要重复多次才能够打捞上来，耗时最长的可达数月。同时在一些大斜度井下操作时，常规的打捞工具也难以将绳索打捞上来，由此严重影响钻井采油的施工，经济损失巨大。鱼头位置有极大的不确定性，断头以下由于弹性会呈S状，或螺旋缠绕悬挂于井壁上。

如果多次尝试打捞，导致钢丝绳被压实，内外钩无法插入时，则用镶焊钨钢块的套铣筒套铣，但这样做的后果是直接破坏了绳索，无法再次使用，每根绳索价值数万元，直接经济损失大。

为此我们提出一种石油开采井下绳索类落物打捞装置用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油开采井下绳索类落物打捞装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油开采井下绳索类落物打捞装置，包括绳索抓取装置，所述绳索抓取装置位于打捞装置的下部，所述绳索抓取装置包括固定圈、内齿回转支承、下护罩、第一电机、第一齿轮以及夹绳机构，所述内齿回转支承的外圈固定连接固定圈，内齿回转支承的内圈上啮合第一齿轮，所述第一齿轮通过第一电机驱动，内齿回转支承的内圈下端固定连接下护罩，所述下护罩内设有可旋转、伸缩的夹绳机构，所述夹绳机构用于夹起绳索；

固定圈上端固定连接环形的下固定座，所述下固定座上方设有环形的上固定座，所述上固定座和下固定座之间固定连接有中空的套筒，所述夹绳机构夹起的绳索类落物通过套筒中间的空腔向上提出，上固定座上设有防止打捞装置坠落的卡爪限位装置，所述上固定座内侧的两端分别水平安装液压缸，所述液压缸的驱动端固定连接剪断刀具，所述剪断刀具用于剪断从套筒上端提出的绳索；

上固定座上端安装圆环型的卡套，所述卡套的内壁上开设有与卷绳装置卡接的限位槽，位于下端的圆环通过螺栓安装在上护罩内部的法兰顶部，且上护罩侧壁上对应螺栓的位置开设有安装孔。

所述卷绳装置包括卷绳机架、安装框架、第二外齿回转支承、转动板和夹紧杆，所述卷绳机架为开口向下的U型架，卷绳机架下端固定连接安装框架，所述安装框架的内侧设有开口，且开口连接第二外齿回转支承的内圈，第二外齿回转支承的外圈通过齿轮机构驱动，第二外齿回转支承外圈远离开口的侧面固定连接转动板，所述转动板位于安装框架内，两侧的转动板之间平行安装有两根夹紧杆，两根所述夹紧杆在转动板上可滑动并调节杆间距；

两侧的安装框架的外侧通过第三弹簧连接卷绳卡块，所述卷绳卡块和安装框架外侧之间还对应设置第三电磁铁，且卷绳卡块的外端活动贯穿卷绳护罩下端的通孔，所述卷绳护罩固定安装在卷绳机架的外侧，卷绳机架上端固定设有提拉绳，所述提拉绳缠绕在井外设备上，所述卷绳卡块伸出于卷绳护罩外表面，并且可活动卡接在卡套内的限位槽上；

所述卷绳机架上贯穿安装夹起机构，所述夹起机构包括电动伸缩杆、机构支座、转动安装座、第九电机、第七齿轮、第十电机和夹板，所述电动伸缩杆安装在卷绳机架内，且电动伸缩杆驱动端活动贯穿卷绳机架的底部并向下延伸，电动伸缩杆驱动端上固定连接机构支座，所述机构支座上安装第九电机，所述第九电机的驱动端活动贯穿机构支座底部并连接转动安装座，所述转动安装座内平行安装有两个相互啮合的第七齿轮，两个第七齿轮下端均连接具有防滑凸起的夹板，所述夹板可穿过两个夹紧杆向下延伸，其中一个第七齿轮上连接第十电机的驱动端，所述第十电机安装在转动安装座上。

优选的，所述固定圈内侧面上设有向圆心延伸的第一安装板，所述第一安装板上端固定安装第一电机，所述第一电机贯穿第一安装板并连接第一齿轮。

优选的，所述下护罩的内侧两端分别竖向连接安装支架，其中一侧安装支架的上端连接两个平行安装的导向轮，所述导向轮位于固定圈圆心的正下方；两个安装支架的底部安装有夹绳机构，沿着夹绳机构长度方向的下护罩上设有两个抓取口。

优选的，所述夹绳机构包括支撑架、第一外齿回转支承、第二电机、第三电机、第二齿轮、燕尾滑轨、滑块、连接座、齿条、第三齿轮、第四电机和第二安装板，安装支架的底部外侧固定安装第二电机，所述第二电机的驱动端贯穿安装支架并连接支撑架，所述支撑架固定连接第一外齿回转支承内圈的两侧，所述第一外齿回转支承的外圈设有齿，且与第二齿轮啮合，所述第二齿轮的转轴固定连接第三电机的驱动端，所述第三电机安装在第二安装板上，所述第二安装板与第一外齿回转支承内圈连接，所述第一外齿回转支承外圈的端面上对称安装有两个燕尾滑轨，所述燕尾滑轨内滑动卡接滑块，所述滑块焊接连接座，所述连接座的耳板上可转动安装第三齿轮，所述第三齿轮通过安装在耳板上的第四电机驱动，所述第三齿轮上通过齿轮结构啮合齿条，所述齿条滑动位于第三齿轮和连接座之间的间隙内，且齿条贯穿穿过第一外齿回转支承向抓取口延伸。

优选的，所述夹绳机构还包括第一电磁铁和第一弹簧，位于第一外齿回转支承外圈端面的两个连接座之间通过第一弹簧固定连接，且两个连接座相对的侧面上均安装第一电磁铁，当两个连接座上的第一电磁铁同时通电时，两个连接座相向运动，断电时，在第一弹簧作用下，两个连接座反向运动；

所述夹绳机构还包括夹块和第五电机，所述齿条前端内侧设有凹槽，所述凹槽内可转动安装夹块，所述夹块通过安装在齿条前端外侧的第五电机驱动。

优选的，所述下固定座内圈通过多个下连接板固定连接套筒的一端，所述套筒上套接第三外齿回转支承，所述套筒的另一端通过多个上连接板连接环形结构的上固定座，其中任意一个上连接板顶部安装第六电机，所述第六电机的驱动端固定连接位于上连接板底部的第四齿轮，所述第四齿轮与第三外齿回转支承的外圈啮合，其它上连接板均可转动安装卡块，所述卡块的一端为四分之三圆形盘，其上分布有齿，且与第三外齿回转支承的外圈啮合，卡块的另一端向外延伸出直杆，多个所述卡块的安装位置以及直杆延伸方向关于第三外齿回转支承的圆形中心对称。

优选的，所述卡套为两个阶梯状的圆环组合而成，位于上端的圆环外径小于下端的圆环外径，且两者内径一致，位于上端的圆环内壁上内凹出一个环形的限位槽。

优选的，所述卷绳装置还包括第三安装板、第六齿轮和第八电机，所述第二外齿回转支承的外圈啮合第六齿轮，所述第六齿轮可转动安装在第三安装板上，所述第三安装板与第二外齿回转支承的内圈固定连接，且第三安装板上安装有第八电机的驱动端连接第六齿轮的转轴。

优选的，所述卷绳装置还包括第二电磁铁和第二弹簧，所述转动板的内侧面上水平开设有燕尾键槽，所述燕尾键槽的两端分别卡接两根夹紧杆末端的燕尾键，所述燕尾键的外端通过第二弹簧固定连接转动板，且燕尾键的外端和转动板上均安装第二电磁铁，当第二电磁铁通电时，两个燕尾键相向运动，两个夹紧杆之间的杆间距减小；当第二电磁铁断电时，两个燕尾键反向运动，两个夹紧杆之间的杆间距增大。

优选的，所述打捞装置还包括上护罩和中护罩，所述上护罩底部与上固定座底部固定连接，上护罩内部设有法兰，所述法兰与上固定座顶部固定连接，所述上护罩顶部位于卡套的上端，其顶部开设有用于卷绳护罩拉出的通孔；所述上护罩上端均布有多个导向板，所述导向板与上护罩顶部通过销轴连接，销轴的一端固定连接同步电机，多个导向板上的同步电机同时启动和关闭，所述导向板的外端围绕在卷绳护罩上端；所述中护罩底部与固定圈固定连接，中护罩的顶部位于卡爪限位装置的下方，且其顶部开设有用于绳索拉出的通孔；导向板围绕在卷绳装置的卷绳护罩外侧，且导向板外端设有斜边，同步电机启动后，导向板同时张开或者闭合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本打捞装置能够将井下绳索类落物打捞上来，如果遇卡时可根据情况选择控制设备自动剪断绳索，将断绳上部分打捞上来，使用方便，减少打捞时间。

此打捞装置下部的夹绳机构根据落绳的姿态可以调节角度和方向，以便于抓取卡在井壁的各种姿态绳索。

此打捞装置设置卡爪限位装置，如果打捞装置需要在井里定位，卡块伸出卡在井里。

此打捞装置设置了卷绳机构，能将打捞上来的绳索卷起来，避免绳索掉落。

此打捞装置设置了夹起机构，能够夹住下方夹绳机构的绳索向上提，夹板内表面有防滑凸起，避免绳索滑落，夹起机构可以调节夹板的角度，使夹板对准下方夹绳机构的绳索。

此打捞装置的卷绳机构和卡套可以快速的分离或旋接在一起，根据仪器是否卡在井里来确定卷绳机构是否需要和卡套分离。

打捞装置的上护罩上部设置了导向板，在大斜度井下，导向板能辅助卷绳装置快速找到打捞装置中心，顺利和卡套连接；

此打捞装置设置护罩，对部件起到保护作用。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明内部结构示意图；

图3为本发明局部剖视图；

图4为本发明中卷绳装置剖视图；

图5为本发明中绳索抓取装置立体结构示意图；

图6为本发明中下护罩结构示意图；

图7为本发明中夹绳机构示意图；

图8为本发明中夹绳机构左视图；

图9为本发明中夹绳机构俯视图；

图10为本发明中夹绳机构局部结构示意图；

图11为本发明中夹绳机构局部结构俯视图；

图12为本发明图11中A-A处剖视图；

图13为本发明中第一外齿回转支承结构示意图；

图14为本发明中上、下固定座示意图；

图15为本发明中上、下固定座剖视图；

图16为本发明中卡爪限位装置示意图；

图17为本发明中卡套立体示意图；

图18为本发明中卡套剖视图图；

图19为本发明中卷绳装置和卡套结构示意图；

图20为本发明中卷绳装置示意图；

图21为本发明中卷绳装置局部结构示意图；

图22为本发明中卷绳装置局部结构剖视图；

图23为本发明中第二外齿回转支承示意图；

图24为本发明中夹起机构示意图；

图25为本发明中夹起机构主视图；

图26为本发明中导向板闭合结构示意图；

图27为本发明中导向板张开结构示意图。

图中：绳索抓取装置-1、固定圈-11、第一安装板-1101、内齿回转支承-12、下护罩-13、抓取口-1301、安装支架-1302、第一电机-14、第一齿轮-15、夹绳机构-16、支撑架-1601、第一外齿回转支承-1602、第二电机-1603、第三电机-1604、第二齿轮-1605、燕尾滑轨-1606、滑块-1607、连接座-1608、齿条-1609、第三齿轮-1610、第四电机-1611、第一电磁铁-1612、第一弹簧-1613、夹块-1614、第五电机-1615、第二安装板-1616、导向轮-17、上固定座-21、上连接板-2101、下固定座-22、下连接板-2201、卡爪限位装置-3、卡块-31、第六电机-32、第四齿轮-33、第三外齿回转支承-34、剪断刀具-4、液压缸-401、卡套-5、限位槽-501、卷绳装置-6、卷绳机架-61、安装框架-62、第二外齿回转支承-63、第三安装板-64、第六齿轮-65、第八电机-66、转动板-67、燕尾键槽-6701、夹紧杆-68、燕尾键-6801、第二电磁铁-69、第二弹簧-610、卷绳卡块-611、第三电磁铁-612、第三弹簧-613、卷绳护罩-614、提拉绳-615、夹起机构-7、电动伸缩杆-71、机构支座-72、转动安装座-73、第九电机-74、第七齿轮-75、第十电机-76、夹板-77、上护罩-81、法兰-8101、导向板-8102、同步电机-8103、安装孔-8104、中护罩-82。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13，本发明提供一种技术方案：一种石油开采井下绳索类落物打捞装置，包括绳索抓取装置1，绳索抓取装置1位于打捞装置的下部，绳索抓取装置1包括固定圈11、内齿回转支承12、下护罩13、第一电机14、第一齿轮15以及夹绳机构16，内齿回转支承12的外圈固定连接固定圈11，内齿回转支承12的内圈上啮合第一齿轮15，第一齿轮15通过第一电机14驱动，内齿回转支承12的内圈下端固定连接下护罩13，下护罩13内设有可旋转、伸缩的夹绳机构16，夹绳机构16用于夹起绳索；本发明中的打捞装置需要配合现有技术中的视频实时传输设备(例如高清摄像头)使用，便于井上操作人员看清井下的情况，从而控制打捞装置进行操作。

请参阅图5-6，固定圈11内侧面上设有向圆心延伸的第一安装板1101，第一安装板1101上端固定安装第一电机14，第一电机14贯穿第一安装板1101并连接第一齿轮15。

下护罩13的内侧两端分别竖向连接安装支架1302，其中一侧安装支架1302的上端连接两个平行安装的导向轮17，导向轮17位于固定圈11圆心的正下方；两个安装支架1302的底部安装有夹绳机构16，沿着夹绳机构16长度方向的下护罩13上设有两个抓取口1301，夹绳机构16可在两个抓取口1301之间往复运动，将打捞装置下方的绳索夹起。

请参阅图7-13，夹绳机构16包括支撑架1601、第一外齿回转支承1602、第二电机1603、第三电机1604、第二齿轮1605、燕尾滑轨1606、滑块1607、连接座1608、齿条1609、第三齿轮1610、第四电机1611和第二安装板1616，安装支架1302的底部外侧固定安装第二电机1603，第二电机1603的驱动端贯穿安装支架1302并连接支撑架1601，支撑架1601固定连接第一外齿回转支承1602内圈的两侧，第一外齿回转支承1602的外圈设有齿，且与第二齿轮1605啮合，第二齿轮1605的转轴固定连接第三电机1604的驱动端，第三电机1604安装在第二安装板1616上，第二安装板1616与第一外齿回转支承1602内圈连接，第一外齿回转支承1602外圈的端面上对称安装有两个燕尾滑轨1606，燕尾滑轨1606内滑动卡接滑块1607，滑块1607焊接连接座1608，连接座1608的耳板上可转动安装第三齿轮1610，第三齿轮1610通过安装在耳板上的第四电机1611驱动，第三齿轮1610上通过齿轮结构啮合齿条1609，齿条1609滑动位于第三齿轮1610和连接座1608之间的间隙内，且齿条1609贯穿穿过第一外齿回转支承1602向抓取口1301延伸。

启动第二电机1603可带动支撑架1601转动，进而控制整个夹绳机构16在下护罩13内上下摆动；此外第一外齿回转支承1602在第二齿轮1605的传动下可转动，齿条1609安装在第一外齿回转支承1602上，从而使得齿条1609跟随第一外齿回转支承1602转动；同时，齿条1609还可以在连接座1608上往复运动，从而使得夹绳机构16覆盖了下护罩13下端足够大的区域，可用于对不同位置的绳索夹持。

夹绳机构16还包括第一电磁铁1612和第一弹簧1613，位于第一外齿回转支承1602外圈端面的两个连接座1608之间通过第一弹簧1613固定连接，且两个连接座1608相对的侧面上均安装第一电磁铁1612，当两个连接座1608上的第一电磁铁1612同时通电时，两个连接座1608相向运动，断电时，在第一弹簧1613作用下，两个连接座1608反向运动；

夹绳机构16还包括夹块1614和第五电机1615，齿条1609前端内侧设有凹槽，凹槽内可转动安装夹块1614，夹块1614通过安装在齿条1609前端外侧的第五电机1615驱动。通过夹块1614对绳索进行夹持，当夹块1614位于绳索的两侧时，将两个连接座1608上的第一电磁铁1612同时通电，使得两个连接座1608相向运动，从而带动齿条1609前端的夹块1614相向运动，将绳索夹紧；然后启动第四电机1611，带动第三齿轮1610转动，使得夹块1614向下护罩13中心位置移动。

请参阅图3、15-16，固定圈11上端固定连接环形的下固定座22，下固定座22上方设有环形的上固定座21，上固定座21和下固定座22之间固定连接有中空的套筒23，夹绳机构16夹起的绳索类落物通过套筒23中间的空腔向上提出，上固定座21上设有防止打捞装置坠落的卡爪限位装置3，上固定座21内侧的两端分别水平安装液压缸401，液压缸401的驱动端固定连接剪断刀具4，剪断刀具4用于剪断从套筒23上端提出的绳索；

下固定座22内圈通过多个下连接板2201固定连接套筒23的一端，套筒23上套接第三外齿回转支承34，套筒23的另一端通过多个上连接板2101连接环形结构的上固定座21，其中任意一个上连接板2101顶部安装第六电机32，第六电机32的驱动端固定连接位于上连接板2101底部的第四齿轮33，第四齿轮33与第三外齿回转支承34的外圈啮合，其它上连接板2101均可转动安装卡块31，卡块31的一端为四分之三圆形盘，其上分布有齿，且与第三外齿回转支承34的外圈啮合，卡块31的另一端向外延伸出直杆，多个卡块31的安装位置以及直杆延伸方向关于第三外齿回转支承34的圆形中心对称。当打捞装置下探到井内遇堵处时，启动第六电机32带动第四齿轮33转动，带动第三外齿回转支承34的外圈转动，与第三外齿回转支承34的外圈啮合的卡块31均同时发生转动，使得其具有直杆的一端向外伸出，并卡接在堵塞处，从而使得打捞装置定位在井内固定的位置处。

上固定座21上端安装圆环型的卡套5，卡套5的内壁上开设有与卷绳装置6卡接的限位槽501；

进一步的，卡套5为两个阶梯状的圆环组合而成，位于上端的圆环外径小于下端的圆环外径，且两者内径一致，位于上端的圆环内壁上内凹出一个环形的限位槽501，位于下端的圆环通过螺栓安装在上护罩81内部的法兰8101顶部，且上护罩81侧壁上对应螺栓的位置开设有安装孔8104。

请参阅图17-19，卷绳装置6包括卷绳机架61、安装框架62、第二外齿回转支承63、转动板67和夹紧杆68，卷绳机架61为开口向下的U型架，卷绳机架61下端固定连接安装框架62，安装框架62的内侧设有开口，且开口连接第二外齿回转支承63的内圈，第二外齿回转支承63的外圈通过齿轮机构驱动，第二外齿回转支承63外圈远离开口的侧面固定连接转动板67，转动板67位于安装框架62内，两侧的转动板67之间平行安装有两根夹紧杆68，两根夹紧杆68在转动板67上可滑动并调节杆间距；

进一步的，卷绳装置6还包括第三安装板64、第六齿轮65和第八电机66，第二外齿回转支承63的外圈啮合第六齿轮65，第六齿轮65可转动安装在第三安装板64上，第三安装板64与第二外齿回转支承63的内圈固定连接，且第三安装板64上安装有第八电机66的驱动端连接第六齿轮65的转轴。

进一步的，卷绳装置6还包括第二电磁铁69和第二弹簧610，转动板67的内侧面上水平开设有燕尾键槽6701，燕尾键槽6701的两端分别卡接两根夹紧杆68末端的燕尾键6801，燕尾键6801的外端通过第二弹簧610固定连接转动板67，且燕尾键6801的外端和转动板67上均安装第二电磁铁69，当第二电磁铁69通电时，两个燕尾键6801相向运动，两个夹紧杆68之间的杆间距减小；当第二电磁铁69断电时，两个燕尾键6801反向运动，两个夹紧杆68之间的杆间距增大。

两侧的安装框架62的外侧通过第三弹簧613连接卷绳卡块611，卷绳卡块611和安装框架62外侧之间还对应设置第三电磁铁612，且卷绳卡块611的外端活动贯穿卷绳护罩614下端的通孔，卷绳护罩614固定安装在卷绳机架61的外侧，卷绳机架61上端固定设有提拉绳615，提拉绳615缠绕在井外设备上，卷绳卡块611伸出于卷绳护罩614外表面，并且可活动卡接在卡套5内的限位槽501上，具体是：带有卷绳护罩614的卷绳装置6活动进出卡套5内部，其中，第三电磁铁612为通电状态时，相对的第三电磁铁612相互吸引，使得卷绳卡块611外端不伸出于卷绳护罩614外表面，卷绳装置6与卡套5之间无连接；当第三电磁铁612断电时，第三电磁铁612失去磁力，在第三弹簧613的作用下，卷绳卡块611伸出于卷绳护罩614外表面，并且可活动卡接在卡套5内的限位槽501上，使得卷绳装置6和卡套5卡合。

卷绳机架61上贯穿安装夹起机构7，夹起机构7包括电动伸缩杆71、机构支座72、转动安装座73、第九电机74、第七齿轮75、第十电机76和夹板77，电动伸缩杆71安装在卷绳机架61上，且电动伸缩杆71驱动端活动贯穿卷绳机架61的底部并向下延伸，电动伸缩杆71驱动端上固定连接机构支座72，机构支座72上安装第九电机74，第九电机74的驱动端活动贯穿机构支座72底部并连接转动安装座73，转动安装座73内平行安装有两个相互啮合的第七齿轮75，两个第七齿轮75下端均连接具有防滑凸起的夹板77，夹板77可穿过两个夹紧杆68向下延伸，其中一个第七齿轮75上连接第十电机76的驱动端，第十电机76安装在转动安装座73上。

第九电机74可带动转动安装座73转动，因此可调节夹板77角度，使夹板77对准下方夹绳机构16的夹块1614，便于夹取绳索；第十电机76转动可以驱动第七齿轮75转动，使夹板77夹紧或张开，具体是：电动伸缩杆71的驱动端向下伸出，依次穿过两个夹紧杆68、套筒23和导向轮17，将夹板77伸到夹绳机构16已经夹到的绳索的上方，然后驱动第七齿轮75转动，使夹板77夹紧，将绳索夹住，电动伸缩杆71收缩，将绳索再依次从导向轮17、套筒23以及两个夹紧杆68之间穿过，并让绳索被夹持住的一端固定在两个夹紧杆68之间。

夹紧杆68夹紧绳索的具体工作原理是：夹板77夹住绳索穿过夹紧杆68后，第二电磁铁69通电，第二电磁铁69之间相互排斥，使夹紧杆68之间靠近并夹紧绳索，然后第八电机66启动，第六齿轮65带动第二外齿回转支承63的外圈旋转，并带动转动板67旋转，从而带动两个夹紧杆68转动，将绳索缠绕在夹紧杆68上。

整个打捞装置到井下，通过卡爪限位装置3卡住井壁，打捞装置将绳子打捞上来后，整个装置一起打捞，如果在上拉过程中，测井仪没有被卡，那么就直接被提到井上来；如果遇卡，那么再将整个打捞装置放下去，到达遇卡位置后，打捞装置卡爪限位装置3撑开并卡在井壁上，然后卷绳装置6和打捞装置的卡套5分开，卷绳装置6拉动绳索上提，提到极限位置时通过液压缸401驱动剪断刀具4将绳索剪断，然后卷绳装置6下放再和打捞装置的下部分连接在一起并上提到井上。

请参阅附图1、2、26和27，打捞装置还包括上护罩81和中护罩82，上护罩81底部与上固定座21底部固定连接，上护罩81内部设有法兰8101，法兰8101与上固定座21顶部固定连接，上护罩81顶部位于卡套5的上端，其顶部开设有用于卷绳护罩614拉出的通孔；上护罩81上端均布有多个导向板8102，导向板8102与上护罩81顶部通过销轴连接，销轴的一端固定连接同步电机8103，多个导向板8102上的同步电机8103同时启动和关闭，使得导向板8102同时张开或者闭合；中护罩82底部与固定圈11固定连接，中护罩82的顶部位于卡爪限位装置3的下方，且其顶部开设有用于绳索拉出的通孔。

多个导向板8102在上护罩81上方张开时，呈现一个漏斗型，当卷绳装置6需要进入导向板8102上通孔时，导向板8102起到导向的作用；且导向板8102外端设有斜边，导向板8102的漏斗形结构可以在卷绳护罩614进入通孔过程中缓慢收起，慢慢将卷绳护罩614引导到通孔上端；卷绳装置6进入通孔后，导向板8102围绕在卷绳装置6的卷绳护罩614外侧，具体过程如下：

通过同步电机8103驱动导向板8102转动，当卷绳装置6和卡套5连接在一起时导向板8102是闭合状态，导向板8102外端卡接在卷绳护罩614顶部边缘处；当卷绳装置6准备和卡套5连接时导向板8102是张开状态，卷绳装置6顺着导向板8102移动直到卷绳装置6重心落在导向板8102内，导向板8102收缩使卷绳装置6处在卡套5中心部位，顺利和卡套5连接，从而使得卷绳装置6与卡套5的连接具有导向辅助的效果，使其能够适应于斜度较大的井下操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种石油开采井下绳索类落物打捞装置，包括绳索抓取装置(1)，其特征在于：所述绳索抓取装置(1)位于打捞装置的下部，所述绳索抓取装置(1)包括下护罩(13)以及下护罩(13)内可旋转、伸缩的夹绳机构(16)，所述夹绳机构(16)用于夹起绳索；

固定圈(11)上端固定连接环形的下固定座(22)，所述下固定座(22)上方设有环形的上固定座(21)，所述上固定座(21)和下固定座(22)之间固定连接有中空的套筒(23)，所述夹绳机构(16)夹起的绳索类落物通过套筒(23)中间的空腔向上提出，上固定座(21)上设有防止打捞装置坠落的卡爪限位装置(3)，所述上固定座(21)内侧的两端分别水平安装液压缸(401)，所述液压缸(401)的驱动端固定连接剪断刀具(4)，所述剪断刀具(4)用于剪断从套筒(23)上端提出的绳索；

上固定座(21)上端安装圆环型的卡套(5)，所述卡套(5)的内壁上开设有与卷绳装置(6)卡接的限位槽(501)，位于下端的圆环通过螺栓安装在上护罩(81)内部的法兰(8101)顶部，且上护罩(81)侧壁上对应螺栓的位置开设有安装孔(8104)。

所述卷绳装置(6)包括卷绳机架(61)、安装框架(62)、第二外齿回转支承(63)、转动板(67)和夹紧杆(68)，所述卷绳机架(61)为开口向下的U型架，卷绳机架(61)下端固定连接安装框架(62)，所述安装框架(62)的内侧设有开口，且开口连接第二外齿回转支承(63)的内圈，第二外齿回转支承(63)的外圈通过齿轮机构驱动，第二外齿回转支承(63)外圈远离开口的侧面固定连接转动板(67)，所述转动板(67)位于安装框架(62)内，两侧的转动板(67)之间平行安装有两根夹紧杆(68)，两根所述夹紧杆(68)在转动板(67)上可滑动并调节杆间距；

两侧的安装框架(62)的外侧通过第三弹簧(613)连接卷绳卡块(611)，所述卷绳卡块(611)和安装框架(62)外侧之间还对应设置第三电磁铁(612)，且卷绳卡块(611)的外端活动贯穿卷绳护罩(614)下端的通孔，所述卷绳护罩(614)固定安装在卷绳机架(61)的外侧，卷绳机架(61)上端固定设有提拉绳(615)，所述提拉绳(615)缠绕在井外设备上，所述卷绳卡块(611)伸出于卷绳护罩(614)外表面，并且可活动卡接在卡套(5)内的限位槽(501)上；

所述卷绳机架(61)上贯穿安装夹起机构(7)，所述夹起机构(7)包括两个夹板(77)以及驱动夹板(77)夹紧或张开的驱动结构，夹板(77)用于夹住夹紧杆(68)之间的绳索；

所述打捞装置还包括上护罩(81)和中护罩(82)，所述上护罩(81)底部与上固定座(21)底部固定连接，上护罩(81)内部设有法兰(8101)，所述法兰(8101)与上固定座(21)顶部固定连接，所述上护罩(81)顶部位于卡套(5)的上端，其顶部开设有用于卷绳护罩(614)拉出的通孔；

所述上护罩(81)上端均布有多个导向板(8102)，所述导向板(8102)与上护罩(81)顶部通过销轴连接，销轴的一端固定连接同步电机(8103)，多个导向板(8102)上的同步电机(8103)同时启动和关闭，所述导向板(8102)的外端围绕在卷绳护罩(614)上端；所述中护罩(82)底部与固定圈(11)固定连接，中护罩(82)的顶部位于卡爪限位装置(3)的下方，且其顶部开设有用于绳索拉出的通孔。

2.根据权利要求1所述的打捞装置，其特征在于：所述绳索抓取装置(1)还包括固定圈(11)、内齿回转支承(12)、第一电机(14)、第一齿轮(15)，所述内齿回转支承(12)的外圈固定连接固定圈(11)，内齿回转支承(12)的内圈上啮合第一齿轮(15)，所述第一齿轮(15)通过第一电机(14)驱动，内齿回转支承(12)的内圈下端固定连接下护罩(13)；

所述固定圈(11)内侧面上设有向圆心延伸的第一安装板(1101)，所述第一安装板(1101)上端固定安装第一电机(14)，所述第一电机(14)贯穿第一安装板(1101)并连接第一齿轮(15)。

3.根据权利要求1所述的打捞装置，其特征在于：所述下护罩(13)的内侧两端分别竖向连接安装支架(1302)，其中一侧安装支架(1302)的上端连接两个平行安装的导向轮(17)，所述导向轮(17)位于固定圈(11)圆心的正下方；两个安装支架(1302)的底部安装有夹绳机构(16)，沿着夹绳机构(16)长度方向的下护罩(13)上设有两个抓取口(1301)。

4.根据权利要求3所述的打捞装置，其特征在于：所述夹绳机构(16)包括支撑架(1601)、第一外齿回转支承(1602)、第二电机(1603)、第三电机(1604)、第二齿轮(1605)、燕尾滑轨(1606)、滑块(1607)、连接座(1608)、齿条(1609)、第三齿轮(1610)、第四电机(1611)和第二安装板(1616)，安装支架(1302)的底部外侧固定安装第二电机(1603)，所述第二电机(1603)的驱动端贯穿安装支架(1302)并连接支撑架(1601)，所述支撑架(1601)固定连接第一外齿回转支承(1602)内圈的两侧，所述第一外齿回转支承(1602)的外圈设有齿，且与第二齿轮(1605)啮合，所述第二齿轮(1605)的转轴固定连接第三电机(1604)的驱动端，所述第三电机(1604)安装在第二安装板(1616)上，所述第二安装板(1616)与第一外齿回转支承(1602)内圈连接，所述第一外齿回转支承(1602)外圈的端面上对称安装有两个燕尾滑轨(1606)，所述燕尾滑轨(1606)内滑动卡接滑块(1607)，所述滑块(1607)焊接连接座(1608)，所述连接座(1608)的耳板上可转动安装第三齿轮(1610)，所述第三齿轮(1610)通过安装在耳板上的第四电机(1611)驱动，所述第三齿轮(1610)上通过齿轮结构啮合齿条(1609)，所述齿条(1609)滑动位于第三齿轮(1610)和连接座(1608)之间的间隙内，且齿条(1609)贯穿穿过第一外齿回转支承(1602)向抓取口(1301)延伸。

5.根据权利要求4所述的打捞装置，其特征在于：所述夹绳机构(16)还包括第一电磁铁(1612)和第一弹簧(1613)，位于第一外齿回转支承(1602)外圈端面的两个连接座(1608)之间通过第一弹簧(1613)固定连接，且两个连接座(1608)相对的侧面上均安装第一电磁铁(1612)，当两个连接座(1608)上的第一电磁铁(1612)同时通电时，两个连接座(1608)相向运动，断电时，在第一弹簧(1613)作用下，两个连接座(1608)反向运动；

所述夹绳机构(16)还包括夹块(1614)和第五电机(1615)，所述齿条(1609)前端内侧设有凹槽，所述凹槽内可转动安装夹块(1614)，所述夹块(1614)通过安装在齿条(1609)前端外侧的第五电机(1615)驱动。

6.根据权利要求1所述的打捞装置，其特征在于：所述下固定座(22)内圈通过多个下连接板(2201)固定连接套筒(23)的一端，所述套筒(23)上套接第三外齿回转支承(34)，所述套筒(23)的另一端通过多个上连接板(2101)连接环形结构的上固定座(21)，其中任意一个上连接板(2101)顶部安装第六电机(32)，所述第六电机(32)的驱动端固定连接位于上连接板(2101)底部的第四齿轮(33)，所述第四齿轮(33)与第三外齿回转支承(34)的外圈啮合，其它上连接板(2101)均可转动安装卡块(31)，所述卡块(31)的一端为四分之三圆形盘，其上分布有齿，且与第三外齿回转支承(34)的外圈啮合，卡块(31)的另一端向外延伸出直杆，多个所述卡块(31)的安装位置以及直杆延伸方向关于第三外齿回转支承(34)的圆形中心对称。

7.根据权利要求1所述的打捞装置，其特征在于：所述卡套(5)为两个阶梯状的圆环组合而成，位于上端的圆环外径小于下端的圆环外径，且两者内径一致，位于上端的圆环内壁上内凹出一个环形的限位槽(501)。

8.根据权利要求1所述的打捞装置，其特征在于：所述卷绳装置(6)还包括第三安装板(64)、第六齿轮(65)和第八电机(66)，所述第二外齿回转支承(63)的外圈啮合第六齿轮(65)，所述第六齿轮(65)可转动安装在第三安装板(64)上，所述第三安装板(64)与第二外齿回转支承(63)的内圈固定连接，且第三安装板(64)上安装有第八电机(66)的驱动端连接第六齿轮(65)的转轴；

所述卷绳装置(6)还包括第二电磁铁(69)和第二弹簧(610)，所述转动板(67)的内侧面上水平开设有燕尾键槽(6701)，所述燕尾键槽(6701)的两端分别卡接两根夹紧杆(68)末端的燕尾键(6801)，所述燕尾键(6801)的外端通过第二弹簧(610)固定连接转动板(67)，且燕尾键(6801)的外端和转动板(67)上均安装第二电磁铁(69)，当第二电磁铁(69)通电时，两个燕尾键(6801)相向运动，两个夹紧杆(68)之间的杆间距减小；当第二电磁铁(69)断电时，两个燕尾键(6801)反向运动，两个夹紧杆(68)之间的杆间距增大。

9.根据权利要求1所述的打捞装置，其特征在于：所述夹起机构(7)还包括电动伸缩杆(71)、机构支座(72)、转动安装座(73)、第九电机(74)、第七齿轮(75)和第十电机(76)，所述电动伸缩杆(71)安装在卷绳机架(61)上，且电动伸缩杆(71)驱动端活动贯穿卷绳机架(61)的底部并向下延伸，电动伸缩杆(71)驱动端上固定连接机构支座(72)，所述机构支座(72)上安装第九电机(74)，所述第九电机(74)的驱动端活动贯穿机构支座(72)底部并连接转动安装座(73)，所述转动安装座(73)内平行安装有两个相互啮合的第七齿轮(75)，两个第七齿轮(75)下端均连接具有防滑凸起的夹板(77)，所述夹板(77)可穿过两个夹紧杆(68)向下延伸，其中一个第七齿轮(75)上连接第十电机(76)的驱动端，所述第十电机(76)安装在转动安装座(73)上。

10.根据权利要求1所述的打捞装置，其特征在于：所述导向板(8102)围绕在卷绳装置(6)的卷绳护罩(614)外侧，且导向板(8102)外端设有斜边，同步电机(8103)启动后，导向板(8102)同时张开或者闭合。

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