CN113803008B - 一种送放工具 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种送放工具，包括中空的中心杆，所述中心杆中部设置有流道；套设在所述中心杆上的卡瓦机构，所述卡瓦机构包括固定在所述中心杆上的卡瓦固定筒，以及设置在所述卡瓦固定筒和所述中心杆之间的卡瓦驱动筒；所述卡瓦固定筒上设置有可沿径向伸出的卡瓦，所述卡瓦的外壁上设置有外马牙扣；与所述中心杆套接的回接筒，所述回接筒的内壁上设置有内马牙扣，所述卡瓦沿径向向外伸出时所述外马牙扣和所述内马牙扣相互咬合；其中，所述卡瓦驱动筒在所述中心杆上移动而推动所述卡瓦沿径向伸出或收缩。本发明采用承力更高的卡瓦支撑式结构，遇阻时更容易解卡，同时采用旋转加投球两种丢手方式，丢手更可靠。

Description

一种送放工具

技术领域

本发明涉及一种送放工具，属于油气开发工具领域。

背景技术

随着油气藏的开发向低渗致密储层推进，井越来越深，特别是水平井水平段越来越长，在下管柱过程中，由于水平段管柱摩擦力大，管柱下入难度大，因此常常需要分两趟下入，先采用钻杆或钻铤重量大将管柱下部分送到位后丢手，上部直接采用尾管悬挂方式或回接上部管柱，传统送放工具是作为一个工具的一部分，不能任意组合，适用范围受限，同时大多采用弹片马牙扣方式，其承受拉力有限若管柱下入遇阻，解卡上提拉力空间受限，大多丢手方式单一，若丢手不成功，无补救措施。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题，本发明提出了一种送放工具，采用承力更高的卡瓦支撑式结构，遇阻时更容易解卡，同时采用旋转加投球两种丢手方式，丢手更可靠。

为了实现以上发明目的，本发明提出了一种送放工具，包括：

中空的中心杆，所述中心杆中部设置有流道；

套设在所述中心杆上的卡瓦机构，所述卡瓦机构包括固定在所述中心杆上的卡瓦固定筒，以及设置在所述卡瓦固定筒和所述中心杆之间的卡瓦驱动筒；所述卡瓦固定筒上设置有可沿径向伸出的卡瓦，所述卡瓦的外壁上设置有外马牙扣；以及

与所述中心杆套接的回接筒，所述回接筒的内壁上设置有内马牙扣，所述卡瓦沿径向向外伸出时所述外马牙扣和所述内马牙扣相互咬合；

其中，所述卡瓦驱动筒在所述中心杆上移动而推动所述卡瓦沿径向伸出或收缩。

本发明的进一步改进在于，所述中心杆的上端设置有连接上游组件的上接头，下端设置有导向头；所述导向头的端部设置有导斜面，在连接所述回接筒时，所述导斜面沿所述回接筒内壁向内移动。

本发明的进一步改进在于，所述卡瓦固定筒的下端连接所述中心杆的下部，并且所述卡瓦固定筒的中部和上部与所述中心杆之间具有一定的距离，形成环形第一腔体；所述卡瓦驱动筒设置在所述第一腔体的内部；当所述卡瓦驱动筒在所述第一腔体内沿轴向移动时推动所述卡瓦沿径向移动。

本发明的进一步改进在于，所述卡瓦驱动筒的外壁上设置有第一凹凸结构，所述第一凹凸结构包括第一凸起，所述第一凸起之间设置有第一凹槽；所述卡瓦的内壁上设置有第二凹凸结构，所述第二凹凸结构包括第二凸起，所述第二凸起之间设置有第二凹槽；

其中，卡瓦驱动筒处于第一位置时，所述第一凸起与所述第二凸起相对时，所述卡瓦处于伸出的状态；所述卡瓦驱动筒处于第二位置时，所述第一凸起滑动到第二凹槽内时，卡瓦处于收缩的状态。

本发明的进一步改进在于，所述中心杆与所述上接头之间设置有第二腔体，所述卡瓦驱动筒的上端设置在所述第二腔体内；所述卡瓦驱动筒上位于所述上接头和所述卡瓦固定筒之间设置有锁定块；

当所述卡瓦驱动筒处于第一位置时，所述锁定块靠近所述上接头；当所述卡瓦驱动筒处于第二位置时，所述锁定块靠近所述卡瓦固定筒。

本发明的进一步改进在于，所述卡瓦驱动筒位于所述第一位置时，所述卡瓦驱动筒与所述上接头之间通过启动销钉相连。

本发明的进一步改进在于，所述中心杆上设置有连通所述流道和所述第二腔体的传压孔，所述中心杆上设置有球座，所述球座位于所述传压孔的下方。

本发明的进一步改进在于，所述外马牙扣和所述内马牙扣均为螺旋扣，当所述卡瓦处于伸出的状态时，所述回接筒与所述卡瓦通过旋转相连或分离。

本发明的进一步改进在于，所述卡瓦固定筒的下端设置有倾斜的第一台阶结构，所述回接筒的内部设置有与所述第一台阶结构相匹配的第二台阶结构。

本发明的进一步改进在于，所述中心杆的下部设置有弹性密封装置，在所述回接筒与所述中心杆相连时，所述弹性密封装置密封所述回接筒和所述中心杆之间的接触面。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种送放工具，其具有分体式下部可接多种管柱结构，采用承力更高的卡瓦支撑式结构，遇阻时更容易解卡，同时采用旋转加投球两种丢手方式，丢手更可靠。

本发明既可与悬挂封隔器配合使用，也可作为不需要回接至井口的送放工具使用，同时也可作为水平井下入困难需要采用钻杆或钻铤增加上部管柱重量的送放工具用。

附图说明

下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1所示为本发明的一个实施例的送放工具的结构示意图；

图2所示为本发明的一个实施例的中心杆结构示意图，显示了卡瓦处于伸出的状态；

图3所示为本发明的一个实施例的中心杆结构示意图，显示了卡瓦处于收缩的状态；

图4所示为本发明的一个实施例的回接筒的结构示意图。

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

在附图中各附图标记的含义如下：1、中心杆，2、上接头，3、回接筒，11、流道，12、卡瓦固定筒，13、卡瓦驱动筒，14、卡瓦，15、外马牙扣，16、第一腔体，17、第二腔体，18、第一凸起，19、第一凹槽，20、第二凸起，21、第二凹槽，22、第一斜面，23、第二斜面，24、第三斜面，25、锁定块，26、启动销钉，27、传压孔，28、球座，29、第一台阶结构，30、导向头，31、弹性密封装置，32、内马牙扣，33、第二台阶结构。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的送放工具，其采用承力更高的卡瓦支撑式结构，遇阻时更容易解卡，同时采用旋转加投球两种丢手方式，丢手更可靠。

如图1和图2所示的一个实施例的送放工具，包括中心杆1，所述中心杆1为中空的结构，其中部设置有上下贯通的流道11。中心杆1的外部设置有卡瓦机构，卡瓦机构为近似筒形的结构，其套设在中心杆1的中部。其中，卡瓦机构包括卡瓦固定筒12，卡瓦固定筒12与中心杆1固定相连。卡瓦固定筒12上设置有若干卡瓦14，卡瓦14可以沿径向伸出或收缩，并且卡瓦14的外壁上设置有外马牙扣15。在本实施例中，卡瓦机构还包括卡瓦驱动筒13，卡瓦驱动筒13在中心杆1上沿轴向移动，当卡瓦驱动筒13移动时能够带动卡瓦14伸出或收缩。本实施例所述的送放工具还包括回接筒3，回接筒3可以与中心杆1向连。其中，回接筒3的内壁上设置有内马牙扣32，当回接筒3套接在中心杆1的下部时，卡瓦14沿径向向外伸出时所述外马牙扣15和所述内马牙扣32相互咬合。内马牙扣32和外马牙扣15均为反向马牙扣。

在使用根据本实施例所述的送放工具时，中心杆1上设置卡瓦驱动筒13，卡瓦驱动筒13能够驱动卡瓦14沿径向伸出或缩回，这样便于与回接筒3连接。初始状态时，卡瓦14处于伸出的状态，卡瓦14与回接筒3之间通过内马牙扣32和外马牙扣15咬合而相连，当卡瓦驱动筒13沿轴向移动时，使卡瓦14缩回，则卡瓦14与回接筒3分离。

在一个实施例中，中心杆1的上端设置有上接头2，所述上接头2用于连接上游组件。在本实施例中，上接头2的下部的内壁上设置有内螺纹，所述中心杆1的上部的外壁上设置有外螺纹，中心杆1的上部插接到上接头2的下部，并通过螺纹相连。所述中心杆1的下端设置有导向头30，所述导向头30的端部设置有导斜面，在连接所述回接筒3时，所述导斜面沿所述回接筒3内壁向内移动。

在一个实施例中，卡瓦固定筒12的下端连接中心杆1的下部，卡瓦固定筒12的下部的周向上设置有环形台阶，卡瓦固定筒12的下端固定在环形台阶上。卡瓦固定筒12的中部和上部与中心杆1之间具有一定的距离，形成环形的第一腔体16。卡瓦驱动筒13的下部伸入到第一腔体16内，并能够在第一腔体16内滑动。当所述卡瓦驱动筒13在所述第一腔体16内沿轴向移动时推动所述卡瓦14沿径向移动。

在一个实施例中，卡瓦驱动筒13的外壁上设置有第一凹凸结构。第一凹凸结构包括若干沿竖直设置的第一凸起18，其中，多个第一凸起18绕卡瓦驱动筒13的外壁设置一周，其与卡瓦14的数量和位置相对应。两个第一凹凸结构之间设置有第一凹槽19。这样，第一凹凸结构的截面为第一凸起18和第一凹槽19交替设置的锯齿状结构。第二凹凸结构包括若干沿竖直设置的第二凸起20和设置在第二凸起20之间的第二凹槽21，其结构与第一凹凸结构相似。第二凹槽21和第一凸起18的形状互补，第二凸起20和第一凹槽19的形状互补。

在使用时，卡瓦驱动筒13在滑动的过程中，有两个稳定的位置，其包括第一位置和第二位置。当卡瓦驱动筒13处于第一位置时，所述第一凸起18与所述第二凸起20相对时，所述卡瓦14处于伸出的状态；所述卡瓦驱动筒13处于第二位置时，所述第一凸起18滑动到第二凹槽21内时，卡瓦14处于收缩的状态。

第一凸起18和第一凹槽19过渡的侧面设置为第一斜面22，第二凸起20和第二凹槽21过渡的侧面设置为第二斜面23，第一斜面22和第二斜面23的倾斜度相匹配。当卡瓦驱动筒13在移动时，通过第一斜面22和第二斜面23能够使卡瓦驱动筒13从第一位置移动到第二位置，或从第二位置移动到第一位置。

在一个优选的实施例中，所述卡瓦驱动筒13上设置有第三斜面24，第三斜面24设置在第一凹槽19的最上端的边缘，其在向下移动的过程中与第二凸起20的最上端相配合，起到限位的作用。

在一个实施例中，中心杆1与上接头2之间设置有第二腔体17，卡瓦驱动筒13的上端设置在第二腔体17内，并且卡瓦驱动筒13能够在第二腔体17内滑动。卡瓦驱动筒13上设置有锁定块25，锁定块25位于卡瓦驱动筒13的外壁上，并且设置在上接头2和卡瓦14固定座之间的位置。锁定块25随着卡瓦驱动筒13上下移动而上下移动，当所述卡瓦驱动筒13处于第一位置时，所述锁定块25在上部的位置，靠近所述上接头2；当所述卡瓦驱动筒13处于第二位置时，所述锁定块25在下部的位置，靠近所述卡瓦固定筒12。

在使用根据本实施例所述的送放工具时，在连接中心杆1和回接筒3时，通过操作锁定块25来调节卡瓦驱动筒13的位置。将锁定块25拨动到上部时，卡瓦驱动筒13处于第一位置，卡瓦14伸出，中心杆1和回接筒3相连。将锁定块25拨动到下部时，卡瓦驱动筒13处于第二位置，卡瓦14收缩，中心杆1和回接筒3分离。

在一个实施例中，上接头2上设置有沿径向的通孔，卡瓦驱动筒13上设置有与所述通孔相对的孔，所述卡瓦驱动筒13位于所述第一位置时，上接头2的通孔和卡瓦驱动筒13的孔相对应，这时，所述卡瓦驱动筒13与所述上接头2之间可以通过启动销钉26相连，将启动销钉26穿过通孔卡接在孔内完成连接。

在一个实施例中，中心杆1的上部设置有传压孔27，传压孔27沿径向设置。传压孔27的内侧连通中心杆1的流道11，传压孔27的外侧连通第二腔体17。通过传压孔27能够连通流道11和第二腔体17，保证流道11和第二腔体17的压力相同。在本实施例中，所述中心杆1上设置有球座28，所述球座28位于所述传压孔27的下方。

在放入井下时，通过在井口投球的方式将憋压球投入到流道11内，当移动到球座28时，憋压球卡接在球座28上并使流道11憋压。这时，流道11内压力上升，在传压孔27的作用下，第二腔体17也随之升压。当第二腔体17的压力增大到一定值时，会剪断销钉，推动卡瓦驱动筒13向下移动。从而使卡瓦驱动筒13从第一位置移动到第二位置。

在一个实施例中，所述外马牙扣15和所述内马牙扣32均为螺旋扣，当所述卡瓦14处于伸出的状态时，所述回接筒3与所述卡瓦14通过旋转相连或分离。这样，卡瓦14和回接筒3的连接方式可以有两种，一种是通过调节卡瓦驱动筒13使卡瓦14沿径向移动而相连，另一种是通过旋转螺旋扣以螺纹的方式相连。

在一个实施例中，所述卡瓦固定筒12的下端设置倾斜的第一台阶结构29，第一台阶结构29设置在卡瓦固定筒12和中心杆1连接的位置。所述回接筒3的内部设置有与所述第一台阶结构29相匹配的第二台阶结构33。

在一个实施例中，所述中心杆1的下部设置有弹性密封装置31，在所述回接筒3与所述中心杆1相连时，所述弹性密封装置31密封所述回接筒3和所述中心杆1之间的接触面。在所述第二腔体17内，卡瓦14驱动管和所述中心杆1之间设置有密封件，卡瓦14驱动管和所述上接头2之间也设置有密封件，通过设置密封装置和密封件，防止流体从连接的缝隙流出，影响其工作效果。

组装送放方式分两种：

第一种组装方式：按图2方式进行组装，其中将卡瓦14锁定块25滑至靠近上接头2的位置，这时卡瓦驱动筒13处于第一位置，卡瓦14处于弹出的状态。之后安装启动销钉26，使卡瓦驱动筒13和上接头2相连，从而使卡瓦14的位置状态固定不动。再连接回接筒3，通过旋入的方式相连当第一台阶结构29和第二台阶结构33重合后，将组装后的工具连接在管柱上随管柱入井。

第二种组装方式：按图3方式进行组装，其中将锁定块25滑至开进卡瓦固定筒12的位置，此时卡瓦14处于回缩状态。插入回接筒3，并通过调节锁定块25的位置使卡瓦驱动筒13移动到第二位置，卡瓦14伸出并与回接筒3相连。安装启动销钉26，固定锁定块25，通过反旋送放工具至第一台阶和第二台阶重合，其组装后如图1，将组装后的工具连接在管柱上随管柱入井。

丢水同样分两种方式：第一种方式：上提管柱计算好中和点，通过正转倒扣起出送放工具，第二种方式：如倒扣不成功，可从井口投球，球掉落在中心杆1球座28位置，通过井口打压，当压力达到启动销钉26剪切值时，启动销钉26剪断，锁定块25下行，卡瓦驱动筒13转变为第二位置，卡瓦14处于回缩状态，这时卡瓦14与回接筒3脱开，即可起出送放工具。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种送放工具，其特征在于，包括：

中空的中心杆（1），所述中心杆（1）中部设置有流道（11）；

套设在所述中心杆（1）上的卡瓦机构，所述卡瓦机构包括固定在所述中心杆（1）上的卡瓦固定筒（12），以及设置在所述卡瓦固定筒（12）和所述中心杆（1）之间的卡瓦驱动筒（13）；所述卡瓦固定筒（12）上设置有可沿径向伸出的卡瓦（14），所述卡瓦（14）的外壁上设置有外马牙扣（15）；以及

与所述中心杆（1）套接的回接筒（3），所述回接筒（3）的内壁上设置有内马牙扣（32），所述卡瓦（14）沿径向向外伸出时所述外马牙扣（15）和所述内马牙扣（32）相互咬合；

其中，所述卡瓦驱动筒（13）在所述中心杆（1）上移动而推动所述卡瓦（14）沿径向伸出或收缩；

所述卡瓦驱动筒（13）的外壁上设置有第一凹凸结构，所述第一凹凸结构包括第一凸起（18），所述第一凸起（18）之间设置有第一凹槽（19）；所述卡瓦（14）的内壁上设置有第二凹凸结构，所述第二凹凸结构包括第二凸起（20），所述第二凸起（20）之间设置有第二凹槽（21）；

其中，卡瓦驱动筒（13）处于第一位置时，所述第一凸起（18）与所述第二凸起（20）相对时，所述卡瓦（14）处于伸出的状态；所述卡瓦驱动筒（13）处于第二位置时，所述第一凸起（18）滑动到第二凹槽（21）内时，卡瓦（14）处于收缩的状态；

所述外马牙扣（15）和所述内马牙扣（32）均为螺旋扣，当所述卡瓦（14）处于伸出的状态时，所述回接筒（3）与所述卡瓦（14）通过旋转相连或分离。

2.根据权利要求1所述的送放工具，其特征在于，所述中心杆（1）的上端设置有连接上游组件的上接头（2），下端设置有导向头（30）；所述导向头（30）的端部设置有导斜面，在连接所述回接筒（3）时，所述导斜面沿所述回接筒（3）内壁向内移动。

3.根据权利要求2所述的送放工具，其特征在于，所述卡瓦固定筒（12）的下端连接所述中心杆（1）的下部，并且所述卡瓦固定筒（12）的中部和上部与所述中心杆（1）之间具有一定的距离，形成环形第一腔体（16）；所述卡瓦驱动筒（13）设置在所述第一腔体（16）的内部；当所述卡瓦驱动筒（13）在所述第一腔体（16）内沿轴向移动时推动所述卡瓦（14）沿径向移动。

4.根据权利要求3所述的送放工具，其特征在于，所述中心杆（1）与所述上接头（2）之间设置有第二腔体（17），所述卡瓦驱动筒（13）的上端设置在所述第二腔体（17）内；所述卡瓦驱动筒（13）上位于所述上接头（2）和所述卡瓦固定筒（12）之间设置有锁定块（25）；

当所述卡瓦驱动筒（13）处于第一位置时，所述锁定块（25）靠近所述上接头（2）；当所述卡瓦驱动筒（13）处于第二位置时，所述锁定块（25）靠近所述卡瓦固定筒（12）。

5.根据权利要求4所述的送放工具，其特征在于，所述卡瓦驱动筒（13）位于所述第一位置时，所述卡瓦驱动筒（13）与所述上接头（2）之间通过启动销钉（26）相连。

6.根据权利要求5所述的送放工具，其特征在于，所述中心杆（1）上设置有连通所述流道（11）和所述第二腔体（17）的传压孔（27），所述中心杆（1）上设置有球座（28），所述球座（28）位于所述传压孔（27）的下方。

7.根据权利要求6所述的送放工具，其特征在于，所述卡瓦固定筒（12）的下端设置有倾斜的第一台阶结构（29），所述回接筒（3）的内部设置有与所述第一台阶结构（29）相匹配的第二台阶结构（33）。

8.根据权利要求7所述的送放工具，其特征在于，所述中心杆（1）的下部设置有弹性密封装置（31），在所述回接筒（3）与所述中心杆（1）相连时，所述弹性密封装置（31）密封所述回接筒（3）和所述中心杆（1）之间的接触面。