CN114718489B - 抗磨补芯送入与bop试压联动工具及操作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具包括壳体；芯轴组件，芯轴组件移动设置于壳体内，且芯轴组件与钻柱连接；导向到位装置，导向到位装置设置于壳体内；芯轴拉压装置，芯轴拉压装置设置于壳体内；壳体锁离装置，壳体锁离装置设置于壳体上，壳体锁离装置通过与芯轴组件、导向到位装置以及芯轴拉压装置相配合而锁合或分离壳体与井口头；抗磨补芯锁离装置，抗磨补芯锁离装置设置于壳体上，抗磨补芯锁离装置通过与芯轴组件、导向到位装置以及芯轴拉压装置相配合而锁合或分离抗磨补芯与壳体。

Description

抗磨补芯送入与BOP试压联动工具及操作方法

技术领域

本申请涉及海洋油气勘探钻采技术领域，特别涉及抗磨补芯送入与BOP试压联动工具及操作方法。

背景技术

海洋石油勘探开发相对作业成本较高，安全性与时效性是海洋石油勘探开发领域相关产品所需追求的重要技术指标。目前，海洋石油勘探开发作业的过程中需要对井口头试压和BOP试压，其中，BOP为防喷器，井口头位于海底面上。通常情况下，按照石油行业要求，各部件组装后需要按照各自的额定工作压力单独进行试压，下入抗磨补芯后需要再次对BOP进行试压，且每下一层套管和抗磨补芯均需对BOP试压，目前的做法是：下入BOP试压塞对BOP进行试压前，需先使用下入工具将抗磨补芯送入井口头，其中，送入抗磨补芯是用于覆盖井口头内腔，以减少其他工具通过井口头内腔时磨损井口头内壁，由于现有工具需要借助钻柱分别将抗磨补芯以及BOP试压塞放入到海底面的井口头，该方式每下一层套管需要两趟取下钻柱，尤其对于深水领域，耗时较长。目前尚无能够实现抗磨补芯下入和BOP试压一次性完成的工具，从时效性和经济性角度来看，开发一套联动式下入工具是非常必要的。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供抗磨补芯送入与BOP试压联动工具及操作方法，以解决现有井口头试压和抗磨补芯分别送入从而造成耗时长的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，用于与钻柱连接并通过所述钻柱的辅助而深入至井口头，其特征在于，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具包括：

壳体；

芯轴组件，所述芯轴组件移动设置于所述壳体内，且所述芯轴组件与所述钻柱连接；

导向到位装置，所述导向到位装置设置于所述壳体内；

芯轴拉压装置，所述芯轴拉压装置设置于所述壳体内；

壳体锁离装置，所述壳体锁离装置设置于所述壳体上，所述壳体锁离装置通过与所述芯轴组件、所述导向到位装置以及所述芯轴拉压装置相配合而锁合或分离所述壳体与所述井口头；

抗磨补芯锁离装置，所述抗磨补芯锁离装置设置于所述壳体上，所述抗磨补芯锁离装置通过与所述芯轴组件、所述导向到位装置以及所述芯轴拉压装置相配合而锁合或分离抗磨补芯与所述壳体。

在一种实现方式中，所述壳体内腔依次设有第一容腔、第二容腔和第三容腔，所述第一容腔、所述第二容腔和所述第三容腔的容腔直径依次减小；

所述芯轴组件包括：

芯轴，所述芯轴贯穿于所述第一容腔、所述第二容腔以及所述第三容腔，且所述芯轴移动设置于所述壳体内；

支撑体，所述支撑体固定套设于所述芯轴上，且部分位于所述第一容腔内；

茅体，所述茅体固定套设于所述芯轴上，且位于所述第二容腔内。

在一种实现方式中，所述导向到位装置包括：

导向键，所述导向键固定设置于所述芯轴上，且位于所述茅体的下方；

导向套，所述导向套固定设置于所述第三容腔内，所述导向套的内壁上开设有与导向键配合的轴向键槽；所述芯轴通过导向键轴向滑动于所述轴向键槽内。

在一种实现方式中，所述芯轴拉压装置包括：

胶筒，所述胶筒设置于所述第一容腔的外壁上，并用于与所述井口头的内壁贴合以实现抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与井口头环空之间的密封；

胶筒压环，所述胶筒压环设置于所述胶筒上；

第一弹性件，所述茅体内壁的上端部设置有阻挡部，所述第一弹性件的一端抵触于所述阻挡部上，另一端通过所述导向到位装置抵触于所述壳体上。

在一种实现方式中，所述第一容腔上开设有若干第一安装孔，所述第一安装孔沿所述第一容腔周向均匀设置，所述壳体锁离装置包括：

若干支撑块，若干所述支撑块与若干所述第一安装孔一一对应，所述支撑块滑动设置于所述第一安装孔内；所述支撑块位于所述芯轴的一侧设置有第一内锥面，所述支撑体设有与第一内锥面相配合的第一外锥面；所述支撑体通过第一外锥面与第一内锥面的配合顶出所述支撑块；

弹性锁环，所述第一容腔的外壁上开设有第一环槽，所述弹性锁环滑移于所述第一环槽内，所述弹性锁环与若干所述支撑块连接，并配合所述第一外锥面以收回若干所述支撑块，所述壳体通过所述弹性锁环与井口头的内壁锁离；

防转组件，所述防转组件设置于所述第一环槽底部，并穿出所述弹性锁环。

在一种实现方式中，所述第二容腔上开设有若干第二安装孔，所述茅体的外壁上开设有第二环槽，所述抗磨补芯锁离装置包括：

若干第二弹性件；

若干卡瓦支架，若干卡瓦支架与若干第二安装孔一一对应，所述卡瓦支架通过第二弹性件与所述第二安装孔弹性连接；所述卡瓦支架位于芯轴的一侧设置有第二内锥面，所述茅体位于第二环槽的下方设置有与第二内锥面相配合的第二外锥面，所述茅体通过第二外锥面与第二内锥面的配合顶出所述卡瓦支架；

所述卡瓦支架设置于所述第二安装孔内；

若干卡瓦，若干所述卡瓦分别设置于若干所述卡瓦支架远离所述芯轴的一侧上，所述卡瓦上设置有卡瓦牙，所述抗磨补芯的内壁上设置有配合所述卡瓦牙的内牙，所述抗磨补芯通过所述卡瓦牙与所述壳体啮合。

在一种实现方式中，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具还包括限位组件，所述限位组件包括：

第三弹性件；

空心螺钉，所述壳体位于第二容腔上开设有贯穿所述第二容腔的限位孔，所述空心螺钉设置于所述限位孔内；

限位销，所述限位销通过所述第三弹性件与所述空心螺钉连接。

本申请实施例第二方面提供了抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法应用于如上所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，所述操作方法包括：

通过钻柱与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的芯轴上端部固定连接后，下放钻柱，直至抗磨补芯到位于井口头内腔；

当抗磨补芯到位于井口头时，转动并下压钻柱，至所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与所述井口头锁合并实现密封，以进行BOP试压。

在一种实现方式中，所述当抗磨补芯到位于井口头时，转动并下压钻柱，至所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与所述井口头锁合并实现密封，以进行BOP试压步骤之后，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法还包括：

当BOP试压完成后，将与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具配合的抗磨补芯脱离以使所述抗磨补芯留至井口头内腔，取出钻柱，得到与钻柱连接的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具。

在一种实现方式中，所述当BOP试压完成后，将与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具配合的抗磨补芯脱离以使所述抗磨补芯留至井口头内腔，取出钻柱，得到与钻柱连接的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的步骤之后，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法还包括：

当需要回收抗磨补芯时，通过钻柱再将所述BOP试压工具深入至井口头，直至BOP试压工具到位井口头内腔；

当BOP试压工具到位井口头内腔时，将BOP试压工具与抗磨补芯连接，并通过所述钻柱将BOP试压工具与抗磨补芯取出。

有益效果：本申请通过钻柱连接本所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具中的芯轴组件，并将所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具下放至海底面的井口头内腔，直至将抗磨补芯送达到井口头内腔的抗磨补芯到位处；然后当抗磨补芯送达抗磨补芯到位处后，通过操作与芯轴组件连接的钻柱，以带动芯轴组件配合导向到位装置以及芯轴拉压装置通过壳体锁离装置将壳体与井口头内壁锁合，以实现BOP试压；当BOP试压后，通过操作钻柱，带动芯轴组件配合导向到位装置以及芯轴拉压装置、抗磨补芯锁离装置使壳体与抗磨补芯分离，同时壳体锁离装置也在芯轴组件配合导向到位装置以及芯轴拉压装置的作用下，将壳体与井口头内壁分离，上提钻柱将工具取出，并将抗磨补芯留在井口头中，本实施例的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具在使用时仅需进行一次的钻柱下入与取出就能实现抗磨补芯送入与BOP试压，耗时短，具有较高的时效性与经济性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不符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为本申请提供的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的正视结构示意图。

图2为本申请提供的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的俯视结构示意图。

图3为图2中的A-A向的剖视图。

图4为本申请提供的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具中去掉抗磨补芯的正视结构示意图。

图5为本申请提供的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的爆炸图。

图6为本申请提供的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具中壳体的结构示意图。

图7为本申请提供的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具中导向键导入导向套内时的结构示意图。

图8为对应图5的部分爆炸图。

图9为本申请提供的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法的具体流程图。

图中：01、壳体；10、第一容腔；101、第一台肩；102、第二台肩；11、第二容腔；110、第三台肩；112、第二通流孔；12、第三容腔；13、支撑环；131、第四台肩；132、径向通孔；14、第一安装孔；141、第一U形槽；15、第二安装孔；151、第二U形槽；16、限位销孔；17、第一环槽；20、芯轴；201、第一定位槽；202、定位键；203、定位台肩；204、中档圈；205、导向键槽；21、支撑体；211、第一通流孔；212、轴向通流槽；22、茅体；221、第二环槽；23、下挡环；03、抗磨补芯；40、导向键；41、导向套；411、导向台阶；412、轴向键槽；413、定位孔；50、胶筒；51、胶筒压环；52、第一弹性件；53、上挡环；60、支撑块；61、弹性锁环；621、凸键；622、凸键限位壳；623、第四弹性件；70、第二弹性件；71、卡瓦支架；711、遮挡件；712、遮挡紧固件；713、第三U形槽；72、卡瓦；721、卡瓦牙；80、第三弹性件；81、空心螺钉；82、限位销。

具体实施方式

本申请提供一种抗磨补芯送入与BOP试压联动工具及操作方法，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对申请内容作进一步说明。

如图1-3、5、8所示，本实施例提供了一种抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具是用于与钻柱连接，并通过钻柱将所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具深入至井口头作业，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具包括壳体01、芯轴组件、导向到位装置、芯轴拉压装置、壳体锁离装置以及抗磨补芯锁离装置，所述芯轴组件移动设置于所述壳体01内，且所述芯轴组件的上端部与钻柱连接，所述导向到位装置以及芯轴拉压装置均设置于所述壳体01内，所述抗磨补芯03、壳体锁离装置以及抗磨补芯锁离装置均设置于所述壳体01上，所述壳体锁离装置通过与所述芯轴组件、所述导向到位装置以及所述芯轴拉压装置相配合而锁合或分离所述壳体01与所述井口头；所述抗磨补芯锁离装置通过与所述芯轴组件、所述导向到位装置以及所述芯轴拉压装置相配合而锁合或分离所述抗磨补芯03与所述壳体01；本实施通过钻柱连接本实施例中所述联动工具中的芯轴组件，并将所述联动工具下放至海底面的井口头内腔，直至将抗磨补芯03送达到井口头内腔的抗磨补芯到位处；然后当抗磨补芯03送达抗磨补芯到位处后，通过操作与芯轴组件连接的钻柱，以带动芯轴组件配合导向到位装置以及芯轴拉压装置通过壳体锁离装置将壳体01与井口头内壁锁合，以实现BOP试压；当BOP试压后，通过操作钻柱，带动芯轴组件配合导向到位装置以及芯轴拉压装置、抗磨补芯锁离装置使壳体01与抗磨补芯03分离，同时壳体锁离装置也在芯轴组件配合导向到位装置以及芯轴拉压装置的作用下，将壳体01与井口头内壁分离，上提所述钻柱将工具取出，并将抗磨补芯03留在井口头中，本实施例的联动工具在使用时仅需进行一次的钻柱下入与取出就能实现抗磨补芯03送入与BOP试压，耗时短，具有较高的时效性与经济性。

如图4-6、8所示，在本实施例中，所述壳体01为多段设置，所述壳体01内腔依次设有第一容腔10、第二容腔11和第三容腔12，所述第一容腔10、第二容腔11和第三容腔12的容腔直径依次减小，其中，所述第一容腔10为靠近与芯轴组件连接的钻柱的一端，所述第三容腔12为远离与芯轴组件连接的钻柱的一端；所述第一容腔10对应的壳体01外壁的最大外径面设有基准孔(图中未示出)，基准孔用于确认壳体01安装后的圆周方向；所述壳体01设有支撑环13，所述支撑环13上部设有第四台肩131，所述支撑环13可通过第四台肩131坐挂在井口头内腔的工具坐挂面，用于承受所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具下入井口头内时下压钻柱产生的轴向力；支撑环13下部还设有若干径向通孔132，若干径向通孔132沿支撑环13中心轴周向均布，所述支撑环13与壳体01之间通过螺纹连接；与第一容腔10相对应的外壁面相对开口端由近及远依次设有第一台肩101和第二台肩102，与第二容腔11相对应的外壁面设置有第三台肩110，所述第三台肩110处设有贯穿所述第二内腔与壳体01外侧的第二通流孔112，所述第二通流孔112与壳体01中心轴成一定角度设置，也就是说，所述第三台肩110为倾斜台肩，所述第二通流孔112的一侧置于第三台肩110的台肩面上，一侧连通所述第一容腔10远离开口端的底面。

如图3、5、8所示，在本实施例中，所述芯轴组件包括芯轴20、支撑体21以及茅体22，所述芯轴20贯穿于所述壳体01的第一容腔10、第二容腔11和第三容腔12，所述芯轴20的中部为空心结构，其两端设有钻柱连接螺纹，所述钻柱通过钻柱连接螺纹与钻柱连接，所述芯轴20的中部设有多个用于安装零部件的安装台阶(图中未示出)，所述支撑体21固定套设于所述芯轴20上，且所述支撑体21的一部分位于所述第一容腔10内，所述支撑体21另一部分穿出所述第一容腔10，所述芯轴20上位于第一容腔10内开设有第一定位槽201，所述支撑体21的内壁上设置有对应所述第一定位槽201的第二定位槽(图中未示出)，所述芯轴20上设置有定位键202，所述定位键202填充于所述第一定位槽201以及第二定位槽内，以使所述支撑体21与所述芯轴20之间通过所述定位键202进行周向定位，防止所述支撑体21与所述芯轴20发生相对转动，所述芯轴20上位于所述定位键202的下方设置有定位台肩203和中档圈204，以使所述定位台肩203和中档圈204进行轴向定位，防止所述支撑体21与所述芯轴20发生轴向移动，以固定所述芯轴20与所述支撑体21，通过使用的定位键202、定位台肩203以及中档圈204进行定位，简单易行，且方便加工；所述支撑体21上部设有指示位置的指引孔，为方便其他零部件的设置，指引孔位置与第一定位槽201位于同一过轴线的截面。所述芯轴20与支撑体21之间的连接处设置有第一密封槽(图中未示出)，所述第一密封槽内设置有第一密封件(图中未示出)，第一密封件在芯轴20和支撑体21配合面之间起到增强密封的作用，第一密封件数量可设为一道或多道；所述支撑体21分为大径段和小径段两部分，所述大径段位于所述第一容腔10外，所述大径段设有若干第一通流孔211，若干第一通流孔211沿支撑体21中心轴周向均布，并连通大径段的上下两面；所述小径段部分位于所述第一容腔10内，所述小径段上设置有若干个轴向通流槽212，所述轴向通流槽212沿支撑体21中心轴周向均布，且角度位置以及数量与所述第一通流孔211一一对应，所述支撑体21的小径段还开设有第二密封槽(图中未示出)，所述支撑体21上设有对应所述第二密封槽的第二密封件(图中未示出)，所述第二密封件在所述支撑体21小径段压入壳体01第一容腔10后，起到增强密封的作用，以实现BOP试压。并且本实施例将容纳所述第二密封件的第二密封槽设置为燕尾型，燕尾型不易脱出，可以起到防止支撑体21小径段压入所述壳体01的第一容腔10过程中被高速流体冲出；另外，所述第二密封槽可设有一道或多道，以增加密封效果，所述茅体22套设于所述芯轴20上，且位于所述第二容腔11内，其中，所述第二容腔11为容纳茅体22的圆柱状空腔。

如图3、5、8所示，在本实施例中，所述芯轴组件还包括下挡环23，所述下挡环23为空心环状结构，通过螺纹连接于所述芯轴20的下部，在对所述芯轴20向上拉出时起到对芯轴20的轴向限位作用，以防止芯轴组件从所述壳体01内脱出。

如图3、7所示，在本实施例中，所述导向到位装置包括导向键40以及导向套41，所述芯轴20上位于所述茅体22的下方开设有用于安装导向键40的导向键槽205，所述导向键槽205内设有紧固件连接螺纹孔，为方便安装定位，所述导向键槽205方向应与第一定位槽201成特定角度，本方案中设为导向键槽205方向与第一定位槽201方向一致，所述导向套41为中心圆筒，其固定设置于所述壳体01的第三容腔12内，所述导向套41的内腔上部设有导向台阶411，所述导向台阶411角度应设为所述导向键40可旋转角度为第一安装孔14夹角的整数倍多一半，在所述导向台阶411的顺时针方向的尾端连接轴向键槽412，其槽宽与导向键40之间为松配合，能够保证导向键40顺利通过，所述芯轴20通过在芯轴20上设置的导向键40沿着导向台阶411顺时针旋转一定角度，即可进入轴向键槽412，实现在所述壳体01内的轴向运动；导向套41外壁设有若干周向均布的定位孔413，所述壳体01也设置有对应所述定位孔413的紧钉孔(图中未示出)，所述定位孔413数量应与所述壳体01的紧钉孔数量一致或成整数倍；其中一个定位孔413设置在沿导向台阶411起始端顺时针距导向键40一半宽度的位置；通过紧定螺钉连接所述定位孔413以及紧钉孔进行定位，可根据需要调整导向套41的轴向键槽412所在方向。

如图3、5、8所示，在本实施例中，所述芯轴拉压装置包括胶筒50、胶筒压环51以及第一弹性件52，所述壳体01的第二台肩102的端面上设有环形凹槽(图中未示出)，所述胶筒50设置于所述环形凹槽内，所述胶筒50为橡胶筒50，其用于与井口头的内壁贴合，以实现联动工具与井口头环空之间的密封，所述胶筒压环51设置于所述胶筒50上，为了使胶筒压环51在下压时不会脱离壳体01，本实施例在第一台肩101的端面上设有多个周向均布的螺纹孔(图中未示出)，通过设置上挡环53，并将所述上挡环53通过螺纹孔固定于第一台肩101的端面，以限位所述胶筒压环51；所述第二台肩102与第一台肩101相连的侧面上设有第三密封槽(图中未示出)，所述壳体01上设有匹配第三密封槽的第三密封件(图中未示出)，置于第三密封槽内的第三密封件与置于第二台肩102的胶筒50配合面，起到增强密封的作用；所述茅体22内侧远离导向键40的一侧设置有遮挡部(图中未示出)，所述第一弹性件52的一端抵触遮挡部上，另一端抵触于导向到位装置中导向套41的端面上。

如图3、5、8所示，在本实施例中，所述壳体锁离装置若干支撑块60、弹性锁环61以及防转组件，所述壳体01外壁面与第一容腔10中部位置设有与所述弹性锁环61配合的第一环槽17(图中未示出)，所述支撑环13设置于所述第一环槽17的外侧上，所述弹性锁环61设置于所述第一环槽17与支撑环13之间，由于所述弹性锁环61具有弹性，弹性锁环61在所述第一环槽17与所述支撑环13之间具有一定空隙，以保证弹性锁环61可以在第一环槽17和支撑环13顶面之间自由移动，这样，当所述弹性锁环61在被施压或者释放时，可以利用其弹力滑移设置于所述第一环槽17内，所述支撑块60与所述弹性锁环61抵触，所述第一环槽17底部开设有若干用于安装所述支撑块60的第一安装孔14，若干所述支撑块60与若干所述第一安装孔14一一对应，若干所述第一安装孔14沿第一容腔10周向均布，其中一个第一安装孔14应设为与基准孔周向位置相同，所述第一安装孔14远离壳体01开口侧的一侧设有第一U形槽141，所述支撑块60的底部开设有螺纹孔(图中未示出)，所述支撑块60通过与螺纹孔配合的限位螺钉头部置于第一U型槽内，以对所述支撑块60的伸出和收回进行限位；如图3所示，在本实施例中，所述第一安装孔14设置为矩形截面，其四条棱边可设为圆角或避空槽，所述支撑块60位于所述芯轴20的一侧设置有第一内锥面，所述支撑体21设有与第一内锥面相配合的第一外锥面；其中，所述第一内锥面与所述第一外锥面一一对应，所述支撑体21的轴向通流槽212的宽度略大于支撑块60的第一内锥面的宽度，所述轴向通流槽212的数量与所述支撑块60的数量相同，本实施例可以通过下压或上提所述支撑体21，实现支撑块60的伸出或收回动作，其中，当通过下压支撑体21以将所述支撑块60向外顶出时，所述支撑块60就会带动弹性锁环61向外顶出，直至胶筒50与井口头内壁紧密贴合，并将弹性锁环61与井口头内壁的对应环槽进行锁合；而当通过上提所述支撑体21时，所述弹性锁环61的弹力作用下，会使所述弹性锁环61与井口头内壁分离，同时带动支撑块60进行收回动作。所述防转组件包括凸键621、凸键限位壳622以及第四弹性件623，所述第一环槽17底部设有用于安装凸键限位壳622的安装槽，所述凸键限位壳622通过紧固件压紧于所述安装槽内，所述凸键621与所述第四弹性件623置于所述凸键限位壳622内，所述第四弹性件623的一端抵触于所述安装槽底的定位孔413，一端抵触凸键621的底部定位孔413，所述凸键限位壳622的内侧设有方便加工的长圆孔，长圆孔的两侧面设有遮挡部，在第四弹性件623的作用下所述凸键621尾部的翻边抵触凸键限位壳622的遮挡部，以防止所述凸键621从所述凸键限位壳622中脱出，为保持平衡以及提供足够的弹力，所述第四弹性件623设有两件，本实施例通过设置具有凸键621、凸键限位壳622以及第四弹性件623的防转组件，使所述联合工具进入井口头时与所述井口头的轴向凹槽进行周向限位，通过观测扭矩更容易判断其操作是否完成。

如图3、5、8所示，在本实施例，所述抗磨补芯锁离装置包括若干第二弹性件70、若干卡瓦支架71以及若干卡瓦72，所述壳体01的第二容腔11中部开设有若干与若干所述卡瓦支架71配合的第二安装孔15，若干所述第二安装孔15沿第二容腔11周向均布，若干卡瓦支架71与若干第二安装孔15一一对应，第二安装孔15靠近和远离壳体01开口端侧面分别设有第二U形槽151，通过设置遮挡件711，并使用遮挡紧固件712将所述遮挡件711压紧于所述第二U形槽151内，所述卡瓦支架71的上下两侧设置有第三U形槽713，所述第三U形槽713的槽底设有第二弹性件70容纳孔(图中未示出)，将所述第二弹性件70置于所述第二弹性件70容纳孔内，并将所述第二弹性件70一端抵触第二弹性件70容纳孔底部，另一端抵触所述遮挡件711，所述卡瓦支架71通过第二弹性件70与所述第二安装孔15弹性连接；若干所述卡瓦72靠近卡瓦支架71的一端设置为燕尾型，所述卡瓦支架71设置有燕尾槽，所述卡瓦72设置于所述卡瓦支架71的燕尾槽内远离芯轴20的一侧上；所述卡瓦72远离所述卡瓦支架71的一端设置有卡瓦牙721，所述抗磨补芯03的内壁上设置有配合所述卡瓦牙721的内牙(图中未示出)，所述抗磨补芯03通过所述卡瓦牙721与所述壳体01啮合，其中，所述卡瓦牙721与内牙相配合具有很强的承载能力，且卡瓦牙721的齿面不需要进行淬火处理；所述卡瓦支架71位于芯轴20的一侧设置有第二内锥面，所述茅体22的外壁上开设有第二环槽221(图中未示出)，所述茅体22位于第二环槽221的下方设置有与第二内锥面相配合的第二外锥面。当所述茅体22受力向远离壳体01开口端移动一定距离时，也就是下压所述茅体22时，所述卡瓦支架71连同卡瓦72在第二弹性件70的作用下向壳体01中心轴方向收回至第二环槽221内，也就是说，在所述茅体22避空时，第二弹性件70能够自动回收；当外力消失时茅体22会在第二弹性件70的作用下向靠近壳体01开口端的方向移动，直至所述第二环槽221远离遮挡部一侧的第二外锥面与卡瓦支架71的第二内锥面贴合，通过设置可保证茅体22上的第二外锥面所产生的水平分力大于卡瓦支架71内第二弹性件70所产生的弹力，则卡瓦支架71连同卡瓦72在水平分力的作用下会向外伸出，可实现对抗磨补芯03的锁紧。

如图3、5、8所示，在本实施例中，所述限位组件包括第三弹性件80、空心螺钉81以及限位销82，第二容腔11上靠近第一容腔10的侧壁开设有贯穿第二容腔11的限位销孔16，所述限位销孔16的中心轴点与支撑环13上的径向通孔132的中心轴点位于同一水平线，所述限位销孔16设有台阶，所述限位销82为圆柱状结构，尾部设有限位台肩，尾端端面还设有与中心轴同轴的螺纹孔，所述限位销82置于所述限位销孔16内，所述限位销82通常可设一个或多个均布，但由于所需载荷不大，且为方便操作，本实施例对称设置两个，所述空心螺钉81旋入限位销孔16内，通过空心螺钉81与限位销82之间的第三弹性件80将限位销82向内压紧；空心螺钉81内孔设置为满足操作限位销82的螺钉顺利进入，所述空心螺钉81内孔设置为大于所述限位销82尾端的螺纹大径，且空心螺钉81内孔其中一端或两端设置为内六角孔或开槽以方便空心螺钉81旋入和旋出，本实施例将空心螺钉81设为内六角式。另外，值得说明的是，所述支撑环13应在旋紧后退松至其中一个径向通孔132和限位销孔16对齐，以方便操作限位销82。

所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的安装方法如下：先将支撑体21、中挡环、茅体22、定位键202、导向键40依次安装在芯轴20上；将胶筒50、胶筒压环51依次安装在壳体01上，将上挡环53安装在壳体01的第一台肩101上；将导向套41装入壳体01的第三容腔12，并确保导向台阶411顺时针方向的起点位置的盲孔正对壳体01的基准孔，装入紧钉并旋紧。将第一弹性件52和茅体22依次装入壳体01的第二容腔11，将装配好的芯轴组件装入壳体01内腔，确保支撑体21的指引孔与壳体01的基准孔上下对齐，下压芯轴20，旋紧下挡环23，将旋入限位螺钉的支撑块60装入壳体01的第一安装孔14中，将弹性锁环61装入壳体01第一环槽17，上紧支撑环13后退松至径向通孔132与限位销孔16对齐，以保证锁环可以在第一环槽17和支撑环13顶面之间自由移动；将限位销82、第三弹性件80和空心螺钉81依次装入壳体01的限位销孔16；将装入卡瓦72的卡瓦支架71装入壳体01的卡瓦72安装孔，将第二弹性件70装入卡瓦支架71的第二弹性件70容纳孔内，用螺钉和遮挡件711将第二弹性件70压紧。

本发明还提供了抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法应用于如上所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，如图9所示，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法包括：

S10、通过钻柱与所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的芯轴上端部固定连接后，下放钻柱，直至抗磨补芯到位于井口头内腔；

S20、当抗磨补芯到位于井口头时，转动并下压钻柱，至所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与所述井口头锁合并实现密封，以进行BOP试压。

具体地，先将所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具安装好，然后将安装好的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具中芯轴的上端部与钻柱螺纹连接，然后利用钻柱将抗磨补芯送入与BOP试压联动工具送入井口头，直至支撑环的坐挂台肩坐到井口头的工具坐挂台阶上，所述抗磨补芯即送达到位；在所述抗磨补芯送达到位后，顺时针旋转钻柱至起扭矩，此时，壳体上的凸键进入井口头的轴向凹槽，且芯轴会旋转至导向键与导向套的轴向键槽对齐；此时下压(下放)钻柱，使芯轴带动支撑体下移，支撑体通过胶筒压环压缩胶筒，使其与所述井口头紧密贴合，同时，支撑体通过支撑块撑开弹性锁环，操作工具壳体与井口头锁紧，茅体上端面位于限位销以下，限位销向内弹出实现对茅体的轴向限位，防止在上提钻柱时茅体在弹性件的作用下向上移动，关闭BOP上闸板，即可通过向井口头与BOP上闸板之间的环空注入带压流体完成对BOP试压。

在一个实现方式中，所述当抗磨补芯到位于井口头时，转动并下压钻柱，至所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与所述井口头内壁锁合并实现密封，以进行BOP试压步骤之后，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法还包括：

S31、当BOP试压完成后，将与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具配合的抗磨补芯脱离以使所述抗磨补芯留至井口头内腔，取出钻柱，得到与钻柱连接的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具。

具体地，BOP试压完成后，上提钻柱，在限位销作用下茅体上移距离受限，茅体的第二环槽避空卡瓦支架，以使卡瓦及卡瓦支架在第二弹性件的作用下向内收回，使卡瓦牙与抗磨补芯内压脱离，上提钻柱即可将工具取出，并将抗磨补芯留在井口头中。

在一种实现方式中，所述当BOP试压完成后，将与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具配合的抗磨补芯脱离以使所述抗磨补芯留至井口头内腔，取出钻柱，得到与钻柱连接的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的步骤之后，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法还包括：

S41、当需要回收抗磨补芯时，通过钻柱再将所述BOP试压工具深入至井口头，直至BOP试压工具到位井口头内腔；

S42、当BOP试压工具到位井口头内腔时，将BOP试压工具与抗磨补芯连接，并通过所述钻柱将BOP试压工具与抗磨补芯取出。

具体地，当需要回收抗磨补芯时，将抗磨补芯与BOP试压联动工具壳体的限位销孔内的限位销用螺钉拉紧，或将限位销、第三弹性件和空心螺钉拆除，固定壳体，将芯轴顺时针旋转至导向键位于所述导向套的轴向键槽尾部，使用钻柱将工具下至抗磨补芯内，并下放钻柱，此时茅体向下移动并压缩第一弹性件，此时茅体的第二环槽避空卡瓦支架，在卡瓦支架与壳体之间的第二弹性件作用下，卡瓦支架向内侧收回，同时带动卡瓦避空抗磨补芯上部的缩颈部，壳体在自重和装在芯轴的第一弹性件的作用下，继续下移至支撑环和抗磨补芯顶部外锥面贴合；继续下放钻柱至悬重降低，顺时针旋转钻柱，若钻柱扭矩增大，则证实安装在壳体的凸键进入井口头轴向凹槽，说明工具下放到位；缓慢上提钻柱带动芯轴上移，弹性件推动茅体向上移动，第二环槽锥面与卡瓦支架锥面贴合并将卡瓦支架和卡瓦向外推出，使卡瓦牙与抗磨补芯内环槽啮合，上提钻柱，即可将抗磨补芯回收。另外，值得说明的是，当对抗磨补芯回收后，只需将限位销、第二弹性件和空心螺钉重新上回限位销孔，下压芯轴至茅体顶面到限位销以下，即可将工具与抗磨补芯脱离。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，用于与钻柱连接并通过所述钻柱的辅助而深入至井口头，其特征在于，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具包括：

壳体；

芯轴组件，所述芯轴组件移动设置于所述壳体内，且所述芯轴组件与所述钻柱连接；

导向到位装置，所述导向到位装置设置于所述壳体内；

芯轴拉压装置，所述芯轴拉压装置设置于所述壳体内；

壳体锁离装置，所述壳体锁离装置设置于所述壳体上，所述壳体锁离装置通过与所述芯轴组件、所述导向到位装置以及所述芯轴拉压装置相配合而锁合或分离所述壳体与所述井口头；

抗磨补芯锁离装置，所述抗磨补芯锁离装置设置于所述壳体上，所述抗磨补芯锁离装置通过与所述芯轴组件、所述导向到位装置以及所述芯轴拉压装置相配合而锁合或分离抗磨补芯与所述壳体；

其中，所述壳体内依次设有第一容腔、第二容腔和第三容腔，所述第一容腔、所述第二容腔和所述第三容腔的容腔直径依次减小；

所述芯轴组件包括：

芯轴，所述芯轴贯穿于所述第一容腔、所述第二容腔以及所述第三容腔，且所述芯轴移动设置于所述壳体内；

支撑体，所述支撑体固定套设于所述芯轴上，且部分位于所述第一容腔内；

茅体，所述茅体固定套设于所述芯轴上，且位于所述第二容腔内；

其中，所述导向到位装置包括：

导向键，所述导向键固定设置于所述芯轴上，且位于所述茅体的下方；

导向套，所述导向套固定设置于所述第三容腔内，所述导向套的内壁上开设有与导向键配合的轴向键槽；所述芯轴通过导向键轴向滑动于所述轴向键槽内。

2.根据权利要求1所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，其特征在于，所述芯轴拉压装置包括：

胶筒，所述胶筒设置于所述第一容腔的外壁上，并用于与所述井口头的内壁贴合以实现抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与井口头环空之间的密封；

胶筒压环，所述胶筒压环设置于所述胶筒上；

第一弹性件，所述茅体内壁的上端部设置有阻挡部，所述第一弹性件的一端抵触于所述阻挡部上，另一端通过所述导向到位装置抵触于所述壳体上。

3.根据权利要求1所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，其特征在于，所述第一容腔上开设有若干第一安装孔，所述第一安装孔沿所述第一容腔周向均匀设置，所述壳体锁离装置包括：

若干支撑块，若干所述支撑块与若干所述第一安装孔一一对应，所述支撑块滑动设置于所述第一安装孔内；所述支撑块位于所述芯轴的一侧设置有第一内锥面，所述支撑体设有与第一内锥面相配合的第一外锥面；所述支撑体通过第一外锥面与第一内锥面的配合顶出所述支撑块；

弹性锁环，所述第一容腔的外壁上开设有第一环槽，所述弹性锁环滑移于所述第一环槽内，所述弹性锁环与若干所述支撑块连接，并配合所述第一外锥面以收回若干所述支撑块，所述壳体通过所述弹性锁环与井口头的内壁锁离；

防转组件，所述防转组件设置于所述第一环槽底部，并穿出所述弹性锁环。

4.根据权利要求1所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，其特征在于，所述第二容腔上开设有若干第二安装孔，所述茅体的外壁上开设有第二环槽，所述抗磨补芯锁离装置包括：

若干第二弹性件；

若干卡瓦支架，若干卡瓦支架与若干第二安装孔一一对应，所述卡瓦支架通过第二弹性件与所述第二安装孔弹性连接；所述卡瓦支架位于芯轴的一侧设置有第二内锥面，所述茅体位于第二环槽的下方设置有与第二内锥面相配合的第二外锥面，所述茅体通过第二外锥面与第二内锥面的配合顶出所述卡瓦支架；

所述卡瓦支架设置于所述第二安装孔内；

若干卡瓦，若干所述卡瓦分别设置于若干所述卡瓦支架远离所述芯轴的一侧上，所述卡瓦上设置有卡瓦牙，所述抗磨补芯的内壁上设置有配合所述卡瓦牙的内牙，所述抗磨补芯通过所述卡瓦牙与所述壳体啮合。

5.根据权利要求1所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，其特征在于，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具还包括限位组件，所述限位组件包括：

第三弹性件；

空心螺钉，所述壳体位于第二容腔上开设有贯穿所述第二容腔的限位孔，所述空心螺钉设置于所述限位孔内；

限位销，所述限位销通过所述第三弹性件与所述空心螺钉连接。

6.抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任一所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具，所述操作方法包括：

通过钻柱与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的芯轴上端部固定连接后，下放钻柱，直至抗磨补芯到位于井口头内腔；

当抗磨补芯到位于井口头时，转动并下压钻柱，至所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与所述井口头锁合并实现密封，以进行BOP试压。

7.根据权利要求6所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法，其特征在于，所述当抗磨补芯到位于井口头时，转动并下压钻柱，至所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具与所述井口头锁合并实现密封，以进行BOP试压步骤之后，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法还包括：

当BOP试压完成后，将与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具配合的抗磨补芯脱离以使所述抗磨补芯留至井口头内腔，取出钻柱，得到与钻柱连接的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具。

8.根据权利要求7所述的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法，其特征在于，所述当BOP试压完成后，将与抗磨补芯送入与BOP试压联动工具配合的抗磨补芯脱离以使所述抗磨补芯留至井口头内腔，取出钻柱，得到与钻柱连接的抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的步骤之后，所述抗磨补芯送入与BOP试压联动工具的操作方法还包括：

当需要回收抗磨补芯时，通过钻柱再将所述BOP试压工具深入至井口头，直至BOP试压工具到位井口头内腔；

当BOP试压工具到位井口头内腔时，将BOP试压工具与抗磨补芯连接，并通过所述钻柱将BOP试压工具与抗磨补芯取出。