CN115977557A - 带压作业油管升降控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于带压作业技术领域，公开了一种带压作业油管升降控制装置，包括框架，框架上设有举升油缸，举升油缸与游动横梁相连，游动横梁上设有游动卡瓦组，框架上设有卡瓦支架，卡瓦支架上设有固定卡瓦组；游动卡瓦组和游动横梁之间以及固定卡瓦组与卡瓦支架之间均设有碟簧总成；碟簧总成的上环形碟簧和下环形碟簧受力压缩后上环形碟簧的端面与碟簧安装座的端面平齐，上环形碟簧的外边沿与安装腔的内壁贴合。本发明所提供的带压作业油管升降控制装置，通过设置的碟簧总成可以避免卡瓦锁死，提高了设备作业效率，而且能够有效减低人员劳动强度。

Description

带压作业油管升降控制装置

技术领域

本发明属于带压作业技术领域，具体涉及一种带压作业油管升降控制装置。

背景技术

在完井、修井过程中，需要频繁操作游动卡瓦组和固定卡瓦组来夹持管柱，游动卡瓦组和固定卡瓦组均包括一承重卡瓦和防顶卡瓦。在气井有压力的情况下，带压作业机在起管柱的作业时只需要两组防顶卡瓦交替使用控制管柱下行，当下入管柱重量大于上顶力时，管柱有可能会掉下去，也可能会因为井内压力突然上升了导致上顶力大于管柱重量，管柱会被顶飞造成事故，所以在过中和点的时候必须防顶卡瓦和承重卡瓦同时使用控制管柱，在交替使用游动卡瓦组和固定卡瓦组时，由于防顶卡瓦和承重卡瓦的解卡方式不同，这个时候就很容易造成四组卡瓦被锁死，主要原因是由于卡瓦体与卡瓦座的楔形接触面力量无法释放。

目前，有两种常见的方式来解决以上问题，一是在过中和点的时候卸松承重卡瓦上的固定螺丝，在发生卡瓦锁死时，可以产生一点位移，便于解卡，此方法操作繁琐不便，且不能避免锁死；二是在卡瓦底部加装弹簧，预留出解锁空间，在大载荷的情况下，弹簧会直接承受载荷，在高载荷时很容易被压断，同时由于弹簧容易发生晃动性，影响卡瓦的正常使用。因此以上两种方式虽然能一定程度来解决卡瓦被锁死的问题，但依然不够理想。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种带压作业油管升降控制装置。

本发明所采用的技术方案为：

一种带压作业油管升降控制装置，包括框架，框架上设有举升油缸，举升油缸与游动横梁相连，游动横梁上设有游动卡瓦组，框架上设有卡瓦支架，卡瓦支架上设有固定卡瓦组；游动卡瓦组和游动横梁之间以及固定卡瓦组与卡瓦支架之间均设有碟簧总成；碟簧总成包括碟簧安装座、下环形碟簧和上环形碟簧，下环形碟簧安装在碟簧安装座的安装腔内，上环形碟簧的外边沿与下环形碟簧的外边沿相连；上环形碟簧和下环形碟簧受力压缩后上环形碟簧的端面与碟簧安装座的端面平齐，且上环形碟簧的外边沿与安装腔的内壁贴合。

优选地，所述游动卡瓦组包括设于游动横梁上表面的游动承重卡瓦和设于游动横梁下表面的游动防顶卡瓦，游动承重卡瓦和游动防顶卡瓦背向安装；固定卡瓦组包括设于卡瓦支架上的固定承重卡瓦和固定防顶卡瓦，固定承重卡瓦和固定防顶卡瓦相对安装；碟簧安装座、上环形碟簧、下环形碟簧、游动承重卡瓦、游动防顶卡瓦、固定承重卡瓦和固定防顶卡瓦均设于同一直线上。

优选地，所述框架包括平行设置的下基板和上基板，下基板和上基板之间通过多根立柱相连；下基板上设有环形防喷器，卡瓦支架设于环形防喷器上。

优选地，所述举升油缸的数量为二，两个举升油缸平行设置；碟簧安装座上开设有用于油管通过的通孔；下环形碟簧通过螺栓安装在碟簧安装座上。

本发明的有益效果为：

本发明所提供的带压作业油管升降控制装置，通过设置的碟簧总成在低载荷时产生的变形量可以避免卡瓦组锁死，提高了设备作业效率，减低人员劳动强度；碟簧总成在高载荷被压缩后，其安装面与碟簧安装座的端面平齐时，把载荷通过碟簧安装座传递出去，可以避免碟簧总成的损坏。

附图说明

图1是本发明带压作业油管升降控制装置的示意图。

图2是本发明碟簧总成的剖视图。

图3是本发明碟簧总成压缩后的示意图。

图中：1-下基板；2-上基板；3-立柱；4-举升油缸；5-游动横梁；6-环形防喷器；7-卡瓦支架；8-游动承重卡瓦；9-游动防顶卡瓦；10-碟簧总成；11-固定承重卡瓦；12-固定防顶卡；13-碟簧安装座；14-下环形碟簧；15-上环形碟簧。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

管柱包括油管，如图1所示，本实施例的带压作业油管升降控制装置，包括框架，框架包括平行设置的下基板1和上基板2，下基板1和上基板2之间通过多根立柱3相连。下基板1上设有环形防喷器6，卡瓦支架7设于环形防喷器6上，卡瓦支架7上设有固定卡瓦组；固定卡瓦组包括设于卡瓦支架7底板上表面的固定承重卡瓦11以及设于卡瓦支架7顶板下表面的固定防顶卡瓦12，固定承重卡瓦11和固定防顶卡瓦12相对安装。

上基板2上设有两个平行的举升油缸4，举升油缸4与游动横梁5相连，游动横梁5上设有游动卡瓦组，游动卡瓦组包括设于游动横梁5上表面的游动承重卡瓦8和设于游动横梁5下表面的游动防顶卡瓦9，游动承重卡瓦8和游动防顶卡瓦9背向安装，举升油缸4的举升或下压载荷通过游动横梁5传递给游动承重卡瓦8和/或游动防顶卡瓦9。

固定承重卡瓦11和卡瓦支架7底板之间、固定防顶卡瓦12和卡瓦支架7顶板之间、游动承重卡瓦8和游动横梁5之间、游动防顶卡瓦9和游动横梁5之间均设有碟簧总成10。

如图2和图3所示，碟簧总成10包括碟簧安装座13、下环形碟簧14和上环形碟簧15，碟簧安装座13内凹设有安装腔，下环形碟簧14通过螺栓安装在碟簧安装座13的安装腔内，上环形碟簧15和下环形碟簧14等大，上环形碟簧15的外边沿与下环形碟簧14的外边沿相连，卡瓦安装在碟簧总成10上时，卡瓦的卡瓦座安装在上环形碟簧上。

以固定承重卡瓦11为例对碟簧总成10的原理进行说明，固定承重卡瓦11的卡瓦座安装在上环形碟簧15的上端面（即安装面）上，当上环形碟簧15未受到压力时（此时忽略固定承重卡瓦11的重力），固定承重卡瓦11的卡瓦座和碟簧安装座13并不直接接触，上环形碟簧15受到压力后，上环形碟簧15和下环形碟簧14均被压缩，直到上环形碟簧15的上端面与碟簧安装座13的上端面平齐，即图2所示的A面和B面平齐，A面和B面平齐后形成一个平面，固定承重卡瓦11的卡瓦座此时也接触到碟簧安装座的A面，可以更有效的把载荷通过碟簧安装座传递到卡瓦支架7的底板上，上环形碟簧15和下环形碟簧14不会被继续压缩，碟簧总成10在大载荷的情况下也不易损坏。当上环形碟簧15的上端面与碟簧安装座13的上端面平齐时，上环形碟簧15的外边沿正好与安装腔的内壁贴合，上环形碟簧15不会发生晃动，从而保持了固定承重卡瓦11的稳定。碟簧总成在固定承重卡瓦的卡瓦座和上环形碟簧的上端面之间预留一个弹性空间，在解除负载时将固定承重卡瓦弹起，释放卡瓦体与楔形接触面的力，从而避免卡瓦锁死现象发生。

下环形碟簧14和上环形碟簧15均由高强度弹簧钢制成，可以进一步增加碟簧总成的强度。

碟簧安装座13上开设有用于油管通过的通孔，碟簧安装座13、上环形碟簧15、下环形碟簧14、游动承重卡瓦8、游动防顶卡瓦9、固定承重卡瓦11和固定防顶卡瓦12均设于同一直线上。

该带压作业油管升降控制装置过中和点的操作如下：

步骤一、在要到达中点时，关闭游动卡瓦组，举升油缸举升，打开固定承重卡瓦，举升油缸下压，打开固定防顶卡瓦，下钻。

步骤二、下行一定位置时，关闭固定卡瓦组，举升油缸下压，打开游动承重卡瓦，举升油缸举升，打开游动防顶卡瓦，举升油缸继续举升至合适位置后重复步骤一。

在此过程中，卡瓦在载荷转移时，低载荷使承载该卡瓦的上环形碟簧和下环形碟簧产生小位移，载荷转移成功后，载荷消失，这时上环形碟簧和下环形碟簧恢复变形，这个小位移使得卡瓦避免锁死。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种带压作业油管升降控制装置，其特征在于：包括框架，框架上设有举升油缸（4），举升油缸（4）与游动横梁（5）相连，游动横梁（5）上设有游动卡瓦组，框架上设有卡瓦支架（7），卡瓦支架（7）上设有固定卡瓦组；游动卡瓦组和游动横梁（5）之间以及固定卡瓦组与卡瓦支架（7）之间均设有碟簧总成（10）；碟簧总成（10）包括碟簧安装座（13）、下环形碟簧（14）和上环形碟簧（15），下环形碟簧（14）安装在碟簧安装座（13）的安装腔内，上环形碟簧（15）的外边沿与下环形碟簧（14）的外边沿相连；上环形碟簧（15）和下环形碟簧（14）受力压缩后上环形碟簧（15）的端面与碟簧安装座（13）的端面平齐，且上环形碟簧（15）的外边沿与安装腔的内壁贴合。

2.根据权利要求1所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述游动卡瓦组包括设于游动横梁（5）上表面的游动承重卡瓦（8）和设于游动横梁（5）下表面的游动防顶卡瓦（9），游动承重卡瓦（8）和游动防顶卡瓦（9）背向安装。

3.根据权利要求2所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述固定卡瓦组包括设于卡瓦支架（7）上的固定承重卡瓦（11）和固定防顶卡瓦（12），固定承重卡瓦（11）和固定防顶卡瓦（12）相对安装。

4.根据权利要求3所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述碟簧安装座（13）、上环形碟簧（15）、下环形碟簧（14）、游动承重卡瓦（8）、游动防顶卡瓦（9）、固定承重卡瓦（11）和固定防顶卡瓦（12）均设于同一直线上。

5.根据权利要求1所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述框架包括平行设置的下基板（1）和上基板（2），下基板（1）和上基板（2）之间通过多根立柱（3）相连。

6.根据权利要求5所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述下基板（1）上设有环形防喷器（6），卡瓦支架（7）设于环形防喷器（6）上。

7.根据权利要求1所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述举升油缸（4）的数量为二，两个举升油缸（4）平行设置。

8.根据权利要求1所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述碟簧安装座（13）上开设有用于油管通过的通孔。

9.根据权利要求1所述的带压作业油管升降控制装置，其特征在于：所述下环形碟簧（14）通过螺栓安装在碟簧安装座（13）上。

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