CN201496009U - 一种新型动力卡瓦 - Google Patents

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刘清友
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杨建中
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Abstract

本实用新型涉及一种钻井作业用动力卡瓦。该动力卡瓦由连杆、转动臂、提升架、卡瓦楔体、卡瓦牙、卡瓦、卡瓦座体、大方瓦、提升架起升动力缸、连杆转动动力缸等组成。起升油缸活塞杆与提升架联结，缸体与支座联结，(也可反向联结)，支座与钻台联结。在钻井过程中，接钻杆作业时，在连杆转动动力缸的作用下，卡瓦旋转，3片(或更多片)卡瓦收拢，抱紧钻杆；然后起升油缸动作，提升架下行，首先迫使卡瓦楔体推动钻柱居中，随之使卡瓦楔体沿卡瓦座体内锥面下行而收拢，直至楔紧并卡住钻柱。接钻杆完毕后钻井作业时，首先起升油缸动作带动提升架上行，然后连杆旋转驱动油缸动作，卡瓦体张开并离开井口，可继续钻井。本实用新型具有结构紧凑、操作方便、可靠，工作效率高，维修方便、社会及经济效益显著等优点。

Description

一种新型动力卡瓦
技术领域
本实用新型涉及一种石油钻井作业用动力卡瓦，特别涉及一种连续循环钻井作业用动力卡瓦。
背景技术
在常规钻井过程中，钻杆上卸扣时由于泥浆循环通道中断，因此被迫停止泥浆的循环，其引起的不利影响有：
(1)造成环空中产生动态压差，导致泥浆循环漏失；
(2)造成井底压力下降，有时会引起井涌；
(3)循环恢复时井底压力剧增对敏感性地层可能引起循环漏失；
(4)钻屑的沉降会减小有效井径并增加钻柱的扭矩和阻力；
(5)欠平衡钻井时，会导致环空内的压力极不稳定。
连续循环钻井能维持稳定的循环当量密度，在正常钻井过程中，可以避免接单根引起的正负压力波动，改善井眼的清洁效果，大大降低循环漏失、地层破裂、井涌、压差卡钻、钻头或底部钻具组合遇卡的风险。在连续循环钻井作业接钻杆时，需要一种动力卡瓦。
目前，已有的动力卡瓦主要有两种：一种是以气缸为动力的钻井动力卡瓦，气缸固定在大方瓦上面，另一种为阶梯式气动钻杆卡瓦，该卡瓦安装在转盘内。上述动力卡瓦主要存在以下问题：①卡瓦工作完毕后不能离开井口，卡瓦工作高度大，如连续循环钻井作业采用此类卡瓦，会增加整体装置高度；②动力卡瓦没有防扭功能，接钻杆时均需打内钳配合固定。因此上述两种卡瓦均不适合连续钻井作业。
发明内容
本实用新型的目的就是要克服现有技术的不足之处，提供一种卡瓦能自动开合，工作完毕后能离开钻台，结构紧凑，占据空间小，能同时承受扭矩和轴向重量，特别适合连续循环钻井作业的新型动力卡瓦。
本实用新型的技术解决方案是：
一种新型钻井动力卡瓦，由动力缸、导向杆、连杆、转动臂、提升架、卡瓦楔体、卡瓦牙、卡瓦、卡瓦座体、大方瓦、提升架起升动力缸、卡瓦旋转动力缸组成。其中，大方瓦安装在钻台内，卡瓦座体固定于大方瓦内；卡瓦牙安装在卡瓦上；连杆上开有长槽，连杆一端用销轴与卡瓦铰链连接，连杆另一端用销轴与提升架铰链连接；转动臂一端用销轴与卡瓦旋转动力缸活塞杆相连，转动臂另一端固定有导向轴，该导向轴穿过提升架和连杆上槽能带动连杆转动，实现卡瓦的转动；起升油缸活塞杆与提升架连接，缸体与支座连接，支座与钻台连接。在接钻杆作业时，首先连杆转动动力缸动作，卡瓦旋转，3片卡瓦收拢，抱紧钻杆；然后起升油缸动作，提升架下行，迫使卡瓦楔体沿卡瓦座体内锥面下行而收拢，直至楔紧并卡住钻柱，并能承受一定的扭矩和钻杆轴向重量；接钻杆完毕钻井作业时，首先起升油缸动作带动提升架上行，然后卡瓦旋转驱动油缸动作，卡瓦体绕销轴旋转，卡瓦张开并离开井口，可继续钻井。
有益效果
本实用新型的实施，提供了一种卡瓦能自动开合，工作完毕后能离开钻台，结构紧凑，占据空间小的动力卡瓦。本发明具有结构紧凑、操作方便、可靠，工作效率高，维修方便、社会及经济效益显著等优点。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型动力卡瓦工作时的结构示意图；
图2是本实用新型动力钳离开井口时的结构示意图。
具体实施方式
如附图1、2所示，一种新型钻井动力卡瓦由提升架(7)、卡瓦牙(4)、卡瓦(6)、卡瓦座体(3)、大方瓦(2)、导向轴(11)、连杆(5)、转动臂(10)、提升架起升动力缸(1)、销轴(8)、连杆转动动力缸(9)组成。其中，大方瓦(2)安装在钻台内，卡瓦座体(3)固定于大方瓦(2)内；卡瓦牙(4)固定在卡瓦座；连杆(5)上开有长槽，连杆(5)一端用销轴与卡瓦(6)连接，连杆(5)另一端用销轴与提升架(1)连接；转动臂(10)一端用销轴与连杆转动驱动动力缸(9)活塞杆相联，转动臂(10)另一端固定有导向轴(11)，该导向轴(11)穿过提升架(7)上连杆固定板，能带动连杆(5)转动，实现连杆(5)及卡瓦(6)的转动。提升架起升油缸(1)活塞杆与提升架(7)连接，缸体与支座连接，支座与钻台连接。在钻井过程中，接钻杆作业时，在连杆转动动力缸(9)的作用下，卡瓦(6)旋转，3片卡瓦(6)收拢，抱紧钻杆；然后提升架起升动力油缸(1)动作，提升架(7)下行，首先迫使卡瓦楔体推动钻柱居中，随之使卡瓦楔体沿卡瓦座体(3)内锥面下行而收拢，直至楔紧并卡住钻柱。接钻杆完毕后钻井作业时，首先提升架起升油缸(1)动作带动提升架(7)上行，然后连杆旋转驱动油缸(8)动作，卡瓦体张开并离开井口，可继续钻井。

Claims (3)

1.一种新型钻井动力卡瓦，由提升架(7)、卡瓦牙(4)、卡瓦(6)、卡瓦座体(3)、大方瓦(2)、导向轴(11)、连杆(5)、转动臂(10)、提升架起升动力缸(1)、销轴(8)、连杆转动动力缸(9)组成，其特征在于：大方瓦(2)安装在钻台内，卡瓦座体(3)固定于大方瓦(2)内，卡瓦牙(4)安装在卡瓦(6)上，连杆(5)上开有长槽，连杆(5)一端用销轴与卡瓦(6)连接，连杆(5)另一端用销轴与提升架(7)连接，转动臂(10)一端用销轴与连杆转动驱动动力缸(9)活塞杆相连，转动臂(10)另一端固定有导向轴(11)，该导向轴(11)穿过提升架(7)上连杆固定板，能带动连杆(5)转动，实现连杆(5)及卡瓦(6)的转动，提升架起升油缸(1)活塞杆与提升架(7)连接，缸体与支座连接，支座与钻台连接。
2.如权利要求1所述的新型动力卡瓦，其特征在于：连杆(5)上开有长槽。
3.如权利要求1所述的新型动力卡瓦，其特征在于提升架(7)上连杆固定板上开有弧形槽，导向轴(11)通过提升架(7)上连杆固定板上开有的弧形槽能带动连杆转动。
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