CN203961838U - 用于井控应急处理的钻杆卡持装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置,包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦,死卡本体由至少两块死卡组件组合形成,摩擦卡瓦定位在死卡本体内,与死卡本体形成滑动摩擦副结构,且摩擦卡瓦与死卡本体形成楔形自锁机构。本实用新型形成摩擦运动副结构,具有自锁性,钻杆上顶力越强,则摩擦卡瓦的楔紧力越大,对钻杆的夹持力更强,使得安全性能更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在不压井起下钻或剪切闸板防喷器剪断钻杆时,防止钻杆因压力作用向上窜动的钻杆卡持装置,属于钻探设备技术领域。
背景技术
在油气田的勘探、开发的过程中,钻井施工人员对各种压力油气藏进行获取时,井底压力对钻井液和钻具施加一个极大的向外推动的作用力。当井底压力大于钻井者施加的平衡压力时就会出现井涌或井喷现象。这时井口有专用防喷器,防止井内流体从钻具表面往外喷,而钻具内一般都有内防喷工具防止井内流体从钻具水眼往外喷。但是,这时井内压力继续升高,钻具就会像一只承压的液缸活塞杆,向外窜出;此时如果不采取有效控制措施,将容易导致防喷器损坏,几千米的钻具会全部喷出井口并造成油气井喷,会严重危及相关人员的生命安全,并带来巨大的经济损失。
为了解决上述问题,中国专利“200920080489.2”公开了一种钻杆死卡,公开日为2010年05月12日,该钻杆死卡主要由带有锯齿形卡牙的死卡组件、连接螺栓和限位螺栓等部件组成。但该技术在实际应用中还存在如下问题:无背锥摩擦卡瓦设计,仅依靠螺栓的预紧力抱紧钻具,钻具与卡瓦牙之间只有摩擦力,无楔紧力,即使螺栓上得很紧,也容易打滑,安全性能较低。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有钻杆死卡存在的上述问题,提供一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置,本实用新型形成摩擦运动副结构,具有自锁性,钻杆上顶力越强,则摩擦卡瓦的楔紧力越大,对钻杆的夹持力更强,使得安全性能更高。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置,其特征在于:包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦,死卡本体由至少两块死卡组件组合形成,摩擦卡瓦定位在死卡本体内,与死卡本体形成滑动摩擦副结构,且摩擦卡瓦与死卡本体形成楔形自锁机构。
所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽,摩擦卡瓦的背面为锥面,锥面的锥度与定位槽锥度相适配,形成楔形自锁机构。
所述摩擦卡瓦包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙,卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿,卡瓦牙上对应设置有锁齿。
所述摩擦卡瓦的背面锥度为1:16。
所述摩擦卡瓦与钻杆的贴合面上设置有卡瓦齿。
所述摩擦卡瓦通过固定键条和定位半环定位在定位槽内。
采用本实用新型的优点在于:
一、本实用新型包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦,死卡本体由至少两块死卡组件组合形成,摩擦卡瓦定位在死卡本体内,与死卡本体形成滑动摩擦副结构,且摩擦卡瓦与死卡本体形成楔形自锁机构,采用此结构,钻具与摩擦卡瓦之间不仅有摩擦力,还具有楔紧力,且具有自锁性,钻杆上顶力越强,则摩擦卡瓦的楔紧力越大,对钻杆的夹持力更强,使钻杆死卡被固定的钢丝绳拉住,防止钻杆上窜而导致的井喷失控,安全性能更高。
二、本实用新型中,所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽,摩擦卡瓦的背面为锥面,锥面的锥度与定位槽锥度相适配,形成楔形自锁机构,采用此结构,当有上顶力使钻杆上窜时,滑动摩擦卡瓦在背锥锥度作用下,产生楔紧力,将钻杆牢牢抱紧。
三、本实用新型中,所述摩擦卡瓦包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙,卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿,卡瓦牙上对应设置有锁齿,采用此结构使摩擦卡瓦具有有限收缩约束量,不破坏被夹持物,摩擦卡瓦自身具有自锁功能,进一步提高可靠性。
四、本实用新型中,所述摩擦卡瓦的背面锥度为1:16,采用此锥度设计,使摩擦卡瓦楔紧力达到最佳效果。
五、本实用新型中,所述摩擦卡瓦与钻杆的贴合面上设置有卡瓦齿,增加摩擦卡瓦与钻杆之间的摩擦力,从而使得对钻杆的夹持力更强。
六、本实用新型中,所述摩擦卡瓦通过固定键条和定位半环定位在定位槽内,采用此结构,摩擦卡瓦安装拆卸简单方便,使用方便,安全可靠。
综上,本实用新型不仅具有摩擦力,还具有楔紧力,钻杆上顶力越强,则摩擦卡瓦的楔紧力越大,对方钻杆的夹持力更强,可用于方钻杆和圆钻杆。
附图说明
图1为本实用新型安装使用结构示意图
图2为本实用新型死卡组件上设置摩擦卡瓦后的主视半剖面结构示意图
图3为本实用新型死卡组件上设置摩擦卡瓦后的侧视剖面结构示意图
图4为本实用新型俯视结构示意图
图5为本实用新型死卡组件主视结构示意图
图中标记为:1、死卡组件,2、摩擦卡瓦,3、固定键条,4、沉头螺钉,5、定位半环,6、拉手,7、定位槽,8、钻杆,9、卡瓦齿,10、钢丝绳。
具体实施方式
实施例1
一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置,包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦2,死卡本体由至少两块死卡组件1组合形成,摩擦卡瓦2定位在死卡本体内,与死卡本体形成滑动摩擦副结构,且摩擦卡瓦2与死卡本体形成楔形自锁机构。
本实用新型的优选实施方式为,所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽7,摩擦卡瓦2的背面为锥面,锥面的锥度与定位槽锥度相适配,形成楔形自锁机构。
本实用新型的又一优选实施方式为,所述摩擦卡瓦2包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙,卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿,卡瓦牙上对应设置有锁齿。
本实用新型的又一优选实施方式为,所述摩擦卡瓦2的背面锥度为1:16,此为最佳,并不局限于此。
本实用新型的又一优选实施方式为,所述摩擦卡瓦2与钻杆8的贴合面上设置有卡瓦齿9。
本实用新型的又一优选实施方式为,所述摩擦卡瓦2通过固定键条3和定位半环5定位在定位槽7内。
实施例2
以下结合附图对本实用新型做进一步说明:
如图所示,本实用新型包括死卡本体、摩擦卡瓦2、固定键条3、沉头螺钉4、螺栓、螺帽、穿销、定位半环、拉手6等。摩擦卡瓦2通过沉头螺钉4定位在定位槽7中,通过螺栓、螺帽将两块死卡组件1连接成一整体。
带有背锥面的摩擦卡瓦通过固定键条和定位半环定位在死卡本体内,摩擦卡瓦与死卡本体形成摩擦运动副结构,具有自锁性,钻杆上顶力越强,则摩擦卡瓦的楔紧力越大,对钻杆的夹持力更强。
采用本实用新型的工作原理如下:
当井喷或井涌需不压井起下钻或控制剪切闸板剪断钻杆时,将本实用新型夹持在钻杆本体上,用钢丝绳在钻机转盘大梁的对称方向分别捆扎4根长度一样长的钢丝绳10,把已固定好的钢丝绳穿入钻杆死卡钢绳挂耳的孔中。当钻杆死卡内的滑动摩擦卡瓦卡住钻杆后,上紧死卡楔紧螺栓,当有上顶力使钻杆上窜时,滑动摩擦卡瓦在背锥锥度作用下,产生楔紧力,卡瓦牙尖将钻杆牢牢抱紧。钻杆死卡被固定的钢丝绳拉住,防止钻杆上窜而导致的井喷失控。
Claims (6)
1.一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置,其特征在于:包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦(2),死卡本体由至少两块死卡组件(1)组合形成,摩擦卡瓦(2)定位在死卡本体内,与死卡本体形成滑动摩擦副结构,且摩擦卡瓦(2)与死卡本体形成楔形自锁机构。
2.根据权利要求1所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置,其特征在于:所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽(7),摩擦卡瓦(2)的背面为锥面,锥面的锥度与定位槽(7)锥度相适配,形成楔形自锁机构。
3.根据权利要求1或2所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置,其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙,卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿,卡瓦牙上对应设置有锁齿。
4.根据权利要求2所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置,其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)的背面锥度为1:16。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置,其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)与钻杆(8)的贴合面上设置有卡瓦齿(9)。
6.根据权利要求2所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置,其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)通过固定键条(3)和定位半环(5)定位在定位槽内。
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CN108979567A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-11 | 江苏如东联丰石油机械有限公司 | 一种定向钻海上作业卡持钻杆安全装置 |
CN110863785A (zh) * | 2018-08-27 | 2020-03-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 钻具固定装置 |
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