CN207634055U - 解卡机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种解卡机构，包括：打捞机构和解卡主体，解卡主体包括解卡管体和容纳在解卡管体中的解卡促动器，在解卡管体的第一端部处设置有用于与解卡促动器电连接的开关部件，打捞机构与解卡管体可拆卸地连接并且触发解卡促动器，以使解卡促动器朝向解卡机构的外部产生弹性机械振动波。本实用新型的技术方案有效地解决了现有技术中在钻探工程领域内由于缩径、井内掉块塌孔、键槽等意外而导致钻具遇卡的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻探工程领域，具体而言，涉及一种解卡机构。
背景技术
目前在钻探工程领域内经常因为地层原因或者操作不当引起卡钻事故，常规处理方法基本都是从外部进行处理，例如浸泡解卡剂等，往往费时费力，而且在一些处理事故过程中经常出现事故叠加事故的现象，最终出现井下爆破松扣动用反丝，重新在事故井段开孔，浪费了大量财力物力人力，甚至有些井在处理中出现报废的情况，在未知区域或者负责地层条件下进行钻探这种现象尤其明显，处理事故往往伴随着整个钻探过程。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种解卡机构，以解决现有技术中在钻探工程领域内由于缩径、井内掉块塌孔、键槽等意外而导致钻具遇卡的问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种解卡机构，包括：打捞机构和解卡主体，解卡主体包括解卡管体和容纳在解卡管体中的解卡促动器，在解卡管体的第一端部处设置有用于与解卡促动器电连接的开关部件，打捞机构与解卡管体可拆卸地连接并且触发解卡促动器，以使解卡促动器朝向解卡机构的外部产生弹性机械振动波。
进一步地，解卡促动器包括振动单元，其中振动单元具有多个不同的振动档位以产生不同频率的弹性机械振动波。
进一步地，弹性机械振动波是超声波。
进一步地，解卡促动器还包括电源单元，其中电源单元可替换地容纳在解卡管体中并与振动单元电连接。
进一步地，解卡促动器还包括电源单元，其中电源单元固定地容纳在解卡管体中并为振动单元提供不同大小的电能。
进一步地，开关部件包括弹性按钮和驱动电路，在弹性按钮出现弹性形变时，解卡促动器借助于所述弹性按钮与驱动电路电连接。
进一步地，解卡主体还包括打捞头，打捞头作为端部位于开关部件朝向打捞机构的一侧。
进一步地，打捞机构包括打捞钩和打捞器，在打捞机构受到外力与解卡管体连接的同时，打捞钩在所述外力的作用下触碰开关部件。
进一步地，解卡主体还包括减震器，减震器在远离第一端部的方向上从解卡管体的第二端部伸出。
进一步地，解卡机构还包括随钻底座，随钻底座具有用于容纳减震器的凹槽。
进一步地，解卡机构为随钻解卡机构。
应用本实用新型的技术方案，能够在不用额外人力物力的前提下进行处理，只需要将仪器下入事故井段钻杆内启动超声波解卡机构，将钻杆外侧的事故位置进行超声波碎石或者高频共振液化，使粘附在钻杆外侧的地层或者物质进行微观移动及内部结构变形，桥接破坏，重新使用泥浆进行造壁，不需要提钻继续钻进省时省力，避免了二次事故的发生和其他不确定情况的出现，维持了原井身结构的稳定性。
这样，本申请中的解卡机构既随钻使用也可单独使用，在钻探中遇卡时下入本机构，根据实际事故的性质对仪器电源进行改装，可以增大机构的频率，在事故井段往复移动，破坏钻杆外壁导致卡钻的物质结构，破碎掉块液化地层，通过泥浆泵将杂质排出井外，继续钻进。
采用本实用新型，可以随时对因缩径、井内掉块塌孔、键槽等意外造成的卡钻事故进行处理，不需要再注入解卡剂等浸泡法，避免了出现井下爆破松扣和弃孔、废井等情况的出现，操作简便、省时省力、安全可靠。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1示出了根据在非随钻使用情况下的本实用新型的解卡机构的第一实施例的示意图；以及
图2示出了根据在随钻使用情况下的本实用新型的解卡机构的第二实施例的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、打捞机构；11、打捞钩；12、打捞器；20、解卡管体；21、解卡促动器；211、振动单元；212、电源单元；22、第一端部；23、开关部件；24、打捞头；25、减震器；26、第二端部；30、随钻底座；31、凹槽。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
为了解决现有技术中在钻探工程领域内由于缩径、井内掉块塌孔、键槽等意外而导致钻具遇卡的问题，本申请提供了一种解卡机构。
如图1所示，本实施例的解卡机构包括打捞机构10和解卡主体，解卡主体包括解卡管体20和容纳在解卡管体20中的解卡促动器21，在解卡管体20的第一端部22处设置有用于与解卡促动器21电连接的开关部件23，打捞机构10与解卡管体20可拆卸地连接并且触发解卡促动器21，以使解卡促动器21朝向解卡机构的外部产生弹性机械振动波。
当工作人员使用图1示出的打捞机构10对发生卡钻事故的井下区域进行解卡时，利用打捞机构10一方面能够将解卡主体移动到待解卡的具体事故井段，另一方面还能利用在打捞机构10与解卡主体相互连接的过程中触碰设置在解卡主体的顶端、即解卡管体20的第一端部22处的开关部件23，该触碰行为触发了解卡促动器21，并使其朝向解卡机构的外部产生弹性机械振动波。此外，在解卡过程中，通过利用打捞机构10例如以上下提拉的方式来逐步调整解卡促动器21的所在位置，使得解卡促动器21有针对性地对外壁缩径、井内掉块、键槽进行作用，破坏外壁岩层，使其破碎或者水化。在完成解卡操作之后，还能够利用打捞机构10将整个解卡主体全部提出井外。
这样，本实施例中的解卡机构能实现简单灵活地对事故井段中的卡钻区域进行振动，在无需浸泡等传统处理工序的情况下高强度、低成本地破坏卡钻的固体物、例如岩石等，由此迅速地处理卡钻问题，有利于减少整个钻探过程的持续时间。
具体地，本实施例中的解卡促动器21包括振动单元211，其中振动单元211具有多个不同的振动档位以产生不同频率的弹性机械振动波。为了更为合理化地利用能源，考虑到各种卡钻情况或者岩石硬度等工作环境所需要的弹性机械振动波强度，特别地有针对性地设计振动单元211，使其具备能应对不同工作环境的多个可选择的档位。例如针对在修井施工中，因操作失误或检查不细，致使一些手工具(管钳、牙板、搬手等)、辅助工具(大钳牙块、液压钳牙块、气动卡瓦牙块)、井口螺栓等掉入井内造成卡钻的情况，可以选择振动单元211的低振动档位，以低能耗来产生弹性机械振动波；而例如针对水泥卡或砂卡，则需要针对水泥或沙石的硬度来选择适合的振动档位，消耗相对较高的能量来产生弹性机械振动波。
具体地，弹性机械振动波是超声波。超声波传播的方向较强，可聚集成定向狭小的线束。在解卡过程中，当与坚硬的卡钻物体接触时产生例如碎石效应，但对被卡的钻具本身并不造成损伤。
如图1所示，在本实施例的解卡机构中，解卡促动器21还包括电源单元212，其中电源单元212可替换地容纳在解卡管体20中并与振动单元211电连接。在该实施例中，解卡机构并不随钻，因此简单地在地面上预先将功率适合的电源单元212，例如一次或二次电池直接转入解卡管体20内，随后借助打捞机构10将解卡管体20定位在待解卡的事故井段中。
具体地，开关部件23包括弹性按钮和驱动电路，在弹性按钮出现弹性形变时，解卡促动器21借助于弹性按钮与驱动电路电连接。弹性按钮例如在承受打捞机构10的自重而产生弹性形变时，能够以按钮开关的形式接将驱动电路和解卡促动器21电连接，由此使解卡促动器21获得来自电源单元212的电能。
如图1所示，在本实施例的解卡机构中，解卡主体还包括打捞头24，打捞头24作为端部位于开关部件23朝向打捞机构10的一侧。
具体地，打捞机构10包括打捞钩11和打捞器12，在打捞机构10受到外力与解卡管体20连接的同时，打捞钩11在外力的作用下触碰开关部件23。在此情况下，打捞钩11能够卡接在解卡主体的打捞头24上，并且控制解卡促动器21的启停。
图2示出了根据在随钻使用情况下的本实用新型的解卡机构的第二实施例的示意图。
在本实施例的解卡机构中，解卡主体还包括减震器25，减震器25在远离第一端部22的方向上从解卡管体20的第二端部26伸出。
如图2所示，在本实施例的解卡机构中，解卡机构还包括随钻底座30，随钻底座30具有用于容纳减震器25的凹槽31。
在随钻的情况下，整个解卡管体20处于钻杆之中。在钻探过程中出现卡钻事故时，借助于打捞机构10调整钻杆内的解卡管体20，进而通过打捞机构10触碰开关部件23的弹性按钮来触发解卡促动器21朝向钻杆外部产生弹性机械振动波。
由于解卡主体末端的、即从解卡管体20远离第一端部22的第二端部26伸出的减震器25容纳在与其结构相对应的随钻底座30的凹槽31中，因此可以减少弹性机械振动波对于钻杆自身的影响。减震器25可以是螺旋弹簧、橡胶柱或其他适合的弹性体。
与在图1中示出的第一实施例不同的是，在本实施例的解卡机构中，解卡促动器21所包括的电源单元212固定地容纳在解卡管体20中并为振动单元211提供不同大小的电能。该电源单元212的功率能够由位于地面上的工作人员直接进行调节，而无需将解卡机构额外地从井下取出来更换电源单元。例如通过滑动变阻器等适合的元件来调节电源单元212的输出功率。这种设计优化了整个钻探的操作过程。
在本实施例中，解卡机构为随钻解卡机构。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
应用本实用新型的技术方案，能够在不用额外人力物力的前提下进行处理，只需要将仪器下入事故井段钻杆内启动超声波解卡机构，将钻杆外侧的事故位置进行超声波碎石或者高频共振液化，使粘附在钻杆外侧的地层或者物质进行微观移动及内部结构变形，桥接破坏，重新使用泥浆进行造壁，不需要提钻继续钻进，省时省力，避免了二次事故的发生和其他不确定情况的出现，维持了原井身结构的稳定性。
这样，本申请中的解卡机构既随钻使用也可单独使用，在钻探中遇卡时下入本解卡机构，根据实际事故的性质对仪器电源进行改装，可以增大机构的频率，在事故井段往复移动，破坏钻杆外壁导致卡钻的物质结构，破碎掉块液化地层，通过泥浆泵将杂质排出井外，继续钻进。
采用本实用新型，可以随时对因缩径、井内掉块塌孔、键槽等意外造成的卡钻事故进行处理，不需要再注入解卡剂等浸泡法，避免了出现井下爆破松扣和弃孔、废井等情况的出现，操作简便、省时省力、安全可靠。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种解卡机构，其特征在于，包括：
打捞机构(10)；和
解卡主体，所述解卡主体包括解卡管体(20)和容纳在所述解卡管体(20)中的解卡促动器(21)，在所述解卡管体(20)的第一端部(22)处设置有用于与所述解卡促动器(21)电连接的开关部件(23)；
所述打捞机构(10)与所述解卡管体(20)可拆卸地连接并且触发所述解卡促动器(21)，以使所述解卡促动器(21)朝向所述解卡机构的外部产生弹性机械振动波。
2.根据权利要求1所述的解卡机构，其特征在于，所述解卡促动器(21)包括振动单元(211)，其中所述振动单元(211)具有多个不同的振动档位以产生不同频率的弹性机械振动波。
3.根据权利要求2所述的解卡机构，其特征在于，所述弹性机械振动波是超声波。
4.根据权利要求2或3所述的解卡机构，其特征在于，所述解卡促动器(21)还包括电源单元(212)，其中所述电源单元(212)可替换地容纳在所述解卡管体(20)中并与所述振动单元(211)电连接。
5.根据权利要求2或3所述的解卡机构，其特征在于，所述解卡促动器(21)还包括电源单元(212)，其中所述电源单元(212)固定地容纳在所述解卡管体(20)中并为所述振动单元(211)提供不同大小的电能。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的解卡机构，其特征在于，所述开关部件(23)包括弹性按钮和驱动电路，在所述弹性按钮出现弹性形变时，所述解卡促动器(21)借助于所述弹性按钮与所述驱动电路电连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的解卡机构，其特征在于，所述解卡主体还包括打捞头(24)，所述打捞头(24)作为端部位于所述开关部件(23)朝向所述打捞机构(10)的一侧。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的解卡机构，其特征在于，所述打捞机构(10)包括打捞钩(11)和打捞器(12)，在所述打捞机构(10)受到外力与所述解卡管体(20)连接的同时，所述打捞钩(11)在所述外力的作用下触碰所述开关部件(23)。
9.根据权利要求4所述的解卡机构，其特征在于，所述解卡主体还包括减震器(25)，所述减震器(25)在远离所述第一端部(22)的方向上从所述解卡管体(20)的第二端部(26)伸出。
10.根据权利要求9所述的解卡机构，其特征在于，所述解卡机构还包括随钻底座(30)，所述随钻底座(30)具有用于容纳所述减震器(25)的凹槽(31)。
11.根据权利要求10所述的解卡机构，其特征在于，所述解卡机构为随钻解卡机构。
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| CN201721843612.2U CN207634055U (zh) | 2017-12-25 | 2017-12-25 | 解卡机构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109798071A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-24 | 吉林大学 | 一种极地冰川用超声波热水钻进装置及方法 |
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2017
- 2017-12-25 CN CN201721843612.2U patent/CN207634055U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN109798071A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-05-24 | 吉林大学 | 一种极地冰川用超声波热水钻进装置及方法 |
| CN109798071B (zh) * | 2019-03-29 | 2023-11-21 | 吉林大学 | 一种极地冰川用超声波热水钻进装置及方法 |
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