CN212774203U - 一种液压自吸式打捞工具 - Google Patents

Abstract

一种液压自吸式打捞工具，包括锚定装置、液压负压装置和打捞头；锚定装置包括密封接头，密封接头连接中心管，密封接头上装有单作用液压缸，单作用液压缸装有活塞，中心管外套圈有弹簧，中心管装有固定顶端，活塞与固定顶端通过连杆连接，连杆之间设置有锚定杆，锚定杆外侧设置卡瓦牙，固定顶端外侧设置锚定外套通过联轴器连接压力阀外套；液压负压装置包括与压力阀外套相连的液压缸上接头，液压缸上接头与液压缸下接头之间设置有马达轴，液压缸上接头的一端装有液压缸，在马达轴的尾端装有叶轮；打捞头包括与液压缸下接头相接的打捞筒一端，打捞筒另一端设置有类篮筐结构。本实用新型能够多次作业，并且在回收时较好的封闭筒口，阻挡落物的掉落。

Description

一种液压自吸式打捞工具

技术领域

本实用新型涉及井下打捞工具技术领域，特别涉及一种液压自吸式打捞工具。

背景技术

随着油田开采时间的不断延长及开发工作的不断深化，由于各种原因造成的井内故障不可避免。井内落物为井内故障的一种常见形式，对油、气、水井正常生产往往会造成严重的影响。特别是小件落物(杂质)在油田生产过程中还会引起注采系统不完善、开采量迅速下降、影响管柱下入性等严重后果，造成间接的经济损失更大。因此，及时处理井下事故，打捞出井下落物，使井筒恢复正常油气通道对减少油气田损失、完善注采系统、可持续开发油气田具有重要意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种液压自吸式打捞工具，克服现有小件落物(杂质)打捞工具的缺点，能够多次作业，并且在回收时较好的封闭筒口，阻挡落物的掉落的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种液压自吸式打捞工具，包括锚定装置13、液压负压装置25和打捞头30；

所述锚定装置13包括密封接头1，密封接头1连接中心管10一端，密封接头1上装有单作用液压缸2，单作用液压缸2的另一端装有活塞3，中心管10穿过单作用液压缸2和活塞3，所述中心管10外套圈有弹簧4，中心管10另一端装有固定顶端12，所述活塞3与固定顶端12一端通过连杆5连接，固定顶端12另一端设置有连杆5，所述连杆5之间设置有锚定杆7，锚定杆7外侧两边设置有卡瓦牙6，固定顶端12外侧设置有锚定外套11通过联轴器31连接压力阀外套35；

所述液压负压装置25包括与压力阀外套35相连的液压缸上接头14，液压缸上接头14与液压缸下接头23之间设置有马达轴22，靠近液压缸上接头14的一端装有液压缸，在马达轴22的尾端装有叶轮24；

所述打捞头30包括与液压缸下接头23相接的打捞筒26一端，打捞筒26另一端设置有类篮筐结构27。

所述固定顶端12上开有一凹槽，凹槽与锚定外筒11内的一凸槽卡住。

所述的密封接头1的结构是基于圆台结构的塞柱，一面宽，一面窄，窄面与单作用液压缸2相接。

所述的活塞3与中心管10同轴心，且中心管10穿过活塞3。

所述活塞3、连杆5与锚定杆7组成连杆机构，所述的活塞3右端与固定顶端12的左端分别120度分布着3个小孔，其分别通过双头螺栓9与连杆5连接；锚定杆7两端各有一个卡瓦6。

所述卡瓦牙6上的牙呈右45度方向，且表面呈圆弧状。

所述的液压缸包括与液压缸上接头14相接的马达配油盘上接头15，马达配油盘上接头15上设置有马达转子16和马达柱塞17，马达转子16和马达柱塞17外侧设置有马达外套18，马达外套18端部设置有马达下端盖19，液压缸上接头14与液压缸下接头23之间的马达轴22外侧设置有液压缸外套20，所述的马达轴22与液压缸上接头14和液压缸下接头23通过螺纹连接。

所述的液压缸外套20与马达轴22间还通过销连接装有2个液压缸轴承21。

所述的液压负压装置25与打捞头30间通过联轴器31连接。

所述的打捞筒26与类篮筐结构27通过销连接。

所述的类篮筐结构27由叶片28、篮筐骨架29构成，叶片28可以自由摆动。

本实用新型的有益效果：

本实用新型创新性提出一种由活塞与连杆机构组成滑块连杆机构，该机构的优势是适合井下工具的细长结构，在锚定结构收回之后，锚定机构所占体积非常小，非常适合在井下工具布置。四连杆机构锚定范围很大，不同的锚定直径，液压缸移动的距离不同，锚定完成后与两个连杆与滑杆之间角度不同，能够很好的适应管道的变形造成的锚定直径不同问题。

该打捞工具采用的是类篮筐结构的打捞头，保证进入打捞工具内的小件落物(杂质)只能从打捞口单向进入。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的锚定装置结构示意图。

图3为本实用新型的液压负压装置结构示意图。

图4为本实用新型的打捞头结构示意图。

图5为本实用新型的活塞结构三视图。

图6为本实用新型的固定顶端结构三视图。

图7为本实用新型的类篮筐结构结构三视图。

图8为本实用新型的篮筐骨架结构三视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示：一种液压自吸式打捞工具，包括锚定装置13、液压负压装置25、打捞头30；

如图2所示：所述的锚定装置13上面装有密封接头1、单作用液压缸2、活塞3、弹簧4、连杆5、卡瓦牙6、锚定杆7、中心管10、锚定外筒11、固定顶端12、联轴器31、压力阀内芯33、压力阀弹簧34以及压力阀外套35。其中密封接头1与锚定外筒11、中心管10通过螺纹连接，单作用液压缸2在密封接头1与活塞3中间。在中心管10外套圈有一个弹簧4，弹簧4在活塞3与固定顶端12之间。固定顶端12与中心管10通过螺纹连接，且固定顶端12上开有一凹槽与锚定外筒11内的一凸槽卡住，所述的活塞3右端与固定顶端12的左端分别120度分布着3个小孔，其分别通过双头螺栓9与连杆5连接，连杆5通过双头螺栓9与锚定杆7连接，锚定杆7两端分别通过螺栓8连接着卡瓦牙6，卡瓦牙6在锚定装置13中起固定作用。在锚定装置13的末端通过联轴器31装有压力阀外套8。

如图3所示：所述的液压负压装置25与锚定装置13通过联轴器31连接，由液压缸上接头14、马达配油盘上接头15、马达转子16、马达柱塞17、马达外套18、马达下端盖19、液压缸外套20、液压缸轴承21、马达轴22、液压缸下接头23以及叶轮24组成。其中马达轴22与液压缸上接头14和液压缸下接头23通过螺纹连接，在靠近液压缸上接头14的一端装有由马达配油盘上接头15、马达转子16、马达柱塞17、马达外套18、马达下端盖19、液压缸外套20组成的液压缸。在液压缸外套20与马达轴22间还通过销连接装有2个液压缸轴承21。

如图4所示：所述的打捞头30与液压负压装置25通过联轴器32连接，由打捞筒26与类篮筐结构27所构成。打捞筒26与类篮筐结构27通过销连接。

如图5、图6所示：所述的活塞3右端与固定顶端12的左端分别120度分布着3个小孔，其分别通过双头螺栓9与连杆5连接。

如图7、图8所示：所述的类篮筐结构27由叶片28、篮筐骨架29所构成。叶片28可以自由摆动，打捞工具33在完成打捞作业后需要提升至地面，为保证小件落物(杂质)在提升至地面的过程中不会再次降落，此类篮筐结构27使得进入打捞工具内的小件落物(杂质)只能从打捞口单向进入。

本文将从液压缸工作原理和打捞工具结构等方面，在液压传动与控制、流体力学、材料力学、现代结构试验与优化设计等理论基础上，利用三维建模软件、机械优化设计等技术，设计了一种液压自吸式打捞工具。

本申请创新设计了一种液压自吸式打捞工具，该装置的液压系统将两种传统执行元件液压马达和液压缸的特点相结合，在同一液压源的作用下，在单一缸体内实现旋转运动，带动叶轮转动，使打捞筒内的压力降低，与外部形成压力差，产生负压，吸取小件落物(杂质)。

该打捞工具设计确立的打捞技术能够克服传统常用打捞技术的缺点，实现一次下井管柱，连续打捞小件落物(杂质)的目的，提高打捞效率、降低打捞成本。

本实用新型的工作原理：

工作时，首先用管柱将打捞工具下至井下套管变形部位，注入高压液，当高压液从中心管10注入，最初液体压力不足以打开压力阀内芯33，带动单作用液压缸2工作，推动活塞3向前运动，单侧卡瓦6接触套管内壁时，活塞3能够继续移动，四连杆机构继续摆动，直至锚定杆7与井壁平行，六块卡瓦6(锚定杆7两端各有一个卡瓦6，三个锚定杆7)全部咬合套管内壁。由于连杆机构为两自由度机构，所以锚定杆7的运动非常复杂不能够预先知道运动轨迹，不能够知道左侧卡瓦6还是右侧卡瓦6先接触套管内壁。尽管如此，锚定杆7的最终位置是确定的，而且锚定完成后稳定与套管内壁作用，所以不影响正常使用。此时继续注入高压液活塞3不能够继续移动，将工具锚定在套管内壁上，机构锚定稳定可靠，阻止上部钻具下移，实现对锚定系统上部管柱和修井设备的有效保护。当压力继续增大时，打开压力阀内芯33，高压液流入液压负压装置25，进行下一步工作。高压液从液压缸上接头14进入液压负压装置25，通过配油盘上的开孔进入马达定子、转子16所围成的封闭空间，推动马达转子16带动马达轴22作旋转运动，从而使叶轮24转动。使打捞筒26内的压力降低，与外部形成压力差，产生负压，吸取小件落物(杂质)。整个打捞过程提高了工作效率、降低了打捞成本。打捞结束后通过泄压装置卸掉管柱内的压力，弹簧4回复，推动活塞3后退，解除锚定，即可上提管柱，起出打捞工具。此时叶轮24由于泄压不会转动、不会使打捞筒26腔内与外界形成压力差，叶片28会摆平与打捞头30口齐平并堵住，不会让小件落物(杂质)掉落。

Claims (9)

1.一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，包括锚定装置(13)、液压负压装置(25)和打捞头(30)；

所述锚定装置(13)包括密封接头(1)，密封接头(1)连接中心管(10)一端，密封接头(1)上装有单作用液压缸(2)，单作用液压缸(2)的另一端装有活塞(3)，中心管(10)穿过单作用液压缸(2)和活塞(3)，所述中心管(10)外套圈有弹簧(4)，中心管(10)另一端装有固定顶端(12)，所述活塞(3)与固定顶端(12)一端通过连杆(5)连接，固定顶端(12)另一端设置有连杆(5)，所述连杆(5)之间设置有锚定杆(7)，锚定杆(7)外侧两边设置有卡瓦(6)，固定顶端(12)外侧设置有锚定外筒(11)，锚定外筒(11)通过联轴器(31)连接压力阀外套(35)；

所述液压负压装置(25)包括与压力阀外套(35)相连的液压缸上接头(14)，液压缸上接头(14)与液压缸下接头(23)之间设置有马达轴(22)，靠近液压缸上接头(14)的一端装有液压缸，在马达轴(22)的尾端装有叶轮(24)；

所述打捞头(30)包括与液压缸下接头(23)相接的打捞筒(26)一端，打捞筒(26)另一端设置有类篮筐结构(27)。

2.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述固定顶端(12)上开有一凹槽，凹槽与锚定外筒(11)内的一凸槽卡住。

3.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述的密封接头(1)的结构是基于圆台结构的塞柱，一面宽，一面窄，窄面与单作用液压缸(2)相接。

4.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述的活塞(3)与中心管(10)同轴心，且中心管(10)穿过活塞(3)。

5.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述活塞(3)、连杆(5)与锚定杆(7)组成连杆机构，所述的活塞(3)右端与固定顶端(12)的左端分别120度分布着3个小孔，分别通过双头螺栓(9)与连杆(5)连接；锚定杆(7)两端各有一个卡瓦(6)。

6.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述卡瓦(6)上的牙呈右45度方向，且表面呈圆弧状。

7.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述的液压缸包括与液压缸上接头(14)相接的马达配油盘上接头(15)，马达配油盘上接头(15)上设置有马达转子(16)和马达柱塞(17)，马达转子(16)和马达柱塞(17)外侧设置有马达外套(18)，马达外套(18)端部设置有马达下端盖(19)，液压缸上接头(14)与液压缸下接头(23)之间的马达轴(22)外侧设置有液压缸外套(20)，所述的马达轴(22)与液压缸上接头(14)和液压缸下接头(23)通过螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述的液压缸外套(20)与马达轴(22)间还通过销连接装有2 个液压缸轴承(21)。

9.根据权利要求1所述的一种液压自吸式打捞工具，其特征在于，所述的打捞筒(26)与类篮筐结构(27)通过销连接；

所述的类篮筐结构(27)由叶片(28)、篮筐骨架(29)构成，叶片(28)可以自由摆动。

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