CN213597925U - 一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，包括上卡机构、下卡机构、复位机构以及绳索。上卡机构包括上卡本体、提升短节和轴向轴承，上卡本体和提升短节通过轴向轴承连接，提升短节的下部与防喷阀连接。下卡机构位于上卡机构之下并包括下卡本体和两个滑轮组件，滑轮组件连接在下卡本体两侧并包括滑轮座和滑轮。复位机构包括两个能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变的弹性件。绳索的中间点位于上卡本体之上，绳索的两端分别与上卡本体和弹性件相连接的一侧连接，且两端部与中间点之间的绳索绕在对应的滑轮中。本实用新型能够将防喷阀强制向下加压与管柱对接，并实施多次加压对接，抢装作业效率和成功率高。

Description

一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具

技术领域

本实用新型涉及一种油气井压力控制设备领域，具体来讲，涉及一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具。

背景技术

在钻井过程中，由于地下油气储集层的位置和储量无法在地面完全掌握，因此，在实施钻井工程的过程中，若遇到突发性的高压储集层，但井筒液柱压力无法平衡地层压力时，就会发生溢流、井涌，若对溢流、井涌的处置不当或处理不及，还会引发严重的井喷事故，甚至造成设备和人员的严重伤害。在发生溢流或井涌的初期，或者井口喷势较弱时，为了避免更严重的井涌或者井喷发生，在现场操作人员能靠近井口的前提下，可采用简易的工具通过抬、压、旋、扣等动作成功的抢装管柱内防喷工具。但如果井口喷势较大，即使操作人员能够靠近井口，也可能因井内流体不断冲击管柱内防喷工具，从而导致操作人员无法成功完成加压抢装，这势必会造成井喷失控的严重态势。

目前，现有技术中没有专用且轻便的可加压式抢装管内防喷工具，因此，一旦发生上述较大的井涌或井喷情况，由于井下压力较大，瞬间就使井口周围陷入严重的危险状态，若抢装工作不及时或者未成功完成抢装，还会造成严重的井喷失控或着火等灾难性事件，对周围环境的污染也将十分严重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种适合于油气田钻修井作业用的管柱内防喷阀抢装工具，以便及时完成抢装工作，从而防止严重的井喷事故或着火等灾难性事件。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，可包括上卡机构、下卡机构、复位机构和绳索。上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节；其中，上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，轴向轴承安装在第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，提升短节安装在第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接。下卡机构位于上卡机构之下并包括下卡本体、第一滑轮组件和第二滑轮组件；其中，下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体，第一滑轮组件和第二滑轮组件分布在第三轴向腔体轴线的两侧，且都包括滑轮座和滑轮，滑轮座能够与下卡本体连接，滑轮设置在滑轮座上且滑轮能够在竖直平面内转动。复位机构包括第一弹性件和第二弹性件，其中，第一弹性件和第二弹性件分布在第一轴向腔体轴线的两侧，且两者的上端都与上卡本体连接，下端分别与第一滑轮组件和第二滑轮组件的滑轮座连接，第一弹性件和第二弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变。绳索的中间点位于上卡本体之上，绳索的一端与上卡本体和第一弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在第一滑轮组件中的滑轮上，绳索的另一端与上卡本体和第二弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在第二滑轮组件中的滑轮上，绳索的中间段在拉力的作用下能够使上卡本体向下卡本体移动，以向第一弹性件和第二弹性件提供压载负荷。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述第一、第二和第三轴向腔体可共轴线。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述第一轴向腔体可包括相连通的上腔体和下腔体，其中，上腔体的径向尺寸大于下腔体的径向尺寸，轴向轴承安装在上腔体中并紧邻上腔体的腔体壁。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述上卡机构的组件还可包括两个固定件，且上卡本体上还可设置有容纳绳索的通孔，其中，通孔的数量至少是两个，固定件能够将上卡本体上连接的绳索端固定在对应的通孔中。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述复位机构还可包括：两个分别套在第一弹性件、第二弹性件上的导套、两个中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件，其中，第一可拆卸连接组件能够将两个中空芯轴分别与上卡本体连接，第二可拆卸连接组件能够将两个导套分别与第一滑轮组件、第二滑轮组件的滑轮座连接，中空芯轴分别与第一弹性件、第二弹性件的上端连接，且在两个弹性件产生形变或恢复形变的情况下，中空芯轴能够在导套中往复移动。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述下卡机构还可包括两个转轴和第三可拆卸连接组件，其中，第三可拆卸连接组件和转轴能够将第一滑轮组件、第二滑轮组件分别与下卡本体连接，且所述滑轮组件和下卡本体能够以转轴为中心在竖直平面内转动。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述管柱内防喷阀抢装工具还可包括固定机构，在管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体的情况下，固定机构能够使下卡本体与管柱固定连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述提升短节的下端可设置有与防喷阀相匹配的外螺纹。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，上述抢装工具可包括提升机构，提升机构能够与所述绳索的中间段连接，以提供向上的拉力。

本实用新型还提供了另一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，包括上卡机构、下卡机构、复位机构和至少两条绳索。上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节；其中，上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，轴向轴承安装在第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，提升短节安装在第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接。下卡机构位于上卡机构之下并包括下卡本体和至少两组滑轮组件；其中，下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体，至少两组滑轮组件沿下卡本体的周向分布，且都包括滑轮座和滑轮。滑轮座与下卡本体连接，滑轮设置在滑轮座上且滑轮能够在竖直平面上转动。复位机构包括至少两个弹性件，其中，弹性件的数量不大于滑轮组件的组数。上述至少两个弹性件围绕第一轴向腔体的轴线分布，且上端都与上卡本体连接，下端各与一个不同的滑轮座连接。每个弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变。绳索的数量与滑轮组件的组数相同并能够一一对应，每条绳索的一端都位于上卡本体之上，另一端都与上卡本体连接，且每条绳索都能够绕在对应滑轮组件的滑轮上。每条绳索的一端在拉力的作用下能够使上卡本体向下卡本体移动，以向复位机构中的弹性件提供压缩载荷。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述复位机构还可包括：套装在所述弹性件上的导套、中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件。其中，中空芯轴和导套的数量不大于弹性件的数量。第一可拆卸连接组件能够将中空芯轴分别与上卡本体连接。第二可拆卸连接组件能够将导套分别与各自对应的弹性件的上端连接，且在弹性件产生形变或恢复形变的情况下，中空芯轴能够在导套中往复移动。下卡机构还包括能够连接滑轮组件和下卡本体的第三可拆卸连接组件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果和优点是：本实用新型采用绳索提拉加压的方式将防喷阀强制向下加压与管柱对接，即使管柱内有强流体喷出，仍然能够实现对接，解决了井涌或井喷状况下操作人员无法成功加压抢装管柱内防喷工具的问题；且本实用新型采用弹性元件自复位设计，可实施防喷阀的多次加压对接，可提高抢装作业的效率和成功率，减少井喷失控事故的发生。

附图说明

图1示出了本实用新型的加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具的一个示例性实施例的示意图。

附图标记说明如下：

1-绳索，2-固定件，3-上卡本体，4-提升短节，5-轴向轴承，6-中空芯轴，7-弹性件组合，8-导套，9-旋塞阀，10-管柱，11-下卡本体，12-滑轮座，13-滑轮，14-转轴，15-第三可拆卸连接组件。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例来详细说明本实用新型的加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具。本文中，“第一”、“第二”、“第三”仅仅是为了方便描述和便于区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或具有严格的顺序性。

实施例1

在本实用新型的一个示例性实施例中，加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具可包括上卡机构、下卡机构、复位机构和绳索。

具体的，上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节。其中，上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，该第一轴向腔体包括相连通的上腔体和下腔体，且上腔体的径向尺寸应大于下腔体的径向尺寸。轴向轴承安装在第一轴向腔体的上腔体中并紧邻上腔体的腔体壁，且轴向轴承设置有第二轴向腔体。提升短节安装在第二轴向腔体中，且该提升短节的下端设置有与防喷阀相匹配的外径和外螺纹。例如，防喷阀可以为旋塞阀，提升短节的下端的外径与旋塞阀的上端的内径相等，且提升短节能够与旋塞阀进行螺纹连接。通过上卡本体与轴向轴承连接、轴向轴承与提升短节连接的方式，能够固定旋塞阀的位置，从而实现旋塞阀与管柱的对接。同时轴向轴承能够带动旋塞阀绕着第二轴向腔体的轴线旋转，从而达到将旋塞阀与管柱旋紧的目的。又例如，防喷阀还可以为止回阀，例如，为箭型止回阀。

下卡机构位于上卡机构之下并包括下卡本体、第一滑轮组件和第二滑轮组件。其中，下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体。下卡本体可安装在管柱的接箍下，以防止对接过程中下卡本体向上移动，影响对接。第一滑轮组件和第二滑轮组件分布在第三轴向腔体轴线的两侧，且都包括滑轮座和滑轮。两个滑轮座都能够与下卡本体连接，滑轮设置在滑轮座上且滑轮能够在竖直平面内转动。

复位机构包括第一弹性件和第二弹性件。其中，第一弹性件和第二弹性件分布在第一轴向腔体的轴线两侧。且两者的上端都与上卡本体连接，下端分别与第一滑轮组件和第二滑轮组件的滑轮座连接。第一弹性件和第二弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变，从而使防喷阀能够复位来实施多次对接。例如，第一弹性件和第二弹性件可以为弹簧，当施加压力使上卡本体向下移动时，弹簧被压缩产生弹性形变，当压力去除后，弹簧能够恢复原形并推动上卡本体回到原位。

绳索被设置为能够连接上卡机构和下卡机构，且能够承受上卡机构的重量。例如，绳索可以为钢丝绳，或者链条。绳索的中间点位于上卡本体之上，且绳索的一端与上卡本体和第一弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在第一滑轮组件中的滑轮上。绳索的另一端与上卡本体和第二弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在第二滑轮组件中的滑轮上。绳索的中间段在拉力作用下能够使上卡本体向下卡本体移动，以向第一弹性件和第二弹性件提供压载负荷。

同时，上卡本体上还可设置有两个通孔，用于容纳绳索的两个端部。在通孔内还设置有两个固定件，能够将绳索的绳端固定在上卡本体的通孔中。例如，固定件可以为压块，或者套环。

上卡本体的第一轴向腔体、轴向轴承的第二轴向腔体以及下卡本体的第三轴向腔体可设置为共轴线，以确保防喷阀能够竖直对接管柱，提高防喷阀与管柱对接的准确率。

当发生井涌或井喷，需要进行管柱内防喷阀抢装工作时，可使用管柱上方的绞车勾住上卡本体上方绳索的中部位置，并将下卡本体扣接到管柱上。向上提拉绳索，由于下卡本体被管柱的接箍挡住无法向上移动，故绳索的拉力使上卡本体带动提升短节和防喷阀一起向下移动与管柱对接。在上卡本体下移的过程中，弹性件被压缩，轴向轴承将带动防喷阀绕着第二轴向腔体的轴线旋转，以达到将防喷阀和管柱旋紧的目的。若对接成功，则抢装工作完成；若对接错位，绞车放松，弹性件的弹力使上卡本体带动防喷阀上移复位，复位后可用绞车再实施二次加压对接抢装工作，直到对接成功。

实施例2

在本实用新型的另一个示例性实施例中，在具有实施例1的所有结构的基础之上，本示例性实施例可优选地将上卡本体上固定绳索端的位置与滑轮座和下卡本体相连接的位置设置为同轴，以保证在拉力作用下的绳索带动上卡本体向下提供的压载负荷的方向是垂直向下，即上卡本体所受到的向下移动的拉力最大。

另外，本示例性实施例的管柱内防喷阀抢装工具的上卡本体上还可设置有两个通孔。这两个通孔可以分别容纳从第一滑轮组件和第二滑轮组件中穿过的绳索，用于固定绳索的走向。例如，这两个通孔与轴线两侧用于固定绳索两端的通孔的距离可设置为滑轮的直径。

上述管柱内防喷阀抢装工具还可包括固定机构，在管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体的情况下，该固定机构能够使下卡本体与管柱固定连接，防止下卡本体向上移动。

上述管柱内防喷阀抢装工具还可包括提升机构，提升机构能够与所述绳索的中间段连接，以便向绳索提供向上的拉力。例如，提升机构可以为绞车。

当发生井涌或井喷，需要进行管柱内防喷阀抢装工作时，可使用管柱上方的提升工具吊起管柱内防喷阀抢装工具，并将下卡本体扣接在管柱上。向上提拉绳索，由于下卡本体被固定机构固定在管柱上无法向上移动，故绳索的拉力使上卡本体带动提升短节和防喷阀一起向下移动与管柱对接。在上卡本体下移的过程中，弹性件被压缩，轴向轴承将带动防喷阀绕着第二轴向腔体的轴线旋转，以达到将防喷阀和管柱旋紧的目的。若对接成功，则抢装工作完成；若对接错位，绞车放松，弹性件的弹力使上卡本体带动防喷阀上移复位，复位后可用绞车再实施二次加压对接抢装工作，直到对接成功。

实施例3

在本实用新型的另一个示例性实施例中，在具有实施例1或2的所有结构的基础之上，本示例性实施例的管柱内防喷阀抢装工具的复位机构还包括两个套在第一弹性件、第二弹性件上的导套、两个中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件。

具体的，本示例性实施例在下卡本体与第一、第二弹性件相连接处设置有中空芯轴，第一、第二弹性件上装有导套。即两个弹性件的上端能够卡接在各自对应的中空芯轴中，以便固定弹性件的位置。第一可拆卸连接组件能够将两个中空芯轴分别与上卡本体连接，例如，第一可拆卸连接组件可以为螺栓、卡箍等。将第一、第二弹性件套入对应的中空芯轴中，并将第一、第二弹性件的下端与各自对应的导套连接，而对应中空芯轴的下部都套装入下方的导套中。在两个弹性件产生形变或恢复形变的情况下，所述中空芯轴能够在导套中往复移动。第二可拆卸连接件能够将两个导套分别与第一滑轮组件、第二滑轮组件中的滑轮座连接，例如，第二可拆卸连接件可以为螺栓。

在上卡本体上固定的绳索也可以穿过上述中空芯轴和导套，再绕在对应的滑轮座上，以便进一步固定绳索的走向。

当发生井涌或井喷，需要进行管柱内防喷阀抢装工作时，可使用管柱上方的提升工具勾住上卡本体上方绳索的中部位置，并将下卡本体扣接在管柱上。向上提拉绳索，由于下卡本体被固定机构固定在管柱上无法向上移动，故绳索的拉力使上卡本体带动提升短节和防喷阀一起向下移动与管柱对接。在上卡本体下移的过程中，弹性件被压缩，使得中空芯轴在导套中向下移动；同时轴向轴承将带动防喷阀绕着第二轴向腔体的轴线旋转，以达到将防喷阀和管柱旋紧的目的。若对接成功，则抢装工作完成；若对接错位，绞车放松，中空芯轴和弹性件沿着导套向上移动，弹性件的弹力推动上卡本体和防喷阀上移复位，复位后可用绞车再实施二次加压对接抢装工作，直到对接成功。

实施例4

图1示出了本实用新型的加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具的一个示例性实施例的示意图。

如图1所述示，在本实用新型的另一项示例性实施例中，加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具可包括绳索1、固定件2、上卡本体3、提升短节4、轴向轴承5、中空芯轴6、弹性件组合7、导套8、旋塞阀9、管柱10、下卡本体11、滑轮座12、滑轮13、转轴14以及第三可拆卸连接组件15。

也就是说，在具有实施例3的所有结构的基础之上，本示例性实施例中的下卡机构还可包括转轴14和第三可拆卸连接组件15。

弹性件组合7由上述第一弹性件和第二弹性件组成，第三可拆卸连接组件可以为连接螺栓。第三可拆卸连接组件15和转轴14能够将第一滑轮组件、第二滑轮组件中的滑轮座分别与下卡本体11连接，使下卡本体11与滑轮座12以及滑轮13能够以转轴14为中心在竖直平面内转动。这里，下卡本体11可设置为能够活动的两部分，一部分是用于固定管柱10的中部，另一部分是能够跟随滑轮座12以及滑轮13一起转动的两翼。当井口喷势较大，旋塞阀9与管柱10垂直对接难度较大时，可改变绞车勾住绳索1的拉力方向，并通过转轴14将抢装工具转动到预定角度，此时旋塞阀9可从侧面接近管柱10并实施抢装工作，以避免井内流体直接冲击管柱内防喷工具，提高使用安全性和抢装井口作业的成功率。

本示例性实施例中的管柱内防喷阀抢装工具可预安装在管柱上，当进行正常采油或采气工作时，可使用管柱10上方绞车勾住绳索1的中部位置，将管柱内防喷阀抢装工具转动到空闲的地面附近，避免影响油气井正常的生产工作。

当发生井涌或井喷，需要进行管柱内防喷阀抢装工作时，可使用管柱10上方绞车勾住绳索1的中部位置，吊起管柱内防喷阀抢装工具并移至管柱10附近。用绞车向上提拉绳索1，下卡本体11扣住管柱10，且下卡本体11被固定机构挡住无法向上移动，故上卡本体3将带动提升短节4以及旋塞阀9一起向下移动与管柱10对接。同时，弹性件组合7被压缩，使得中空芯轴6在导套8中向下移动。与上卡本体3相连接的轴向轴承5能够在加压的过程中旋转旋塞阀9，使得旋塞阀9在接近管柱10时能够进行螺纹连接，将旋塞阀9与管柱10旋紧。若对接成功，则抢装工作完成；若对接错位，绞车放松，中空芯轴6和弹性件组合7沿着导套8向上移动，弹性件的弹力推动上卡本体3以及旋塞阀9上移复位，复位后可用绞车再实施二次加压对接抢装工作，直到旋塞阀9与管柱10对接成功。

实施例5

在本实用新型的另一项示例性实施例中，加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具可包括上卡机构、下卡机构、复位机构和四条绳索。

具体的，上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节。其中，上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，该第一轴向腔体包括相连通的上腔体和下腔体，且上腔体的径向尺寸应大于下腔体的径向尺寸。轴向轴承安装在第一轴向腔体的上腔体中并紧邻上腔体的腔体壁，且轴向轴承设置有第二轴向腔体。提升短节安装在第二轴向腔体中，且该提升短节的下端设置有与防喷阀相匹配的外径和外螺纹。例如，防喷阀可以为旋塞阀，提升短节的下端的外径与旋塞阀的上端的内径相等，且提升短节能够与旋塞阀进行螺纹连接。通过上卡本体与轴向轴承连接、轴向轴承与提升短节连接的方式，能够固定旋塞阀的位置，从而实现旋塞阀与管柱的对接。同时轴向轴承能够带动旋塞阀绕着第二轴向腔体的轴线旋转，从而达到将旋塞阀与管柱旋紧的目的。又例如，防喷阀还可以为泄压止回阀，例如，为球形泄压止回阀。

下卡机构位于上卡机构之下并可以包括下卡本体和四组滑轮组件。其中，下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体。下卡本体可安装在管柱的接箍下，以防止对接过程中下卡本体向上移动，影响对接。四组滑轮组件沿下卡本体的周向分布，且每个滑轮组件的间隔距离相等。每个滑轮组件都包括滑轮和滑轮座，且每个滑轮座与下卡本体都能够进行固定连接，滑轮设置在滑轮座上且滑轮能够在竖直平面内转动。

复位机构可包括两个弹性件。其中，两个弹性件分布在第一轴向腔体的轴线两侧，且为对称分布。两个弹性件的上端都与上卡本体连接，下端分别与对应滑轮组件的滑轮座连接。两个弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变，从而使防喷阀能够复位来实施多次对接。例如，弹性件可以为弹簧，当施加压力使上卡本体向下移动时，弹簧被压缩产生弹性形变，当压力去除后，弹簧能够恢复原形并推动上卡本体回到原位。

每条绳索都被设置为能够连接上卡机构和下卡机构，且能够承受上卡机构的重量。例如，绳索可以为钢丝绳，或者链条。每条绳索的一端都位于上卡本体之上，另一端都与上卡本体连接，且每条绳索都能够绕在对应滑轮组件的滑轮上。每条绳索的一端在拉力作用下能够使上卡本体向下卡本体移动，以向复位机构中的弹性件提供压载负荷。在上卡本体上的四条绳索的端部可固定在一起，便于绞车进行吊装。四条绳索能够同时向上卡本体提供四组拉力，便于上卡本体迅速向下移动，从而加快抢装管柱内防喷工具的时间。

同时，上卡本体上还可设置有四个通孔，用于容纳每条绳索与上卡本体连接的一个端部。在通孔内还可设置有四个固定件，能够将绳索的绳端固定在上卡本体的通孔中。例如，固定件可以为压块、套环等。在上述四个通孔的外侧还可设置四个通孔，用于容纳从滑轮组件中穿过的绳索，以固定绳索的走向。

上卡本体的第一轴向腔体、轴向轴承的第二轴向腔体以及下卡本体的第三轴向腔体可设置为共轴线，以确保防喷阀能够竖直对接管柱，提高防喷阀与管柱对接的准确率。

上述管柱内防喷阀抢装工具还可包括固定机构，在管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体的情况下，该固定机构能够使下卡本体与管柱固定连接，防止下卡本体向上移动。

上述复位机构还可包括套在弹性件上的导套、中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件。其中，中空芯轴和导套的数量可以是两个。第一可拆卸连接组件能够将中空芯轴分别与上卡本体连接，例如，第一可拆卸连接组件可以为螺栓、卡箍等。第二可拆卸连接组件能够将导套分别与各自对应的弹性件的上端连接，且在弹性件发生形变或恢复形变的情况下，中空芯轴能够在所述导套中往复移动，例如，第二可拆卸连接组件可以为螺栓。

在上卡本体上固定的绳索也可以穿过上述中空芯轴和导套，再绕在各自对应的滑轮座上，以便进一步固定绳索的走向。

上述下卡机构中还可包括第三可拆卸连接组件，所述第三可拆卸连接组件能够将滑轮座与下卡本体连接，且该连接件的数量与滑轮座的数量相等。例如，第三可拆卸连接组件可以为螺栓。

上述管柱内防喷阀抢装工具还可包括提升机构，提升机构能够与所述四条绳索的固定处连接，以提供向上的拉力。例如，提升机构可以为绞车。

当发生井涌或井喷，需要进行管柱内防喷阀抢装工作时，可使用管柱上方的提升工具勾住上卡本体上方四条绳索的固定位置，并将下卡本体扣接在管柱上。向上提拉绳索，由于下卡本体被固定机构固定在管柱上无法向上移动，故绳索的拉力使上卡本体带动提升短节和防喷阀一起向下移动与管柱对接。在上卡本体下移的过程中，弹性件被压缩，使得中空芯轴在导套中向下移动；同时轴向轴承将带动防喷阀绕着第二轴向腔体的轴线旋转，以达到将防喷阀和管柱旋紧的目的。若对接成功，则抢装工作完成；若对接错位，绞车放松，中空芯轴和弹性件沿着导套向上移动，弹性件的弹力推动上卡本体和防喷阀上移复位，复位后可用绞车再实施二次加压对接抢装工作，直到对接成功。

综上所述，本实用新型采用绳索提拉加压的方式将防喷阀强制向下加压与管柱对接，有效解决了管柱内发生强流体喷出时无法成功完成加压抢装的难题；且本实用新型采用的弹性件自复位设计，能够在对接错位时利用弹性件的弹力将防喷阀复位，可实施多次加压对接，提高了抢装作业的效率和成功率，减少井喷失控事故的发生。本实用新型小巧轻便，便于操作且不影响其他设备的正常运行，具有较好的实用性。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims (10)

1.一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述管柱内防喷阀抢装工具包括上卡机构、下卡机构、复位机构以及绳索，其中，

所述上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节，其中，所述上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，所述轴向轴承安装在所述第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，所述提升短节安装在所述第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接；

所述下卡机构位于所述上卡机构之下并包括下卡本体、第一滑轮组件和第二滑轮组件，其中，所述下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过所述第三轴向腔体，所述第一滑轮组件和第二滑轮组件分布在所述第三轴向腔体轴线的两侧，且都包括滑轮座和滑轮，所述滑轮座能够与所述下卡本体连接，所述滑轮设置在所述滑轮座上且滑轮能够在竖直平面内转动；

所述复位机构包括第一弹性件和第二弹性件，其中，所述第一弹性件和第二弹性件分布在所述第一轴向腔体轴线的两侧，且两者的上端都与所述上卡本体连接，下端分别与所述第一滑轮组件和第二滑轮组件的滑轮座连接，所述第一弹性件和第二弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变；

所述绳索的中间点位于所述上卡本体之上，所述绳索的一端与所述上卡本体和所述第一弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在所述第一滑轮组件中的滑轮上，所述绳索的另一端与所述上卡本体和所述第二弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在所述第二滑轮组件中的滑轮上，所述绳索的中间段在拉力的作用下能够使所述上卡本体向所述下卡本体移动，以向所述第一弹性件和第二弹性件提供压载负荷。

2.根据权利要求1所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述复位机构还包括：两个分别套在所述第一弹性件和第二弹性件上的导套、两个中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件，其中，所述第一可拆卸连接组件能够将两个中空芯轴分别与所述上卡本体连接，所述第二可拆卸连接组件能够将两个导套分别与所述第一滑轮组件、第二滑轮组件的滑轮座连接，所述中空芯轴分别与所述第一弹性件、第二弹性件的上端连接，且在两个弹性件产生形变或恢复形变的情况下，所述中空芯轴能够在所述导套中往复移动。

3.根据权利要求1所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述下卡机构还包括两个转轴和第三可拆卸连接组件，所述第三可拆卸连接组件和所述转轴能够将所述第一滑轮组件、第二滑轮组件分别与所述下卡本体连接，且所述滑轮组件和所述下卡本体能够以所述转轴为中心在竖直平面内转动。

4.一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述管柱内防喷阀抢装工具包括上卡机构、下卡机构、复位机构以及至少两条绳索，其中，

所述上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节，其中，所述上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，所述轴向轴承安装在所述第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，所述提升短节安装在所述第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接；

所述下卡机构位于所述上卡机构之下并包括下卡本体和至少两组滑轮组件，其中，所述下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过所述第三轴向腔体，所述至少两组滑轮组件沿所述下卡本体的周向分布，且都包括滑轮座和滑轮，所述滑轮座与所述下卡本体连接，所述滑轮设置在所述滑轮座上且滑轮能够在竖直平面上转动；

所述复位机构包括至少两个弹性件，其中，所述弹性件的数量不大于所述滑轮组件的组数，所述至少两个弹性件围绕所述第一轴向腔体的轴线分布，且上端都与所述上卡本体连接，下端各与一个不同的滑轮座连接，每个弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变；

所述绳索的数量与所述滑轮组件的组数相同并能够一一对应，每条绳索的一端都位于所述上卡本体之上，另一端都与所述上卡本体连接，且每条绳索都能够绕在对应滑轮组件的滑轮上，所述至少两条绳索的所述一端在拉力的作用下能够使所述上卡本体向所述下卡本体移动，以向所述至少两个弹性件提供压缩载荷。

5.根据权利要求1或4所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述第一、第二和第三轴向腔体共轴线。

6.根据权利要求1或4所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述第一轴向腔体包括相连通的上腔体和下腔体，其中，所述上腔体的径向尺寸大于所述下腔体的径向尺寸，所述轴向轴承安装在所述上腔体中并紧邻上腔体的腔体壁。

7.根据权利要求1或4所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述上卡机构的组件还包括多个固定件，所述上卡本体上还设置有容纳所述绳索的多个通孔，所述固定件的数量与所述上卡本体上连接的绳索端的数量相同并能够一一对应，且所述固定件能够将所述上卡本体上连接的绳索端固定在对应的通孔中。

8.根据权利要求1或4所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述管柱内防喷阀抢装工具还包括固定机构，在所述管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体的情况下，所述固定机构能够使所述下卡本体与所述管柱固定连接。

9.根据权利要求1或4所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述提升短节的下端设置有与所述防喷阀相匹配的外螺纹。

10.根据权利要求4所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述复位机构还包括：套装在所述弹性件上的导套、中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件，其中，所述中空芯轴和所述导套的数量不大于所述弹性件的数量，所述第一可拆卸连接组件能够将所述中空芯轴分别与所述上卡本体连接，所述第二可拆卸连接组件能够将所述导套分别与各自对应的弹性件的上端连接，且在所述弹性件产生形变或恢复形变的情况下，所述中空芯轴能够在所述导套中往复移动，所述下卡机构还包括能够连接所述滑轮组件和所述下卡本体的第三可拆卸连接组件。

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