CN215761587U - 一种基于液压的增力上拔解卡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于液压的增力上拔解卡装置，以解决现有上拔解卡装置结构复杂、装配和操控繁琐的问题。包括：锚定部，其包括上接头和液力锚；增力部，包括依次连接的密封收纳管、第一连接管和活塞杆封头，密封收纳管与液力锚连接，第一连接管内安装环形活塞，环形活塞上安装的第一活塞杆和第二活塞杆分别与密封收纳管和活塞杆封头滑动连接；第一活塞杆为中空管，连通锚定部和环形活塞内腔；环形活塞与活塞杆封头之间形成第一液力腔，环形活塞上设第一高压流道连通环形活塞内腔和第一液力腔；防转部，其上端与增力部连接，下端连接打捞装置，起周向限位作用。该装置的结构和油路简单，便于装配和控制，可反复上拔解卡，操作快速方便。

Description

一种基于液压的增力上拔解卡装置

技术领域

本实用新型涉及井下管柱的解卡打捞设备技术领域，具体涉及一种基于液压的增力上拔解卡装置。

背景技术

近年来，随着我国经济的飞速发展以及油气田开发和不可再生资源的不断衰减，为了缓解我国油气资源过度依赖进口的局面，国内各大油田加快对油气资源的勘探和开发。油气井的开发过程中，特别是油井开采中后期，需要实施增产措施，在钻修作业、增产措施过程中，经常发生管柱遇卡事故。一旦发生遇卡事故，处理起来非常麻烦，增加作业周期和成本，严重者造成井筒报废。

目前管柱遇卡的常用处理措施有以下几种：一是通过反扣钻杆对被卡点位置进行倒扣处理；二是利用切割的方式对卡点位置进行切割；三是爆破松扣技术；四是行星齿轮式机械倒扣工具；五是与卡点连接后进行增力上拔解卡等。在实际的操作过程中，这些技术都具有较大的局限性。其中，增力上拔解卡是通过液压增力器对落鱼进行大力提升实现解卡，该解卡方式是最常用的管柱遇卡处理方式。但是现有的液压增力上拔解卡装置存在结构复杂，油路繁多，装配和控制过程繁琐等问题，不利于快速解卡。因此，我们致力于研究一种结构简单，操控方便的井下增力上拔解卡装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于液压的增力上拔解卡装置，以解决现有上拔解卡装置结构复杂、装配和操控繁琐的问题。该装置结构简单，设计合理，便于装配和控制，油路简单。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于液压的增力上拔解卡装置，包括锚定部、增力部和防转部：

所述锚定部包括相连接的上接头和液力锚，所述上接头用于连接液压油管，所述液力锚用于与油管套管锚定；

所述增力部包括由上向下依次连接的密封收纳管、第一连接管和活塞杆封头；所述密封收纳管上部与所述液力锚连接；所述第一连接管内适配安装有环形活塞，所述环形活塞的两端分别安装第一活塞杆和第二活塞杆，所述第一活塞杆和第二活塞杆分别与所述密封收纳管和所述活塞杆封头滑动密封连接；所述第一活塞杆为中空管，连通所述锚定部和环形活塞内腔；所述环形活塞下侧与所述活塞杆封头之间形成第一液力腔，所述环形活塞侧壁上设有第一高压流道连通所述环形活塞的内腔和所述第一液力腔；所述增力部用于将液压力转换为上拔机械力；

所述防转部，其上端与所述第二活塞杆及活塞杆封头连接，下端连接打捞装置，起周向限位作用。

在本申请的一种实施例中，所述锚定部内还安装有密封中心管，所述密封中心管的外侧与所述上接头和液力锚的内壁之间形成第二液力腔；所述密封中心管侧壁上设第二高压流道连通其管内和所述第二液力腔，供高压液体进入所述第二液力腔内激活所述液力锚。

在本申请的一种实施例中，所述上接头上设有第一泄压流道，所述第一泄压流道连接所述第二液力腔和回油管。

在本申请的一种实施例中，所述防转部包括内花键接头和外花键拉杆：

所述内花键接头经第二连接管与所述活塞杆封头连接；

所述外花键拉杆适配穿设于所述内花键接头内，上端连接所述第二活塞杆，下端连接所述打捞装置。

在本申请的一种实施例中，所述防转部还包括扶正定位环，所述扶正定位环滑动套接于所述外花键拉杆下部，经第三连接管与所述内花键接头连接；所述外花键拉杆上设有扶正台阶，所述扶正台阶限位于所述第三连接管内。

在本申请的一种实施例中，所述第二连接管和第三连接管上部均设有泄压孔。

在本申请的一种实施例中，还包括锚定滑套和活塞滑套，所述锚定滑套经剪切销钉固定于所述密封中心管内，封堵所述第二高压流道；所述活塞滑套经剪切销钉固定于所述环形活塞内腔内，封堵所述第一高压流道。

在本申请的一种实施例中，所述锚定滑套外径小于所述密封中心管、密封收纳管和第一活塞杆的内径，以及所述环形活塞的内腔直径。

在本申请的一种实施例中，所述环形活塞上侧与所述密封收纳管下端之间形成第三液力腔，所述密封收纳管上设有第二泄压流道连通所述第三液力腔和回油管。

在本申请的一种实施例中，所述第二活塞杆为中空管，其下部设有第三泄压流道，所述第三泄压流道连通所述第二活塞杆内腔和回油管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型基于液压的增力上拔解卡装置，包括由上向下依次连接的锚定部、增力部和防转部；其中，增力部设环形活塞、第一活塞杆和第二活塞杆，第一活塞该为中空管，连通锚定部、密封收纳管及环形活塞的内腔；环形活塞上设置第一高压流道连通环形活塞内腔和环形活塞下部的第一液力腔；使得带压油液由上接头进入可同时驱动液力锚与油管套管锚定和驱动环形活塞向上提升打捞装置及落鱼。该装置的结构和油路简单，便于装配和控制，可反复上拔解卡，操作快速方便。

2、设置密封中心管，使其与上接头和液力锚形成第二液力腔，进而形成相应的油路，便于更好的激活和控制液力锚的锚定，确保上拔操作的实现。

3、防转部设置内花键接头、外花键拉杆、扶正台阶及扶正定位环等，防止在上拔解卡过程中发生扭转，减少该装置外壁与油管套管的接触，减少磨损，确保提升力作用于打捞装置及落鱼上，确保该装置高效正常的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于液压的增力上拔解卡装置的整体剖视结构示意图。

图2为本实用新型中锚定部的剖视结构示意图。

图3为本实用新型中增力部的剖示结构示意图。

图4为本实用新型中防转部的剖视结构示意图。

图5为本实用新型图4中A-A方向的剖视结构示意图。

附图标记：

100、锚定部；

110、上接头；111、第一泄压流道；120、液力锚；130、密封中心管；131、第二液力腔；132、第二高压流道；1321、锚定滑套；

200、增力部；

210、密封收纳管；211、第二泄压流道；220、第一连接管；230、活塞杆封头；240、环形活塞；241、第一液力腔；242、第二高压流道；2421、活塞滑套；243、第三液力腔；250、第一活塞杆；260、第二活塞杆；261、第三泄压流道；

300、防转部；

310、内花键接头；320、外花键拉杆；321、扶正台阶；330、第二连接管；331、泄压孔；340、第三连接管；350、扶正定位环。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细说明。

如图1至图4所示，本实用新型的实施例提供了一种基于液压的增力上拔装置，该装置包括由上向下依次连接的锚定部100、增力部200和防转部300。

其中，如图2所示，锚定部100包括上下螺纹密封连接的上接头110和液力锚120，上接头110和液力锚120内部形成连通的腔道。上接头110用于与外部液压装置的液压油管连接，为带压油液的入口；液力锚120为带压油液驱动的锚定部件，用于与油管套管锚定，实现增力上拔解卡装置与油管套管的相对固定。

如图3所示，增力部200包括密封收纳管210、第一连接管220、活塞杆封头230、环形活塞240、第一活塞杆250和第二活塞杆260等。

其中，密封收纳管210、第一连接管220和活塞杆封头230由上向下依次螺纹密封连接，且密封收纳管210的上端与液力锚120的下端螺纹密封连接。

环形活塞240适配安装于第一连接管220内，与第一连接管220内壁滑动密封配合。第一活塞杆250安装于环形活塞240的上端，第一活塞杆250的底部与环形活塞240的环形侧壁密封固定连接；且第一活塞杆250上部与密封收纳管210滑动密封连接。第一活塞杆250为中空管，连通锚定部100、密封收纳管210及环形活塞240的内腔，形成连通的腔道。第二活塞杆260安装于环形活塞240的下端，其下部贯穿活塞杆封头230与活塞杆封头230滑动密封连接。

环形活塞240下侧与活塞杆封头230之间，以及第二活塞杆260外壁与第一连接管220内壁之间，形成第一液力腔241；环形活塞240侧壁上设有第一高压流道242，该第一高压流道242连通环形活塞240的内腔和下侧的第一液力腔241。带压油液由上接头110进入，并充满锚定部100、密封收纳管210、第一活塞杆250及环形活塞240内腔等，带压油液由第一高压流道242进入第一液力腔241，驱动环形活塞240在第一连接管220内向上滑动，实现将液压力转换为上拔机械力。

相应地，如图3所示，环形活塞240上侧与密封收纳管210下端之间，及第一活塞杆250外侧与第一连接管220内壁之间，形成第三液力腔243；密封收纳管210上设有第二泄压流道211，该第二泄压流道211连通该第三液力腔243和外部液压装置的回油管。运行时，该第三液力腔243内充满有低压油液，控制该第二泄压流道211中低压油液的流向及流量，可进一步辅助环形活塞240的运行。

防转部300安装于增力部200下端，其上端与增力部200中的第二活塞杆260及活塞杆封头230连接，下端连接打捞装置，环形活塞240在液压力驱动下向上提升时，其第二活塞杆250经防转部300传递拉力拉动打捞装置向上提升。打捞装置用于连接落鱼（即遇卡管柱等），向上提升打捞装置，即实现对落鱼的上拔打捞。防转部300起周向限位作用，用于防止该上拔解卡装置在运行过程中发生扭转，确保上拔拉力传递至打捞装置及落鱼上。

进一步地，锚定部100还包括密封中心管130，该密封中心管130安装于锚定部100的内腔中，其外侧与上接头110和液力锚120的内壁之间形成第二液力腔131。该密封中心管130的侧壁上设有第二高压流道132，该第二高压流道132连通其管内腔体和第二液力腔131。带压油液由该第二高压流道132进入第二液力腔131激活液力锚120，使液力锚120与油管套管锚定。

相应地，上接头110的侧壁上设有第一泄压流道111，该第一泄压流道111连接第二液力腔131和外部液压装置的回油管。通过控制第一泄压流道111的回油可更好的控制液力锚120的锚定。

在一种实施方式中，如图1、图4和图5所示，防转部300包括相适配的内花键接头310和外花键拉杆320。内花键接头310经第二连接管330与活塞杆封头230的下端连接。外花键拉杆320适配穿设于内花键接头310内，能沿内花键接头310的键槽上下滑动。外花键拉杆320上端与第二活塞杆260连接，下端与打捞装置连接。内花键接头310经第二连接管330与活塞杆封头230连接固定，外花键拉杆310与内花键接头310限位配合，实现周向限位，防止上拔解卡时环形活塞240及第一活塞杆250、第二活塞杆260等发生周向扭转。

进一步地，如图4所示，防转部300还包括扶正定位环350，该扶正定位环350适配滑动套接于外花键拉杆320的下部，且扶正定位环350经第三连接管340与内花键接头310的下端连接固定。外花键拉杆320上设有突出的扶正台阶321，该扶正台阶321限位于第三连接管340内，且限位于扶正定位环350与内花键接头310之间。内花键接头310与外花键拉杆320通过花键配合，实现防转限位，使外花键拉杆320做轴向运动；扶正定位环350与外花键拉杆320下部配合，防止外花键拉杆320发生偏转。即内花键接头310与扶正定位环350两点配合对外花键拉杆320进行限位，使该上拔解卡装置运行时不会发生扭转、偏移，上拔拉力更好的传递至打捞装置及落鱼上，运行稳定、可靠，不易发生磨损。

外花键拉杆320下部设置下接头，经下接头与打捞装置连接。外花键拉杆320与下接头、下接头与打捞装置可经螺纹连接。打捞装置为常规通用设备，此处不做过多描述。

防转部300中第二连接管330和第三连接管340的上部均设有泄压孔331，使防转部上下运行顺畅，无额外阻力。

如图3和图4所示，第二活塞杆260也为中空管，其上端与环形活塞240的内腔密封连通；其下部穿过活塞杆封头230与外花键拉杆320连接，连接部位位于第二连接管330内。第二活塞杆260位于第二连接管330内的下部设有第三泄压流道261，该第三泄压流道261连通第二活塞杆260的内腔和外部液压装置的回油管，用于控制泄压和回油。

外花键拉杆320也可为中空管，其上端与第二活塞杆260的下端密封连通，下端与下接头密封连接，与上部形成连通的腔道。使用完成后，可通过拆卸下接头，排出腔道内的油液。

如图1至图3所示，还设有锚定滑套1321和活塞滑套2421。装配时，锚定滑套1321经剪切销钉固定于密封中心管130内，用于封堵密封中心管130上的第二高压流道132；活塞滑套2421经剪切销钉固定于环形活塞240的内腔内，用于封堵环形活塞240侧壁上的第二高压流道242。

其中，锚定滑套1321的外径小于密封中心管130、密封收纳管210和第一活塞杆250的内径，并小于环形活塞240的内腔直径。即锚定滑套1321能沿密封中心管130下滑穿过密封收纳管210、第一活塞杆250进入环形活塞240的内腔中。当要进行上拔解卡时，向上拔解卡装置的腔道内投球至锚定滑套1321，加压，锚定滑套1321脱落，带压油液由第二高压流道132进入第二液力腔131，激活液力锚120，使液力锚120锚定在油管套管上；同时锚定滑套1321下落后滑入环形活塞240内，击落活塞滑套2421，使第一高压流道242开启，带压油液进入第一液力腔241，激活增力部200。

具体使用时：首先将装置装配好，下放至井下，对落鱼（被打捞物）进行处理后将打捞装置与落鱼连接，上提该装置至一定吨位；然后，向该装置的腔道内投球至锚定滑套1321上，加压，锚定滑套1321脱落，第二高压流道132开启，带压油液由第二高压流道132进入第二液力腔131内，激活液力锚120，使液力锚120锚定在油管套管上；同时，锚定滑套1321下落至环形活塞240内，击落活塞滑套2421，第一高压流道242开启，带压油液由第一高压流道242进入第一液力腔241内，激活增力部200；继续加压，环形活塞240带动第二活塞杆260、外花键拉杆320及其连接的打捞装置和落鱼向上移动，进行上拔解卡作业；上拔至极限位置后卸掉腔道内压力，液力锚120解除锚定，将上拔解卡装置整体向上提拔，增力部200中环形活塞240、第一活塞杆250和第二活塞杆260，以及外花键拉杆320在重力作用下恢复原位。上拔一段距离后，如还出现遇卡情况，则再次向腔道内加压，重复上述上拔解卡过程，直至顺利将落于取出。

Claims (10)

1.一种基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，包括锚定部（100）、增力部（200）和防转部（300）：

所述锚定部（100）包括相连接的上接头（110）和液力锚（120），所述上接头（110）用于连接液压油管，所述液力锚（120）用于与油管套管锚定；

所述增力部（200）包括由上向下依次连接的密封收纳管（210）、第一连接管（220）和活塞杆封头（230）；所述密封收纳管（210）上部与所述液力锚（120）连接；所述第一连接管（220）内适配安装有环形活塞（240），所述环形活塞（240）的两端分别安装第一活塞杆（250）和第二活塞杆（260），所述第一活塞杆（250）和第二活塞杆（260）分别与所述密封收纳管（210）和所述活塞杆封头（230）滑动密封连接；所述第一活塞杆（250）为中空管，连通所述锚定部（100）和环形活塞（240）内腔；所述环形活塞（240）下侧与所述活塞杆封头（230）之间形成第一液力腔（241），所述环形活塞（240）侧壁上设有第一高压流道（242）连通所述环形活塞（240）的内腔和所述第一液力腔（241）；所述增力部（200）用于将液压力转换为上拔机械力；

所述防转部（300），其上端与所述第二活塞杆（260）及活塞杆封头（230）连接，下端连接打捞装置，起周向限位作用。

2.根据权利要求1所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述锚定部（100）内还安装有密封中心管（130），所述密封中心管（130）的外侧与所述上接头（110）和液力锚（120）的内壁之间形成第二液力腔（131）；所述密封中心管（130）侧壁上设第二高压流道（132）连通其管内和所述第二液力腔（131），供高压液体进入所述第二液力腔（131）内激活所述液力锚（120）。

3.根据权利要求2所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述上接头（110）上设有第一泄压流道（111），所述第一泄压流道（111）连接所述第二液力腔（131）和回油管。

4.根据权利要求1所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述防转部（300）包括内花键接头（310）和外花键拉杆（320）：

所述内花键接头（310）经第二连接管（330）与所述活塞杆封头（230）连接；

所述外花键拉杆（320）适配穿设于所述内花键接头（310）内，上端连接所述第二活塞杆（260），下端连接所述打捞装置。

5.根据权利要求4所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述防转部（300）还包括扶正定位环（350），所述扶正定位环（350）滑动套接于所述外花键拉杆（320）下部，经第三连接管（340）与所述内花键接头（310）连接；所述外花键拉杆（320）上设有扶正台阶（321），所述扶正台阶（321）限位于所述第三连接管（340）内。

6.根据权利要求5所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述第二连接管（330）和第三连接管（340）上部均设有泄压孔（331）。

7.根据权利要求2所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，还包括锚定滑套（1321）和活塞滑套（2421），所述锚定滑套（1321）经剪切销钉固定于所述密封中心管（130）内，封堵所述第二高压流道（132）；所述活塞滑套（2421）经剪切销钉固定于所述环形活塞（240）内腔内，封堵所述第一高压流道（242）。

8.根据权利要求7所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述锚定滑套（1321）外径小于所述密封中心管（130）、密封收纳管（210）和第一活塞杆（250）的内径，以及所述环形活塞（240）的内腔直径。

9.根据权利要求1所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述环形活塞（240）上侧与所述密封收纳管（210）下端之间形成第三液力腔（243），所述密封收纳管（210）上设有第二泄压流道（211）连通所述第三液力腔（243）和回油管。

10.根据权利要求1所述的基于液压的增力上拔解卡装置，其特征在于，所述第二活塞杆（260）为中空管，其下部设有第三泄压流道（261），所述第三泄压流道（261）连通所述第二活塞杆（260）内腔和回油管。

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