CN2809198Y - 带滑槽多功能钻杆气动卡瓦 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种石油或地质钻井卡持钻杆的带滑槽多功能钻杆气动卡瓦，属钻井配套设备领域。它由卡瓦座、卡瓦体、动力缸、支撑盘、推拉杆、连接杆、配气销轴、刮泥托盘、刮泥盘及扶正环组成，卡瓦体置于卡瓦座内，卡瓦体通过燕尾凸槽与卡瓦座的燕尾凹槽连接；配气销轴从缸底部进气时，活塞上行，通过导向杆推动支撑盘上升，使四片卡瓦体的开口直径逐渐增至最大，让开钻柱通道，使钻柱上行。卡住钻杆时则通过配气销轴从动力缸上部进气，活塞下行，开口直径逐渐减小卡紧钻杆。解决了现有石油钻井起下钻作业时，采用双吊卡或单吊卡加手提式卡瓦的作业方式，工人劳动强度大，工作效率低，安全性差等问题。适用于石油或地质钻井起下钻杆及下放套管作业。

Description

带滑槽多功能钻杆气动卡瓦

所属技术领域：

本实用新型涉及一种石油或地质钻井起下钻杆及下放套管作业的井口机械化动力工具，特别涉及一种具有刮泥功能的卡持钻杆的带滑槽多功能钻杆气动卡瓦，属钻井配套设备领域。

背景技术：

现在油田或地质钻井起下钻作业时，为了将提起的钻杆卡住固定在井口处，大都采用双吊卡作业或单吊卡加手提式卡瓦的作业方式。这些方式都存在工人劳动强度大，工作效率低，安全性能差等问题。特别是双吊卡作业方式，容易造成单吊环起钻引发的重大工程和人身事故等问题。手提式钻杆卡瓦虽可稍微提高工作效率，但其自身重量较大，一般都在70公斤以上，工人劳动强度特别大，钻台上要配备多名操作人员轮班。

为了解决上述问题，有人对卡瓦做过改进，如中国专利：91229687.9“一种石油钻井施工用气(液)动卡瓦”提供了一种可以卡持钻杆、套管悬重并能传递转盘动力扭矩及承座吊卡、带有扶正装置的多功能卡瓦，由于其工作高度高出钻台面较多、外置式动力缸占据空间大及运动易损件较多等原因，无法在现场得到大范围的推广。又如中国专利：92242347.4“半自动钻柱卡瓦”，采用一种特殊设计的升降柱塞弹簧系统及两块不相联的卡瓦锥座、三自由度的悬吊装置，可实现全井段吊卡与卡瓦配套的起下钻柱作业。并克服了引进国外卡瓦技术配套难、安装使用不便等问题，该卡瓦利用柱塞弹簧和操作人员施加的外力及体重实现卡瓦体的升降，工作高度较高，且同样存在自动化程度低，工人劳动强度大，工作效率低、安全性能差等问题。另有中国专利：02212500.0“动力卡瓦”提供了一种利用外置式气缸为动力的钻柱卡瓦，气缸固定在大方瓦上面，气管线悬挂在外面，卡瓦体实际工作高度高，不利于井口设备和人员的操作，且两个气缸采用独立气路，需要两路共四根进出气管线连接，气路管线较多，不但装卸麻烦，并且摆放在钻台面上易于损坏。国外也有类似的气动钻杆动力卡瓦，工作高度均在600mm以上，井口进行液压大钳拆卸钻杆扣及摆放防喷盒等操作时相当困难，不适合我国国情使用。除此以外，以上几种自动或半自动卡瓦都不具备钻杆刮泥功能，起钻时均需要人工刮泥或另配专门的钻杆刮泥器。中国专利：200320100403.0“多功能全自动钻杆气动卡瓦”虽然设置有刮泥盘，也克服了上述的各种卡瓦的不足，但由于其卡瓦体在提升的过程中是采用活动铰链靠卡瓦体的自重打开，工作可靠性较差，当出现铰链锈蚀时，卡瓦不能全部打开，易出现钻杆接箍与卡瓦体相碰撞，使卡瓦装置损坏的问题。

发明内容：

本实用新型的目的在于：提供一种卡瓦在卡瓦座内通过滑槽上下滑动而打开和收拢，运行时可靠度高，安装使用方便，气缸采用内置式动力缸，结构紧凑，并带有自动刮泥的带滑槽多功能钻杆气动卡瓦。

本实用新型是通过如下技术方案来实现上述目的的：

该带滑槽多功能钻杆气动卡瓦由卡瓦座、卡瓦体、动力缸、支撑盘、推拉杆、连接杆、配气销轴、刮泥托盘、刮泥盘及扶正环组成，其特征在于：卡瓦体置于卡瓦座内，卡瓦体通过燕尾凸槽与卡瓦座的燕尾凹槽连接；卡瓦座由两块构成，两块卡瓦座由配气销轴及另一端的快速碰销连接成一整体；动力缸安装在卡瓦座内部，并通过气道与配气销轴连接，动力缸的活塞杆与固定在支撑盘下部的推拉杆连接，卡瓦体的上部铰接在固定于支撑盘下部的连接杆上；刮泥托盘装在支撑盘上部，刮泥托盘内装有刮泥盘；卡瓦座的底部装有扶正环。卡瓦体与钻杆接触的表面上制有防滑的防滑牙。

本实用新型与现有技术相比具有如下的有益效果：

采用全内置式气缸及气路结构，大大降低了卡瓦的工作高度，使其卡紧钻杆时工作面基本上与钻台面平齐；卡瓦座与卡瓦体采用燕尾槽滑动配合，提高了卡瓦体打开和收拢的可靠性，并充分四散展开，为钻杆接箍顺利通过提供保障；独特的配气销轴结构设计，同时起到了连接转销和连接两片卡瓦座气路的目的，实现了双气缸单气路供气，减少了钻台上的气路管线；在支撑盘上增设易装拆的刮泥托盘并内置刮泥盘，实现了刮泥和卡持钻杆的双重功能，在降低劳动强度的同时提高了安全性能，大大提高了工作效率。

附图说明：

图1为带滑槽多功能钻杆气动卡瓦卡紧时的结构示意图；

图2为带滑槽多功能钻杆气动卡瓦松开时的结构示意图；

图3为配气销轴的结构示意图；

图4为刮泥托盘及刮泥盘的结构示意图；

图5为气道的结构示意图；

图6为卡瓦座与卡瓦体的燕尾槽配合示意图。

图中：1.卡瓦座，2.卡瓦体，3.动力缸，4.支撑盘，5.推拉杆，6.连接杆，7.配气销轴，8.刮泥托盘，9.刮泥盘，10.扶正环，11.燕尾凸槽，12.燕尾凹槽，13.防滑牙，14.气道。

具体实施方式：

该带滑槽多功能钻杆气动卡瓦由卡瓦座1、卡瓦体2、动力缸3、支撑盘4、推拉杆5、连接杆6、配气销轴7、刮泥托盘8、刮泥盘9、扶正环10构成，中间的圆杆为钻杆，外面的气源通过配气销轴7进入卡瓦座1内的气道14内。下面具体说明本实用新型起钻作业和下钻作业时的工作过程。

起钻作业时，卡瓦在提升钻柱前先开始工作，司钻操作动力缸3通过配气销轴7从缸底部先进气，活塞上行，活塞杆通过推拉杆5推动支撑盘4上升，支撑盘4拉动连接杆6带动卡瓦体2，使卡瓦体2上的燕尾凸槽11在卡瓦座1上的燕尾凹槽12内滑动上行，四片卡瓦体2开成的圆开口直径逐渐增至最大，让开钻柱通道，钻柱上行，同时刮泥盘9开始工作，将钻杆钻附的泥浆刮入井口；反之，要卡住钻杆则通过配气销轴7从动力缸3上部进气，活塞下行，经推拉杆5拉动支撑盘4下降，支撑盘4通过连接杆6带动卡瓦体2沿卡瓦座1上的燕尾凹槽12下行，四片卡瓦体2开成的圆开口直径逐渐减小，直至抱合卡紧钻杆为止。为了使卡紧钻杆工作可靠，在卡瓦体2与钻杆接触的表面上制有防滑用的防滑牙13。扶正环10的作用是当钻柱偏离井口中心时，避免钻柱直接磨损卡瓦座1或避免钻杆接箍磕碰卡瓦体2上的防滑牙13。

下钻作业时卡瓦工作过程与起钻作业时基本相同，也是先上提钻柱松开卡瓦，然后下放钻柱再由卡瓦收缩卡紧钻杆，为了操作方便，操作前可以将易于拆卸的刮泥托盘8及刮泥盘9先行拆下，待下钻作业完成后再装上。

本实用新型适用于任何类型的钻机钻盘，可用于卡持钻杆、钻铤、套管等系统杆柱及管柱，卡瓦体2可选用4片或6片，刮泥托盘及刮泥盘9在不同场合可以作为备选部件。此外，动力缸3内的动力源除了可取用钻台上的压缩空气外，也可以采用液压源，全部管路通道均可通过液压油等介质。

Claims (3)

1.一种带滑槽多功能钻杆气动卡瓦，它由卡瓦座(1)、卡瓦体(2)、动力缸(3)、支撑盘(4)、推拉杆(5)、连接杆(6)、配气销轴(7)、刮泥托盘(8)、刮泥盘(9)及扶正环(10)组成，其特征在于：卡瓦体(2)置于卡瓦座(1)内，卡瓦体(2)通过燕尾凸槽(11)与卡瓦座(1)的燕尾凹槽(12)连接；卡瓦座(1)由两块构成，两块卡瓦座(1)由配气销轴(7)及另一端的快速碰销连接成一整体；动力缸(3)安装在卡瓦座(1)内部，并通过气道(14)与配气销轴(7)连接，动力缸(3)的活塞杆与固定在支撑盘(4)下部的推拉杆(5)连接，卡瓦体(2)的上部铰接在固定于支撑盘(4)下部的连接杆(6)上；刮泥托盘(8)装在支撑盘(4)上部，刮泥托盘(8)内装有刮泥盘(9)；卡瓦座(1)的底部装有扶正环(10)。

2.根据权利要求1所述的带滑槽多功能钻杆气动卡瓦，其特征在于：卡瓦体(2)与钻杆接触的表面上制有防滑的防滑牙(13)。

3.根据权利要求1所述的带滑槽多功能钻杆气动卡瓦，其特征在于：所述的卡瓦体可选用4片或6片。

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