[發明專利]水下井口頭回收工具

有效

• 申請號: 201010133342.2
• 申請日: 2010-03-10
• 公開（公告）號: CN101798911A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 侯福祥;王輝;任榮權;胡志堅
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: E21B31/16
• 分類號: E21B31/16
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本發明涉及海洋石油鉆井技術領域。具體就是一種適于海洋鉆探棄 井用的水下井口頭回收專用工具。

背景技術

海洋石油勘探開發過程中，完成探井鉆探后，需要進行測試并分析 是否能轉化為生產井。若判斷不能轉化為生產井，此井要放棄。在棄 井過程中需把水下井口頭系統從泥線以下一定深度切割開，并回收上 部井口頭，以免在泥線以上留有隱患。因而需要一種專門的井口頭切 割回收工具。傳統的棄井方法采用的是下壓式棄井回收工具，即采用 旋轉體直接坐落在井口頭的上端面上，并在對井口頭施加向下壓力的 狀態下旋轉鉆柱，鉆柱帶動下端的切割工具完成對套管的切割。隨著 水深的增加，這種傳統的下壓式棄井回收工具的缺點逐漸暴露出來。 如：由于井口頭處于受壓狀態，鉆柱在旋轉時容易發生徑向擺動，造 成切割不穩定，作業效率低，嚴重時造成鉆桿折斷事故發生。

發明內容

本發明的目的是：提供一種適于海洋鉆探棄井用的水下井口頭回收 工具，能與井口頭對接；在鉆柱旋轉切割套管時，能通過鎖緊臂對井 口頭施加上提拉力；在套管被割斷后，能實現水下井口頭的安全回收， 并且結構緊湊，操作安全、簡便。

本發明采用的技術方案是：水下井口頭回收工具主要由支撐座、鎖 緊臂、銷軸、鎖緊臂彈簧、支撐蓋、支撐管和旋轉提拉總成組成。

旋轉提拉總成由旋轉殼體、導向帽、推力軸承、壓縮彈簧和心軸組 成。其中，心軸為空心圓柱狀，心軸上端有內螺紋，下端有外螺紋； 在心軸外壁上有一個圓環形臺肩，臺肩下表面有上捏合凸臺。

旋轉殼體為圓筒狀，內有階梯形中心孔；旋轉殼體上部套在心軸外 壁上，下部套在心軸臺肩的外壁上；在心軸與旋轉殼體之間的環形空 間內有壓縮彈簧和推力軸承，壓縮彈簧和推力軸承套在心軸的外壁上， 并且壓縮彈簧在心軸臺肩上平面與推力軸承之間。

旋轉殼體的外壁上縱向均勻分布有三個凸鍵，三個凸鍵與支撐座內 壁上的三組環槽和豎槽配合。

旋轉殼體上端均勻分布有三個凹槽，三個凹槽是鎖緊臂釋放槽；旋 轉殼體上端均勻分布有三個凸起，三個凸起是定位臺階，實現下井口 頭回收工具與井口頭的快速、安全解脫。

圓錐體形的導向帽套在心軸的外壁上，并且導向帽與旋轉殼體上端 面與旋轉殼體下端面相對，導向帽通過導帽螺栓固定在旋轉殼體下端。 在導向帽上端面上有條形下捏合凸臺，導向帽的下捏合凸臺與心軸臺 肩下表面的上捏合凸臺配合。當上捏合凸臺與下捏合凸臺捏合后，心 軸能帶動旋轉殼體和導向帽一起旋轉；當上捏合凸臺與下捏合凸臺分 離后，心軸能單獨旋轉。

支撐座為同心雙層圓筒狀，內層圓筒套在旋轉殼體的外壁上，內層 圓筒頂部均勻分布有三個凹槽，即三個鎖緊臂安裝槽。在外層圓筒上 平面上有與三個凹槽分別相對的鎖緊臂銷孔。在內層圓筒的內壁上有 臺階狀的環槽和與之聯通的豎槽，環槽和豎槽共三組，呈周向均勻分 布。

鎖緊臂為90度彎曲板，鎖緊臂有橫壁和豎壁，鎖緊臂豎壁下端內 側有與井口頭外壁環槽相配合的凸起臺階，臺階能掛在井口頭外壁環 槽上。鎖緊臂內側轉角處有銷孔。三個銷軸分別穿過支撐座的三個鎖 緊臂銷孔和鎖緊臂內側銷孔，將鎖緊臂連接在支撐座上，鎖緊臂能沿 銷軸擺動，鎖緊臂的下端臺階能掛在井口頭外壁環槽上或脫離井口頭 外壁環槽。鎖緊臂橫壁端部上平面有彈簧固定槽。在彈簧固定槽內有 鎖緊臂彈簧。

支撐蓋為圓盤狀有中心孔，支撐蓋套在心軸上，支撐蓋的下平面壓 在支撐座的上平面上，并且通過螺釘將支撐蓋固定在支撐座的上平面 上。三個鎖緊臂和鎖緊臂彈簧壓在支撐蓋下部，阻擋鎖緊臂向上移動。

為了加強支撐蓋的強度，支撐蓋上部面有筋板；在支撐蓋下平面與 支撐座外筒的上平面之間墊有支撐管，螺栓穿過支撐蓋固定孔和支撐 管固定在支撐座上平面螺孔內，將支撐蓋固定在支撐座的上部。

支撐座外層圓筒的下端內側有45度斜錐面。

支撐座內層圓筒的外徑與井口頭內壁直徑相同；支撐座外層圓筒的 內徑與井口頭外壁直徑相同。

水下井口頭回收工具的工作原理：參閱圖1。