[發明專利]液壓控制自動卡瓦

無效

• 申請號: 201410550448.0
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN104265202A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 牛文杰;白永濤;王曉斌;鄭士坡
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B19/10
• 分類號: E21B19/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及石油行業鉆井或修井作業時起下管柱過程中管柱的自動卡緊裝置。

背景技術

石油行業中，鉆井或者修井過程中，需要將管柱(鉆桿、抽油管、抽油桿和套管等)一根一根的下放到油井中，需要時，還要將其一根一根的取出油井。在起下管柱的過程中，需要卡瓦將卸扣后留在油井中的管柱坐放在井口，以免管柱落入井中。傳統的卡瓦為手動操作，其工作條件差，危險性高，工作效率較低。

本發明提出了全新的卡瓦設計原理，改變傳統卡瓦的內錐面的設計，使卡瓦的結構更為簡單，便于加工生產。同時采用了液壓缸驅動，工作原理簡單，可靠性高，實現了卡瓦的自動化工作。通過更換連接件，可以實現不同尺寸的管柱的卡緊工作，通用性好。與管柱接觸部分裝有卡瓦牙結構，可以有效的增大摩擦，減少對管柱的軸向壓力，保護管柱不受損壞。

發明內容

本發明針對傳統卡瓦工作時的不足之處，提出了一種全新的液壓控制自動卡瓦。

一種新型液壓控制自動卡瓦，其特征是：主要由傳動盤、內襯板、卡瓦外壁、卡瓦座、拉桿、卡瓦體、卡瓦牙、液壓缸、支撐桿和連接螺栓組成。其中卡瓦座可以通過下部的螺栓孔固定到油井的井口裝置上，卡瓦外壁通過螺栓連接與卡瓦座固定，內襯板位于卡瓦外壁的內部，用螺栓與卡瓦外壁相連。內襯板的內壁上焊接有螺栓安裝耳環，通過3組螺栓連接卡瓦體，卡瓦體與內襯板形成平行四邊形機構，可以上下活動。卡瓦體由3個相同的圓環形結構組成，卡瓦體的內部固定卡瓦牙。傳動盤通過液壓缸與卡瓦座相連，傳動盤的下端面通過拉桿連接3個卡瓦體，在液壓缸的作用下，傳動盤通過拉桿帶動卡瓦體上下運動。

連桿有不同的尺寸設計，可以根據管柱的粗細選擇不通的連桿進行工作，以滿足不同的工作條件。

附圖說明

附圖1：液壓控制自動卡瓦整體結構示意圖

附圖2：液壓控制自動卡瓦內部結構示意圖

附圖3：液壓控制自動卡瓦三視圖

上圖中，1-傳動盤、2-內襯板、3-卡瓦外壁、4-卡瓦座、5-拉桿、6-液壓缸、7-卡瓦體、8-卡瓦牙、9-連桿、10-支撐桿、11-內襯板、12-連接螺釘。

具體實施方式

液壓控制自動卡瓦主要完成管柱起下的操作過程中油井內管柱的坐放井口的工作，避免管柱落入油井。結合附圖1-3，對本發明作進一步的描述：

液壓控制自動卡瓦在工作中有卡緊管柱和松開管柱兩個工作過程，液壓控制自動卡瓦通過卡瓦座(4)固定到油井的井口設備上。卡緊管柱時，液壓缸(6)對傳動盤(1)不施加任何作用力，管柱放入卡瓦體(7)中后，借助于管柱自身的重力和管柱與卡瓦牙(8)之間的摩擦力向下活動后，在支撐桿(9)的作用下，通過自鎖原理將管柱卡緊。

松開管柱時，液壓缸(6)對傳動盤(1)施加向上的推力，傳動盤(1)向上運動，通過下部的連桿(5)帶動卡瓦體(7)向上運動，在卡瓦體(7)、內襯板(2)和支撐桿(10)共同組成的平行四邊形機構的作用下，卡瓦體(7)同時向上和向后運動，與管柱分離，從而松開管柱。

本發明的有益成果是：實現了卡瓦工作過程中的自動卡緊功能，改變了傳統人工操作的方式，創新性的通過自鎖原理實現了卡瓦功能，提高了工作效率和工作的安全性。摒棄了傳統卡瓦中的錐面設計，結構簡單，更易于加工制造。通過更換連接件，可以實現不同尺寸的管柱的卡緊工作，通用性好。卡瓦體上安裝卡瓦牙有效的增大了卡瓦與管柱之間的摩擦，減少管柱受到的徑向力，保護管柱免受壓力損傷。