[發明專利]內卡機械式多功能下套管作業裝置

在審

• 申請號: 202011420532.2
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112412341A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 曹彩紅;張建;陸有兵;陳世龍
• 申請（專利權）人: 江蘇如通石油機械股份有限公司;南通捷聯工程服務有限公司
• 主分類號: E21B7/20
• 分類號: E21B7/20;E21B33/126;E21B19/06;E21B19/16;E21B33/13
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明公開了一種內卡機械式多功能下套管作業裝置，包括中心軸以及通過所述中心軸依次串接的機械控制單元、卡持單元和密封單元，所述中心軸為中空的柱狀體，所述中心軸的頂端連接外部頂驅旋轉頭，在所述中心軸的旋轉帶動下，所述機械控制單元鎖緊或松開所述卡持單元，所述密封單元起到密封作用。本發明集成了吊卡、動力鉗及灌漿裝置等設備的功能，裝置具有體積小，操作輕便，無需外接管線和動力源等特點。

技術領域

本發明屬于石油下套管作業設備技術領域，具體涉及一種內卡機械式多功能下套管作業裝置。

背景技術

下套管作業采用手動吊卡或吊卡/卡盤進行卡持和懸吊管柱，其主要卡持在套管外壁，設備體積和重量一般比較大。套管螺紋連接時，需要使用動力大鉗進行上卸扣，當下套管作業遇阻時，需要連接循環頭或灌漿裝置進行灌漿和循環作業。整個下套管作業涉及設備數量和操作設備的人員數量相應較多，人員間協調作業風險大，整個下套管作業周期長。現有技術中，有將上述設備進行部分集成，但外卡式設備結構較大，比較笨重；也有采用內卡式，體積有所減小，但依靠液壓驅動控制，存在液壓泄露風險，導致使用不可靠。CN107044260B涉及一種螺紋驅動全機械式頂驅下套管工具，上芯軸上端螺紋連接頂驅裝置，上芯軸下端花鍵連接有螺紋驅動系統；螺紋驅動系統下端螺栓連接有動力傳遞系統；動力傳遞系統下端連接有卡瓦系統；卡瓦系統下端螺栓連接有導向密封系統；卡瓦系統上端安裝有彈簧系統。該專利方案無法解決上述全部技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種內卡機械式多功能下套管作業裝置，以解決現有技術中的不足。

為了達到上述目的，本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

提供一種內卡機械式多功能下套管作業裝置，其中，包括中心軸以及通過所述中心軸依次串接的機械控制單元、卡持單元和密封單元，所述中心軸為中空的柱狀體，所述中心軸的頂端連接外部頂驅旋轉頭，在所述中心軸的旋轉帶動下，所述機械控制單元鎖緊或松開所述卡持單元，所述密封單元起到密封作用。

上述內卡機械式多功能下套管作業裝置，其中，所述機械控制單元包括上凸輪、中間凸輪、下凸輪、固定鎖塊、凸輪鎖、上凸輪殼體、下凸輪殼體、密封件及充氣嘴，所述上凸輪與所述中心軸相對固定，所述中間凸輪與所述上凸輪螺紋連接，所述下凸輪套在所述中心軸上并與所述中間凸輪通過斜面接觸，所述凸輪鎖通過所述固定鎖塊與所述下凸輪相連，所述上凸輪殼體、所述下凸輪殼體和所述密封件形成環形密封腔，所述充氣嘴連通外部與所述環形密封腔。

上述內卡機械式多功能下套管作業裝置，其中，所述卡持單元包括牙板保持架及牙板，所述牙板安裝于所述牙板保持架內，所述牙板保持架連接所述下凸輪，所述中心軸具有倒錐型坡面，所述牙板與所述中心軸的倒錐型坡面嚙合。

上述內卡機械式多功能下套管作業裝置，其中，所述牙板的齒面采用網狀齒型結構。

上述內卡機械式多功能下套管作業裝置，其中，所述密封單元包括封隔皮碗、皮碗架、皮碗墊環和引鞋，所述封隔皮碗通過所述皮碗墊環頂在所述皮碗架上，所述封隔皮碗具有密封唇邊，所述皮碗架為中空結構，泥漿通過所述中心軸和所述皮碗架的中空內腔流進外部套管后，在所述封隔皮碗的密封唇邊的作用下形成自密封，所述引鞋起到引導插入外部套管的作用。

上述內卡機械式多功能下套管作業裝置，其中，所述封隔皮碗采用喇叭口自封式。

本發明技術方案的有益效果是：

集成了吊卡、動力鉗及灌漿裝置等設備的功能，裝置具有體積小，操作輕便，無需外接管線和動力源等特點：

--中心軸下端多臺階倒錐型結構，與牙板內錐嚙合，可以使得軸向運動的牙板產生徑向分力并形成正壓力，達到徑向卡持管柱的目的，同時在管柱自重下越卡越緊；