[發明專利]一種提高井完整性的鉆井事故處理裝置

有效

• 申請號: 202210220959.0
• 申請日: 2022-03-08
• 公開（公告）號: CN114562228B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 湯歷平;陽杰;馬天壽
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B31/20
• 分類號: E21B31/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種提高井完整性的鉆井事故處理裝置，包括接頭、平鍵、壓動活塞、定位銷、滑套、外殼、堵絲、卡瓦、芯軸、滾珠、復位彈簧、銷釘彈簧、密封圈和行程銷釘，當井內出現落魚事故時，芯軸進入落魚內，卡瓦齒與落魚內壁接觸，卡瓦下端設置的軸向槽使卡瓦齒具有彈性并咬緊落魚內壁，此時上提管柱，接頭及芯軸隨管柱向上運動，卡瓦被落魚約束并相對芯軸向下移動，斜錐面作用于卡瓦下端的喇叭狀內壁，使卡瓦齒外徑變大并增大與落魚間的咬緊力，將落魚隨管柱上提并從井中取出；當本事故處理裝置在咬緊落魚，但落魚被卡太緊而無法上提時則下放管柱，接頭及芯軸隨管柱向下微幅移動，外殼和卡瓦相對于芯軸向上移動，卡瓦齒收縮并與落魚脫離。

技術領域

本發明涉及一種井下裝置，具體是一種提高井完整性的鉆井事故處理裝置，屬于機械工程或鉆井工程技術領域。

背景技術

在鉆完井和井下作業中，鉆桿、鉆鋌、套管、油管柱被卡或折斷、鉆頭牙輪掉井、測井儀器或電纜被卡、電纜鋼絲繩被拉斷、封隔器被卡、沉砂、嚴重井漏、井塌、井噴等原因導致正常的鉆井、修井、完井作業中斷，需要用打撈工具或采取特別措施解除漏、塌、卡、噴以恢復正常作業。據國內過去統計，每修五口井可能就有四口井需要進行打撈作業,因此準備常用的打撈工具及了解掌握常用的打撈技術是必要的。

進行打撈作業所用的工具多種多樣，如可退式打撈筒、三球打撈器、可退式打撈矛、套管撈矛、強磁打撈器、反循環強磁打撈器、打撈杯、反循環強磁打撈籃等。國內目前主流的打撈工具是一種可退式卡瓦打撈矛，這種打撈工具在進行打撈作業時，如果不能安全取出落魚，則可以退出打撈矛，防止二次井下事故的發生。但許多打撈矛的打撈卡瓦與落魚內壁接觸面積小，徑向脹緊力集中，容易脹裂落魚，失去打撈效果，并且多采用旋轉鉆柱的方式來實現落魚咬緊和松脫的操作，操作困難且容易損壞工具，因此設計一種操作方便、結構簡單、安全可靠的打撈工具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于：提出一種提高井完整性的鉆井事故處理裝置，用于打撈井下落魚，當無法安全取出落魚時也可以退出打撈裝置。

本發明采用的技術方案是：

一種提高井完整性的鉆井事故處理裝置，包括接頭、壓動活塞、外殼、卡瓦和芯軸；所述接頭包括管柱連接扣、接頭鍵槽、支撐臺階、接頭銷釘孔、下端扣和行程銷釘安裝孔；所述壓動活塞包括密封圈槽、行程銷釘槽、定位銷槽和控制鉤；所述外殼包括外殼鍵槽、外殼銷釘孔、外殼臺階、外殼滾珠槽和滾珠安裝孔；所述卡瓦包括卡瓦滾珠槽、卡瓦齒和軸向槽；所述芯軸包括控制槽、芯軸連接扣和斜錐面；所述接頭的管柱連接扣與事故處理裝置上端的管柱連接，接頭的下端扣與芯軸的芯軸連接扣通過螺紋連接；所述接頭銷釘孔和定位銷槽內設有定位銷，定位銷的臺階與支撐臺階間設有銷釘彈簧；所述接頭鍵槽和外殼鍵槽內設有平鍵，用于限制接頭與外殼間的相對轉動，同時確保外殼銷釘孔與接頭銷釘孔對齊。

進一步的，所述外殼與卡瓦通過滾珠連接，滾珠通過滾珠安裝孔塞入外殼滾珠槽和卡瓦滾珠槽，堵絲通過螺紋安裝于滾珠安裝孔內用于防止滾珠脫落；所述外殼臺階上設有滑套，避免泥砂進入外殼銷釘孔。

進一步的，所述卡瓦的下端設有軸向槽，從而將卡瓦下端切割為多瓣卡瓦齒；所述卡瓦下端內壁呈喇叭狀，與芯軸的斜錐面配合。

進一步的，所述壓動活塞與芯軸間設有復位彈簧。

進一步的，所述接頭內壁與壓動活塞外壁間的密封圈槽內設有密封圈。

進一步的，所述行程銷釘的一端安裝于行程銷釘安裝孔內，另一端插入行程銷釘槽內，行程銷釘槽呈長條形。

進一步的，所述控制鉤包括控制鉤主桿、控制鉤輔桿和控制頭，控制鉤主桿和控制鉤輔桿呈V字形，控制頭設于控制鉤輔桿的端部；所述控制鉤主桿的一端固定在壓動活塞上，控制鉤在工作時位于控制槽內。

進一步的，所述控制槽包括控制槽底面、控制槽側面、限位凹槽、限位凸臺和控制槽斜面。