液压丢手装置.pdf

本发明公开了一种液压丢手装置，包括：上接头，其下端设有用于承载下部钻柱重量的挠性爪；下接头，内接于上接头的下端的挠性爪；液缸，其套接在下接头上，并通过剪钉限位，液缸的上端将挠性爪压接在下接头上，在接头组件的传压孔进液时剪断剪钉以使液缸下移、挠性爪外伸实现脱手；和至少一个扶正器，其用于扶正钻柱与保护液缸。该液压丢手装置既容易脱落又不容易出现提前丢手，而且可以随钻使用。

1.  一种液压丢手装置，包括：
上接头，其下端设有用于承载下部钻柱重量的挠性爪；
下接头，内接于上接头的下端的挠性爪；
液缸，其套接在下接头上，并通过剪钉限位，液缸的上端将挠性爪压接在下接头上，在接头组件的传压孔进液时剪断剪钉以使液缸下移、挠性爪外伸实现脱手；和
至少一个扶正器，其用于扶正钻柱与保护液缸。

2.  根据权利要求1所述的装置，其特征在于，设有两个扶正器，分别为设在上接头的第一扶正器和设在下接头的第二扶正器。

3.  根据权利要求2所述的装置，其特征在于，第一扶正器与上接头为一体连接，且位于挠性爪的上方。

4.  根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，第二扶正器与下接头固定连接，且第二扶正器与液缸之间的距离大于液缸的行程。

5.  根据权利要求1～4中任一项所述的装置，其特征在于，下接头的上端与上接头连接处的外表面设有台肩，挠性爪的下端抵在台肩上。

6.  根据权利要求1～5中任一项所述的装置，其特征在于，上接头的内表面设有用于轴向定位下接头的台阶。

7.  根据权利要求1～6中任一项所述的装置，其特征在于，下接头上对应液缸处设有传压孔，传压孔内设有丝堵，丝堵在被打断时，流体进入液缸剪断剪钉，液缸向下移动；挠性爪弹开，上接头与下接头分离。

8.  根据权利要求1～7中任一项所述的装置，其特征在于，下接头的上部与上接头配合处设有均布的花键以传递扭矩。

9.  根据权利要求1～8中任一项所述的装置，其特征在于，液缸与下接头之间设有防尘、承压的密封圈组。

10.  根据权利要求1～9中任一项所述的装置，其特征在于，上接头的上端设有内螺纹，下接头的上端设有内螺纹，下接头的下端设有外螺纹。

液压丢手装置
技术领域
本发明涉及石油钻井作业技术领域，具体涉及一种用于钻井的液压丢手装置。
背景技术
目前，用于油气田开发的丢手工具包括倒扣丢手、液压丢手和机械丢手三种类型。机械丢手和倒扣丢手工具需要上提或者下放管柱以找到工具中和点，存在不能丢手的风险，且不适用于钻井过程。而现有的用于钻井工程的液压丢手工具存在的主要缺点是不容易脱落或容易出现提前丢手，且不能随钻使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种既容易脱落又不容易出现提前丢手且能随钻使用的液压丢手装置。
本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的液压丢手装置，包括：
上接头，其下端设有用于承载下部钻柱重量的挠性爪；
下接头，内接于上接头的下端的挠性爪；
液缸，其套接在下接头上，并通过剪钉限位，液缸的上端将挠性爪压接在下接头上，在接头组件的传压孔进液时剪断剪钉以使液缸下移、挠性爪外伸实现脱手；和
至少一个扶正器，其用于扶正钻柱与保护液缸。
与现有技术相比，本发明的液压丢手装置具有以下优点。由于设有用于承载下部钻柱重量的挠性爪，只有在传压孔进液时，才会出现液缸下移，不容易出现提前丢手的现象。另外，通过扶正器保护液缸，使得液缸不容易被井壁卡住，因此，在脱手时，液缸能顺利下移，被液缸压住的挠性爪张开，从而松开下接头，使得丢手工具容易脱落。
在一个实施例中，设有两个扶正器，分别为设在上接头的第一扶正器和设在 下接头的第二扶正器。由于扶正器的外径比上接头和下接头的外径都较大，通过两个扶正器抵接在裸眼井壁上，能上下配合保护液缸、上接头和下接头。尤其是使得液缸不与裸眼井壁直接抵接，减少了裸眼井壁对液缸的作用力，从而使得剪钉剪断时液缸能顺利下移。
在一个优选的实施例中，第一扶正器与上接头为一体连接，且位于挠性爪的上方。由于第一扶正器直接与上接头一体连接，连接更牢固，上接头也不容易倾斜，扶正效果更好。另外通过将第一扶正器设在挠性爪的上方，能很好地保护挠性爪。
在一个实施例中，第二扶正器与下接头固定连接，且第二扶正器与液缸之间的距离大于液缸的行程。也就是，第二扶正器位于下移后的液缸的下方，使得第二扶正器不会阻挡液缸的下移。因此，液缸不会阻挡挠性爪的外伸，挠性爪外伸时上接头与下接头容易脱离。
在一个实施例中，下接头的上端与上接头连接处的外表面设有台肩，挠性爪的下端抵在台肩上。在剪钉被剪断前，挠性爪被卡接在下接头的外表面与液缸之间，起到承载扭矩和轴向力的作用。
在一个优选的实施例中，上接头的内表面设有用于轴向定位下接头的台阶。方便下接头的安装和轴向定位。
在一个实施例中，下接头上对应液缸处设有传压孔，传压孔内设有丝堵，丝堵在被打断时，流体进入液缸剪断剪钉，液缸向下移动；挠性爪弹开，上接头与下接头分离。在丝堵被打断后，流体进入液缸，在压差的作用下剪断剪钉。
在一个实施例中，下接头的上部与上接头配合处设有均布的花键以传递扭矩。均布的花键有利于均匀传递扭矩。
在一个实施例中，液缸与下接头之间设有防尘、承压的密封圈组。由于钻井过程中钻井液固相含量较大，设置的密封圈组能起到有效的防尘、防沙作用，从而能保证液缸与下接头之间的有效密封。
在一个优选的实施例中，上接头的上端设有内螺纹，下接头的上端设有内螺纹，下接头的下端设有外螺纹。上接头的上端内螺纹和下接头的下端外螺纹均是为了方便与钻柱连接。下接头的上端的内螺纹方便脱手后与打捞工具连接以起出包括下接头在内的下部钻具。
附图说明
图1所示是本发明的液压丢手装置的一种具体实施例。
图2所示是图1中的A-A截面图。
图3所示是图1中的液缸下移刚脱手时的状态示意图。
图4所示是图1中的掉落部分的结构示意图。
图5所示是图1中的上接头的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示为本发明的液压丢手工具的一种具体实施例。在该实施例中，该液压丢手工具主要包括上接头2和下接头4。通过上接头2上端的上接头螺纹1和下接头4下端的下接头下端螺纹11连入钻柱，随着钻柱入井并进行正常的钻进作业。另外，上接头螺纹1和下接头下端螺纹11可根据现场施工钻柱的扣型等进行加工。
在一个实施例中，如图5所示，上接头2除上接头螺纹1外，还主要包括设在上接头2的下端的用于承载扭矩和轴向力的挠性爪5。另外，承载挠性爪5与上接头2为一体式结构，便于收缩和胀开。挠性爪5的承载力也可根据实际需求通过调节挠性爪5末端的承载挡块的尺寸来进行调节。
在一个优选的实施例中，上接头2上设有第一扶正器12。该第一扶正器12位于挠性爪5的上方且与上接头2一体连接。第一扶正器12在上接头2的组成部件中外径最大，导致第一扶正器12直接与裸眼井壁接触。从而第一扶正器12能起到保护挠性爪5以及上接头2的作用。
在一个实施例中，如图1所示，上接头2的内通径不小于钻头水眼的尺寸，上接头2套接安装在下接头4的上端。下接头4的上端直接插入上接头2内，且下接头4上的花键插入上接头2的内腔预留的键槽上，实现传递扭矩的作用，如图2所示。此外，在上接头2的内部与键槽连接处设有密封圈槽以实现密封。
在一个实施例中，如图1所示，下接头4的上端插入上接头2内，并与上接头2内的台阶相抵而定位。因此，上接头2内的台阶对下接头4起到轴向限位的作用。
在一个优选的实施例中，如图5所示，带有承载挡块的承载挠性爪5在上接 头2的下端。如图1所示，与下接头4连接时，承载挡块在收缩后与下接头4的台阶配合，起到承载下部钻具重量的作用。
在一个实施例中，如图1和图3所示，液缸7安装在下接头4上且在承载挠性爪5的外面，并通过剪钉6来与下接头4连接。只有液缸7内的压力升高到一定值时，剪钉6被剪断，液缸7才能相对于下接头4下行移动。在图3中示出了液缸7下移离开承载挠性爪5时的状态示意图。
在本实施例中，如图1所示，液缸7套装在承载挠性爪5上。在液缸7不出现下行动作的时候，承载挠性爪5与下接头4不会脱开。另外，在下接头4安装液缸7处预留传压孔8，可将钻柱内的液体压力传到液缸7。传压孔8内安装丝堵9，丝堵9上预留螺纹和密封圈，密封圈隔离液缸7的内、外腔，防止压力激荡而使液缸7提前动作。当钻遇目的层需要丢手操作时，井口操作投入胶塞或者憋压球以打断丝堵9，可使液体进入液缸7以剪断剪钉6。
在一个优选的实施例中，液缸7采用整体式结构，无独立活塞。因此，能有效控制液缸7的外径，保证本发明的液压丢手装置的整体外径不至于太大。同时，能尽量减少液压7的尺寸，尽量提高环空过流面积。
在一个实施例中，在下接头4的下部安装有第二扶正器10。第二扶正器10起到扶正下接头4、保护液缸7以及经旋流上返钻井液的作用。在一个优选的实施例中，上接头2上设有第一扶正器12，下接头4上设有第二扶正器10，两个扶正器一起，对本发明的液压丢手装置起到扶正作用，并对上接头2、下接头4、挠性爪5和液缸7起到保护作用。尤其时，由于第一扶正器12和第二扶正器10的保护作用，液缸7不会与井壁直接接触，从而能减少在脱手时液缸7受到的阻力作用，使得脱手更容易。
图3示出了液缸7下移离开承载挠性爪5还未完全脱手时的状态示意图。此时剪钉6已经剪断，液缸7下行，承载挠性爪5跟随上部钻柱上移。图1中处于收缩状态的承载挠性爪5弹开，上部钻柱上提即可实现液压丢手装置的脱手。图4示出了本发明的液压丢手装置在脱手后留在井内的部分的结构示意图。此时，上部钻柱与该部分已经脱离，该部分与下部钻柱一起留在井内。脱手后，由于下接头4的上端预留有上端螺纹3，需要的时候可以通过打捞工具连接上端螺纹3后起出包括下接头4在内的下部钻具。
虽然已经结合具体实施例对本发明进行了描述，然而可以理解，在不脱离本 发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进或替换。尤其是，只要不存在结构上的冲突，各实施例中的特征均可相互结合起来，所形成的组合式特征仍属于本发明的范围内。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。