一种液压丢手及打捞工具.pdf

本实用新型提供了一种液压丢手及打捞工具，包括钻杆接头、扭矩传递机构和割缝弹爪机构。其中所述扭矩传递机构，包括连接在所述钻杆接头上的扭矩套，其上固定有扭矩块、可以沿轴线方向滑动的滑块；所述割缝弹爪机构，包括连接在钻杆接头的内表面上的活塞心轴，在割缝弹爪复位弹簧的作用下可以沿活塞心轴滑动的割缝弹爪。与现有技术相比，本实用新型集液压丢手和打捞功能为一体，可承受较大拉力、压力和扭矩，能减少施工程序和难度，降低作业风险和成本，而且结构简单，操作简便，性能可靠，适用范围广。

1.  一种液压丢手及打捞工具，其特征在于，包括钻杆接头、扭矩传递机构和割缝弹爪机构，其中：
所述扭矩传递机构，包括连接在所述钻杆接头上的扭矩套，其上固定有扭矩块、可以沿轴线方向滑动的滑块；
所述割缝弹爪机构，包括连接在钻杆接头的内表面上的活塞心轴，在割缝弹爪复位弹簧的作用下可以沿活塞心轴滑动的割缝弹爪。

2.  如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述扭矩套沿管轴方向上有长形孔，所述滑块在所述长形孔内滑动。

3.  如权利要求2所述的工具，其特征在于，所述滑块沿着所述活塞心轴滑动。

4.  如权利要求3所述的工具，其特征在于，所述扭矩套腔与所述活塞心轴之间有扭矩块复位弹簧，该扭矩块复位弹簧一端顶在所述扭矩套端部，另一端顶在所述滑块上。

5.  如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述扭矩套在所述长形孔远离所述钻杆接头那一端的端部内壁上，有一个向着管轴方向的台阶。

6.  如权利要求5所述的工具，其特征在于，所述割缝弹爪复位弹簧位于所述扭矩套与所述活塞心轴之间，该所述割缝弹爪复位弹簧一端顶在所述扭矩套向着管轴方向的台阶上，另一端顶在所述割缝弹爪尾端。

7.  如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述割缝弹爪的尾部位于所述扭矩套内。

8.  如权利要求7所述的工具，其特征在于，所述割缝弹爪的尾端有向着管轴方向的台阶，所述活塞心轴位于割缝弹爪管腔内的部分，有向外的凸起台阶。

9.  如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述活塞心轴与所述割缝弹爪的爪头对应位置处，有一个较陡的斜坡，并过渡到一个较缓的斜坡。

10.  如权利要求1所述的工具，其特征在于，与该工具相配合的被送入工具或被打捞工具，具备鱼颈槽结构。

11.  如权利要求10所述的工具，其特征在于，所述被送入工具，进一步具备扭矩槽结构。

一种液压丢手及打捞工具
技术领域
本实用新型涉及石油钻井丢手及打捞工具，具体地说，涉及一种集液压丢手和打捞功能为一体的液压丢手及打捞工具。
背景技术
多分支井技术是在一个主井眼中钻出多个分支井眼，在分支井作业中分支井管串需要送入支井并实现丢手，目前常用的送入工具通过剪钉连接方式与被送工具连接，并通过液压或倒扣等方式实现丢手。因为井下工况比较复杂，因此对剪钉的设计比较严格，剪钉设计太小，很容易在送入途中提前剪断；剪钉太大，在井下剪断时难度增加，容易破坏所送入工具。而且目前这些送入工具在作业过程中都不能转动。另外，在分支井作业中为了实现主井和分支井眼的重入，常常要送入重入导向工具，重入作业完成后，还需将重入导向工具打捞出来，目前常采用可退式打捞矛进行打捞。
因为井下工况比较复杂，分支井作业中分支井管串送入作业，无论采用现有的液压丢手还是倒扣丢手工具送入，被送入的管串在井下遇阻，工具串不能旋转，很容易影响作业的效率和成功率。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题，在于提供一种集送入丢手和打捞为一体的工具，用于方便高效地将被送入工具送往井下和从井下进行工具打捞。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种液压丢手及打捞工具，包括钻杆接头、扭矩传递机构和割缝弹爪机构，其中：
所述扭矩传递机构，包括连接在所述钻杆接头上的扭矩套，其上固定有扭矩块、可以沿轴线方向滑动的滑块；
所述割缝弹爪机构，包括连接在钻杆接头的内表面上的活塞心轴，在割缝弹爪复位弹簧的作用下可以沿活塞心轴滑动的割缝弹爪。
上述液压丢手及打捞工具中，所述扭矩套沿管轴方向上有长形孔，所述滑块在所述长形孔内滑动。进一步地，所述滑块沿着所述活塞心轴滑动。更进一步地，所述扭矩套腔与所述活塞心轴之间有扭矩块复位弹簧，该扭矩块复位弹簧一端顶在所述扭矩套端部，另一端顶在所述滑块上。
上述液压丢手及打捞工具中，所述扭矩套在所述长形孔远离所述钻杆接头那一端的端部内壁上，有一个向着管轴方向的台阶。进一步地，所述割缝弹爪复位弹簧位于所述扭矩套与所述活塞心轴之间，该所述割缝弹爪复位弹簧一端顶在所述扭矩套向着管轴方向的台阶上，另一端顶在所述割缝弹爪尾端。
上述液压丢手及打捞工具中，所述割缝弹爪的尾部位于所述扭矩套内。进一步地，所述割缝弹爪的尾端有向着管轴方向的台阶，所述活塞心轴位于割缝弹爪管腔内的部分，有向外的凸起台阶。
上述液压丢手及打捞工具中，所述活塞心轴与所述割缝弹爪的爪头对应位置处，有一个较陡的斜坡，并过渡到一个较缓的斜坡。
上述液压丢手及打捞工具中，与该工具相配合的被送入工具或被打捞工具，具备鱼颈槽结构。进一步地，所述被送入工具，进一步具备扭矩槽结构。
与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
1)集液压丢手和打捞功能为一体；
2)可承受较大拉力、压力和扭矩；
3)能减少施工程序和难度，降低作业风险和成本；
4)结构简单，操作简便，性能可靠，适用范围广。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图；
图2是与本实用新型对应的被送入工具实施例必备结构示意图；
图3是本实用新型与被送入工具配合安装实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型设计的一种液压丢手及打捞工具，如图1所示，主要由扭矩传递机构、割缝弹爪机构和液压丢手机构组成，既可以用于工具的送入，也可以用于井下工具的打捞。需要送入工具时，在地面将本实用新型与需要送入的工具安装好工具送入到位后，投球憋压或直接以较大排量开泵循环，即可顺利丢手；在丢手之前若所送入的工具需要旋转，则可以通过扭矩传递机构传递扭矩，实现旋转；打捞时，只需按照常规下钻程序送入本实用新型所述工具到预定位置，然后施加一定钻压，下压本实用新型所述工具至所要打捞的井下工具贯串的腔中，在与所要打捞的工具锁紧后，即可上提本实用新型，带出井下所要打捞的工具，在地面拆开本实用新型与所打捞出来的工具；在打捞过程中如果所打捞的工具受阻，可以通过上提下压本实用新型，或者通过旋转本实用新型来解卡，如果受阻严重，则将所打捞的工具丢手，防止卡钻。
参见图1，本实用新型所述工具通过钻杆接头1连接在钻杆上，将所要送入的工具送到井下预定位置，或者进入预定位置进行打捞，主要包括扭矩传递机构，割缝弹爪机构和液压丢手机构，其中：
扭矩传递机构，用以在送入工具的过程中带动被送入工具进行旋转，包括一个连接在钻杆接头1上的管状扭矩套3；扭矩套3沿管轴方向开有长条状的长形孔17；在长形孔17远离钻杆接头1的那一端，扭矩套3的内壁周向上有向着轴心的台阶19；长形孔17的孔内有滑套5，滑套5上固定有扭矩块6；在扭矩套3的管腔内，沿着管轴方向有一个扭矩块复位弹簧4，一端顶在钻杆接头1上，另一端顶在滑块5上。
扭矩套3套接在钻杆接头1上之后，通过第一紧定螺钉孔2内的紧定螺钉与钻杆接头1进一步固定；扭矩套3的内壁上的台阶19，进一步提高扭矩套3在此处的强度，以及为本实用新型所述工具其他部件提供受力点。滑块5上有承重螺钉孔7，扭矩块6通过承重螺钉孔7内的承重螺钉固定在滑套5上。在外力的作用下，滑套5可以沿着扭矩套3上的长形孔17在管轴方向上移动。扭矩套3在中间靠近钻杆接头1的位置有一个台阶18，扭矩套3远离钻杆接头1的那一端从这个台阶18处变细，而且长形孔17穿过此台阶18。
当在地面本实用新型与所要送入井下工具进行组装时，长形孔17为滑套5中的扭矩块6提供了一定的活动空间，可以适用于本实用新型与多种工具的配合，扭矩块复位弹簧4保证了扭矩块6在送入过程中始终位于被送入工具的对应处。
割缝弹爪机构，用以本实用新型所述工具与被送入工具或被打捞工具进行连接，包括穿过扭矩块复位弹簧4的管状活塞心轴14，套接在钻杆接头1的内表面上；沿着活塞心轴14能在管轴方向上滑动的割缝弹爪13，割缝弹爪13由尾管以及沿周向分布的多个弹爪组成，具备较好的弹性，采用完整的管料割缝而成。割缝弹爪13的尾部位于扭矩套3远离钻杆接头1的那一端的端部，套在扭矩套3的内部，并与扭矩套3的内壁有一定间隙，便于割缝弹爪13沿着活塞心轴14在扭矩套3内滑动；在扭矩套3管中有一个割缝弹爪复位弹簧20，该割缝弹爪复位弹簧20一端顶在扭矩套3的台阶19处，另一端顶在割缝弹爪13的尾部。
在扭矩套3的台阶19上有第二紧定螺钉孔8，通过该螺钉孔内的螺钉，扭矩套3与活塞心轴14实现紧定连接。割缝弹爪13的尾端有周向向着管轴方向的台阶24，台阶24通过橡胶O圈11与活塞心轴14进行密封连接。活塞心轴14在位于割缝弹爪13腔内且靠近割缝弹爪13尾部的部分有一个向外的凸起台阶25，其上套有橡胶O圈12，实现活塞心轴14与割缝弹爪13内壁的密封，并且该台阶25与割缝弹爪13尾端上的台阶24向配合，使得割缝弹爪13不会在割缝弹爪复位弹簧20的作用下脱出扭矩套3。活塞心轴14在远离钻杆接头1的那一端，与割缝弹爪13的爪头对应位置处，由一个较陡的斜坡21过渡到一个较缓的斜坡22，并再过渡到一个台阶结构26，割缝弹爪13的爪头在外力或割缝弹爪复位弹簧20的作用下，能沿着较陡的斜坡21和较缓的斜坡22滑动，并停在该台阶26处。割缝弹爪13在距离扭矩套3一定距离的尾管外表面上有一个台阶，用于在井下打捞工具时，此台阶部位滑动到与扭矩套3接触后，增加割缝弹爪13进入被打捞工具的压力。
在地面上本实用新型与所要送入井下工具进行组装时，在扭矩套3与割缝弹爪13的重合部分，通过剪钉孔9内的剪钉，实现扭矩套3与割缝弹爪13的连接。在被送工具进入预定位置之后，通过憋压剪断剪钉孔9内的剪钉后，剪钉位于割缝弹爪13内的部分留在了割缝弹爪13上，而位于扭矩套3内的部分容易脱落，因此在扭矩套3的端部沿圆周分布有销钉孔10，通过销钉孔10内的销钉固定被剪断的剪钉留在扭矩套3内的部分不掉落。
液压丢手机构，用于被送工具到达预定位置后，将本实用新型所述工具与被送入的工具脱离实现丢手，包括与活塞心轴14连接的喷嘴接头15，以及喷嘴接头15上用于安装喷嘴的孔16。在液压丢手机构的头上，还可以进一步包括一个孔23，用于在循环钻井液时增加循环的流量；在憋压进行液压丢手时，还可通过投球憋压来迅速地增加憋在喷嘴接头内部的液体压力，当然，不用投球也能实现把液体压力增加到足以使本实用新型所述工具与被送入的工具脱离。
在进行工具送入时为了与本实用新型配合使用，被送入的工具还需要有一定的必备结构，如图2所示，与本实用新型扭矩传递机构中的扭矩块6相配合的部位，需要设计有扭矩槽30，为的是将扭矩块6置于此扭矩槽30；在与本实用新型所述工具的第一紧定螺钉孔2相对应的位置，设计有螺钉孔31，便于安装紧定螺钉；此外，被送入的工具在与本实用新型割缝弹爪13相对应的位置还需要设计鱼颈槽32。
在地面上本实用新型与所要送入井下工具进行组装时，分别将被送入工具含有扭矩槽30的部分安装到本实用新型的扭矩传递机构部分，将含有鱼颈槽32的部分安装到本实用新型割缝弹爪机构部分。
在安装被送入工具含有扭矩槽30的部分时，将本实用新型的扭矩块6安装到被送工具的扭矩槽30内，并通过在螺钉孔31上安装紧定螺钉来进一步固定，这样，在送入过程中如遇到需要旋转的情况时，则可通过旋转本实用新型所述工具，由扭矩块6将扭矩传递到被送入工具，从而实现被送入工具的旋转若井下有泥饼或泥浆沉积，可开泵进行钻井液循环。
在安装被送入工具含有鱼颈槽32的部分时，将本实用新型的割缝弹爪13安装到被送工具的鱼颈槽32中，割缝弹爪13受力而径向收缩，当进入鱼颈槽32中后，割缝弹爪13弹开，并卡在鱼颈槽中，使得本实用新型不会轻易地与被送入的工具脱落。
如图3所示，在被送入工具含有扭矩槽30的部分以及含有鱼颈槽32的部分都安装到本实用新型所述工具上之后，再将这两部分通过螺纹连接在一起，就可以进行被送工具的送入操作了。送入到位后，确认所送工具定位成功，需要丢手时，从地面上投入钢球，并加大钻井液的循环排量，由于落入的钢球在钻井液的压力下将液压丢手机构的孔23堵上，钻井液只能通过喷嘴16进行循环，因此在本实用新型的液压丢手机构部分积蓄了较大的压力，使得剪钉孔9内的剪钉被剪断，并且割缝弹爪7受被送入工具内壁的挤压力而径向回缩，当该挤压力超过一定值之后，本实用新型所述工具的割缝弹爪7就从被送入工具的鱼颈槽32部分脱开，从而实现被送入工具的丢手。
本实用新型在与被送入工具进行组装时，在剪钉孔9处可以不安装剪钉，进而销钉孔10内不安装销钉，本实用新型所述工具与被送入工具通过割缝弹爪13与鱼颈槽32的连接，也能够达到将所述被送入工具送入井下的连接强度。在安装时有此处的剪钉连接，是为了在工具送入过程中提高本实用新型所述工具与被送入工具的连接强度。
在丢手时，也可以不采用投球丢失，而直接通过加大钻井液的循环流量，在本实用新型的喷嘴接头部分仍然能够产生足以实现丢手的压力。
与本实用新型相配合使用的打捞工具，必须具有鱼颈槽结构。在利用本实用新型所述工具进行井下工具打捞时，只需按照常规下钻程序送入本实用新型所述工具到达预定位置，然后施加一定钻压，下压本实用新型所述工具，割缝弹爪7在与被打捞工具接触后受力，推动割缝弹爪复位弹簧20上行，同时割缝弹爪7受所捞工具内壁的挤压力而径向收缩，进入所捞工具中，再继续送入，进入被打捞工具的鱼颈槽之后，本实用新型的割缝弹爪7张开，同时在割缝弹爪复位弹簧20的作用下，割缝弹爪7复位。这样，本实用新型所述工具就与所要打捞的工具连接到一起，就可以进行打捞了。
本实用新型是一种内径槽式丢手及打捞工具，集液压丢手和打捞功能为一体，实现了一个工具具备多种用途，主要用于石油多分支井作业中的分支井管串或分支井工具重入导向套等被送入工具的送入和打捞，也可用于常规作业中各种工具的送入和可回收工具的打捞。本实用新型所述工具可承受较大拉力、压力和扭矩，与现有工具相比，由于设计了扭矩传递机构，被送入工具在送入过程中可以旋转，适应不同钻井作业工况，可减少分支井的施工程序和施工的技术难度，提高施工效率和成功率，降低作业风险和作业成本，而且其结构简单，操作简便，性能可靠，适用范围广。