自升式单人操作钻井卡瓦制造技术

一种自升式单人操作钻井卡瓦，包括：钻杆、套装在钻杆外面的卡瓦体、套装在卡瓦体外面的转盘补芯，其中，卡瓦体上内置有数个伸缩式滚珠装置，该伸缩式滚珠装置包括：设在卡瓦体上的数个滚珠孔、安装在滚珠孔内的滚珠定位密封筒、从内至外依次设在滚珠定位密封筒内的压力弹簧、滚珠承托座、滚珠；且卡瓦体下端为一扩张式弹性装置。本实用新型专利技术仅需一人便能够完成卡瓦的安装及卸载工作，解决对卡瓦操作需要多人配合完成及需要熟练操作的问题；不仅节省了操作人员的数量，提高了工作效率；而且，在卸卡瓦时不需要将卡瓦抬出补芯，避免了卸卡瓦时的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钻井卡瓦，尤其涉及一种用于钻井作业起下钻杆卡瓦的自升式单人操作钻井卡瓦。属于石油与天然气工程领域。
技术介绍
在油气田钻井、完井作业过程中，尤其是起下单根立柱或是下套管作业中，均需要通过卡瓦来固定钻杆或套管位置，用以进行上扣、卸扣操作；因此，卡瓦的易操作性和安全性变显得尤为重要。目前，对于钻杆卡瓦的固定主要是以三片式手动卡瓦为主。但是，手动卡瓦存在以下几个方面的问题:(I)由于手动卡瓦比较重，操作时，需要三个人同时抬拉；且在上卡瓦操作时，需要三人配合将卡瓦开口与钻杆对准，将卡瓦卡住钻杆后，再由三人与司钻配合将卡瓦卡在钻杆的一定高度上，用以方便液压钳的上扣和卸扣操作；(2)在卸卡瓦操作时，仍需要三人利用钻杆上提惯性，同时将卡瓦抬出并放置在井口边补芯。因此，不仅需要非常熟练的操作技巧，而且，将卡瓦放置在井口边还存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种自升式单人操作钻井卡瓦，其仅需一人便能够完成卡瓦的安装及卸载工作，解决对卡瓦操作需要多人配合完成及需要熟练操作的问题；不仅节省了操作人员的数量，提高了工作效率；而且，在卸卡瓦时不需要将卡瓦抬出补芯，避免了卸卡瓦时的安全隐患。本技术的目的是由以下技术方案实现的:一种自升式单人操作钻井卡瓦，包括:钻杆、套装在钻杆外面的卡瓦体、套装在卡瓦体外面的转盘补芯，其特征在于:卡瓦体上内置有数个伸缩式滚珠装置，该伸缩式滚珠装置包括:设在卡瓦体上的数个滚珠孔、安装在滚珠孔内的滚珠定位密封筒、从内至外依次设在滚珠定位密封筒内的压力弹簧、滚珠承托座、滚珠；且卡瓦体下端为一扩张式弹性装置。所述滚珠、压力弹簧为刚性。所述卡瓦体的内侧设有卡瓦牙板，当卡瓦牙板与钻杆咬合后，通过插入的紧固螺栓，将卡瓦体与钻杆连接为一体。所述扩张式弹性装置包括:均布在卡瓦体底部的数个底部固定板、设在卡瓦体上的扩张轴滑动槽以及安装在扩张轴滑动槽中，用于将数个底部固定板连接为一体的弹力扩张轴。所述卡瓦体下部设有一用于与转盘补芯对接的坐式台肩；当上提卡瓦体后，卡瓦体可直接坐在转盘补芯的边缘上。本技术的有益效果是:1、仅需一人便能够完成卡瓦的安装及卸载工作，节省了操作人员的数量；2、卸载卡瓦操作过程中，通过底部扩张系统以及伸缩滚珠系统使得卡瓦自动从补芯内上升，节省了人力上提卡瓦消耗的体力；3、能够将卡瓦直接坐于补芯边缘上，钻杆可直接从卡瓦中心通过，固定钻杆只需要将卡瓦从补芯上下放，即可直接坐于补芯中，节省了一部分人上卡瓦操作的时间；4、本专利技术全部为机械式部件，相比液压卡瓦成本较低、安全性较好。【附图说明】图1为本技术卡瓦坐在补芯上工作示意图。图2为本技术卡瓦非工作状态示意图。图3为本技术卡瓦体结构示意图。图4为本技术紧固机构示意图。图5为本技术卡瓦底部结构示意图。图中主要标号说明:1-转盘补芯；2_卡瓦体；3_钻杆；4_滚珠定位密封筒；5_滚珠；6_滚珠孔；7_滚珠承托座；8_压力弹簧；9-台肩；10_固定斜面；11_卡瓦伸缩固定孔；12_卡瓦牙板；13_弹力扩张轴；14-底部固定板；15-扩张轴滑动槽；16-卡瓦紧固螺栓。【具体实施方式】如图1一图5所示，本技术包括:钻杆3、套装在钻杆3外面的卡瓦体3、套装在卡瓦体2外面的转盘补芯I，其中，卡瓦体2上内置有数个伸缩式滚珠装置，该伸缩式滚珠装置包括:设在卡瓦体2上的数个滚珠孔6、安装在滚珠孔6内的滚珠定位密封筒4、从内至外依次设在滚珠定位密封筒4内的压力弹簧8、滚珠承托座7、滚珠5 ;且卡瓦体2下端为一扩张式弹性装置。上述滚珠5、压力弹簧8为刚性。上述卡瓦体2的内侧设有卡瓦牙板12，当卡瓦牙板12与钻杆3咬合后，通过插入的紧固螺栓16，将卡瓦体2与钻杆3连接为一体。上述扩张式弹性装置包括:均布在卡瓦体2底部的数个底部固定板14、设在卡瓦体2上的扩张轴滑动槽15以及安装在扩张轴滑动槽15中，用于将数个底部固定板14连接为一体的弹力扩张轴13。上述卡瓦体2下部设有一用于与转盘补芯I对接的坐式台肩9 ;当上提卡瓦体2后，卡瓦体2可直接坐在转盘补芯I的边缘上。本技术工作原理:如图1所示，当需要上卡瓦体2操作时，卡瓦体2随重力作用沿着转盘补芯I的斜面下入至转盘补芯I中，卡瓦牙板12与钻杆3产生的摩擦力使得卡瓦体2继续下放，在钻杆3的重力作用下，滚珠6收缩至卡瓦体2的内部，而位于卡瓦体2底部的弹力扩张轴13则沿着扩张轴滑动槽15收缩至固定孔11内，卡瓦体2外斜面与转盘补芯I内面紧密结合，卡瓦牙板12与钻杆3咬合，插入紧固螺栓16，固定好恰瓦片，便完成了固定钻杆3的工作。如图2所示，当完成接(卸)钻杆3作业、需要卸掉卡瓦体2继续作业时，只需上提钻杆3，卡瓦牙板12与钻杆3的摩擦力使得卡瓦体2产生向上惯性力，由于卸载了钻杆3的重力，卡瓦体2失去外力作用，下部弹力扩张轴13推动卡瓦体3的下部张开，滚珠5在压力弹簧8弹性作用下，沿着滚珠定位密封筒4推动滚珠5外伸，在卡瓦体2下部扩张力以及上提惯性力作用下，滚珠5沿转盘补芯I内壁向上滚动，带动卡瓦体2上移动，卡瓦台肩面9坐于转盘补芯孔边缘或将卡瓦体2抬离转盘补芯I，完成卸载卡瓦体2的操作。在操作过程中，钻杆3 —直位于卡瓦体2的中间，再次需要上卡瓦体2操作时，只需要将卡瓦体2从转盘补芯I 口直接下放，就可进行重复操作。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。【主权项】1.一种自升式单人操作钻井卡瓦，包括:钻杆、套装在钻杆外面的卡瓦体、套装在卡瓦体外面的转盘补芯，其特征在于:卡瓦体上内置有数个伸缩式滚珠装置，该伸缩式滚珠装置包括:设在卡瓦体上的数个滚珠孔、安装在滚珠孔内的滚珠定位密封筒、从内至外依次设在滚珠定位密封筒内的压力弹簧、滚珠承托座、滚珠；且卡瓦体下端为一扩张式弹性装置。2.根据权利要求1所述的自升式单人操作钻井卡瓦，其特征在于:所述滚珠、压力弹簧为刚性。3.根据权利要求1所述的自升式单人操作钻井卡瓦，其特征在于:所述卡瓦体的内侧设有卡瓦牙板，当卡瓦牙板与钻杆咬合后，通过插入的紧固螺栓，将卡瓦体与钻杆连接为一体。4.根据权利要求1所述的自升式单人操作钻井卡瓦，其特征在于:所述扩张式弹性装置包括:均布在卡瓦体底部的数个底部固定板、设在卡瓦体上的扩张轴滑动槽以及安装在扩张轴滑动槽中，用于将数个底部固定板连接为一体的弹力扩张轴。5.根据权利要求1所述的自升式单人操作钻井卡瓦，其特征在于:所述卡瓦体下部设有一用于与转盘补芯对接的坐式台肩；当上提卡瓦体后，卡瓦体可直接坐在转盘补芯的边缘上。【专利摘要】一种自升式单人操作钻井卡瓦，包括：钻杆、套装在钻杆外面的卡瓦体、套装在卡瓦体外面的转盘补芯，其中，卡瓦体上内置有数个伸缩式滚珠装置，该伸缩式滚珠装置包括：设在卡瓦体上的数个滚珠孔、安装在滚珠孔内的滚珠定位密封筒、从内至外依次设在滚珠定位密封筒内的压力弹簧、滚珠承托座、滚珠；且卡瓦体下端为一扩张式弹性装置。本技术仅需一人便能够完成卡瓦的安装及卸载工作，解决对卡瓦操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自升式单人操作钻井卡瓦，包括：钻杆、套装在钻杆外面的卡瓦体、套装在卡瓦体外面的转盘补芯，其特征在于：卡瓦体上内置有数个伸缩式滚珠装置，该伸缩式滚珠装置包括：设在卡瓦体上的数个滚珠孔、安装在滚珠孔内的滚珠定位密封筒、从内至外依次设在滚珠定位密封筒内的压力弹簧、滚珠承托座、滚珠；且卡瓦体下端为一扩张式弹性装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟伟，许杰，幸雪松，王晓鹏，张羽臣，谢涛，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：新型
国别省市：北京;11