自动钻杆卡瓦制造技术

一种自动钻杆卡瓦，包括具有大体截头锥形内壁的钻杆卡瓦主体部。多个楔状件配置为沿着锥形内壁滑动，并且可液压驱动。在一些实施方式中，楔状件在长楔状件和短楔状件之间交替，以使得仅长楔状件用于接合具有小直径的管状构件，以及长楔状件和短楔状件两者都用于接合具有大直径的管状构件。在一些实施方式中，自动钻杆卡瓦可包括定心器组件。在一些实施方式中，自动钻杆卡瓦可包括刮擦装置组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是非临时申请，要求于2013年10月1日提交的第61/885,386号美国临时申请的优先权。
本公开涉及在例如管组装和拆卸期间，当从绞车处分离管状构件时，支承管状构件。
技术介绍
在油气井的钻井和完成的多个阶段中，管状构件首尾联接以形成众所周知的钻具组。为了本公开，词语“钻柱(drillstring)”将用于表示任何此类钻具组，包括但不限于钻柱、工具组、套管柱和完井管柱。通常，管状构件由大约30英尺至90英尺的段组成，并且在每个端部包括螺纹联接件。螺纹连接件的包容部分和插入部分通常分别称为“母(box)”连接件和“公(pin)”连接件，螺纹连接件既用于在管状构件之间形成流体密封，又用于牢固地连接相邻的管件。当“装配”或“拆卸”钻柱时，使位于钻台下方的钻柱与钻机的绞车断开连接，从而例如引入待添加至钻柱的新管状构件，或者从钻台区域去除之前断开连接的段。在此期间，必须支承钻柱以防止钻柱落入井眼。为此，使用“卡瓦(slips)”。
技术实现思路
本公开提供了一种用于支承管状构件的自动钻杆卡瓦。自动钻杆卡瓦可包括卡瓦主体部。卡瓦主体部可大体是环形的，并且可具有锥形内表面。自动钻杆卡瓦还可包括多个楔状件。楔状件可定位成沿着卡瓦主体部的锥形内表面滑动。楔状件可在短楔状件和长楔状件之间交替。本公开还提供了一种支承管状构件的方法。该方法可包括提供自动钻杆卡瓦。自动钻杆卡瓦可包括卡瓦主体部。卡瓦主体部可以大体是环形的，并且可具有锥形内表面。自动钻杆卡瓦还可包括多个楔状件。楔状件可定位成沿着卡瓦主体部的锥形内表面滑动。楔状件可在短楔状件和长楔状件之间交替。该方法还可包括：用绞车将管状构件悬挂在自动钻杆卡瓦内；确定管状构件的直径比临界直径大还是比临界直径小；使长楔状件伸展或使短楔状件和长楔状件伸展，以接合管状构件；使管状构件下降。附图说明当参照附图阅读以下详细说明时，可更好理解本公开。着重强调的是，根据工业中的标准实践，各种特征均未按比例绘制。事实上，为了清楚论述，各种特征的尺寸均可随意增大或减小。图1示出了根据本公开的实施方式的、安装在转盘中的自动钻杆卡瓦的局部剖视图。图2示出了根据本公开的实施方式的自动钻杆卡瓦的立体图。图3a示出了局部拆开的、图2的自动钻杆卡瓦的立体图。图3b示出了局部拆开的、图3a的自动钻杆卡瓦的立体图。图4示出了图2的自动钻杆卡瓦的仰视图。图5示出了根据本公开的实施方式的卡瓦子装配件的立体图。图6示出了图5的卡瓦子装配件的侧视图。图7示出了图6的卡瓦子装配件的剖视图。图8a示出了夹持大直径管件的、图2的自动钻杆卡瓦的剖视图。图8b示出了夹持大直径管件的、图2的自动钻杆卡瓦的俯视图。图9a示出了夹持小直径管件的、图2的自动钻杆卡瓦的剖视图。图9b示出了夹持小直径管件的、图2的自动钻杆卡瓦的俯视图。图10示出了根据本公开的实施方式的卡瓦楔状件的立体分解图。图11a和图11b分别示出了局部拆开的、图2的自动钻杆卡瓦的侧视图和俯视图。图12a至图12c示出了使具有不同直径的管件处于中心的、图2的自动钻杆卡瓦的俯视图。图13示出了根据本公开的实施方式的、局部拆开的刮擦装置组件的立体图。图14a示出了在内缩位置的、图13的刮擦装置组件的俯视图。图14b、图14c示出了与具有不同直径的管件接触的、图13的刮擦装置组件的俯视图。具体实施方式应理解的是，以下公开提供了很多不同的实施方式或用于实现各种实施方式的不同特征的示例。以下对部件和布置的具体示例进行了描述，从而简化本公开。当然，这些仅是示例且不旨在限制。另外，本公开在不同示例中可重复参考标号和/或参考字母。这种重复为了简单和清楚的目的，并且该重复本身并不表示所论述的不同实施方式和/或配置之间的关系。图1示出了自动钻杆卡瓦100的剖视图。在一些实施方式中，自动钻杆卡瓦100可适于插入钻机的钻台中。在一些实施方式中，如图1所示，自动钻杆卡瓦100可安装到转盘30中。自动钻杆卡瓦100可包括卡瓦主体部101。卡瓦主体部101可以是环形构件，具有朝着卡瓦主体部101的下端向内逐渐变细的大致截头锥形内表面103。在一些实施方式中，如下所述，卡瓦主体部101可适于允许多个楔状件121在其上滑动。在一些实施方式中，自动钻杆卡瓦100可包括顶盖部件105。顶盖部件105可例如但不限于防止碎屑进入自动钻杆卡瓦100，从而防止碎屑损坏自动钻杆卡瓦100的内部部件。在一些实施方式中，如图5所示，顶盖部件105可枢转地打开。在一些实施方式中，顶盖部件105可通过一个或多个液压活塞109进行延伸。在一些实施方式中，如图4所示，自动钻杆卡瓦100可包括导引片107。导引片107可联接至自动钻杆卡瓦100的下侧，并且可定位成与转盘30中的匹配的导引槽(未示出)联锁。在一些实施方式中，导引片107可允许自动钻杆卡瓦100与转盘30接合并且由转盘30进行旋转。在一些实施方式中，如图2至图4所示，卡瓦主体部101可由两个或更多个卡瓦子装配件111组成。在一些实施方式中，卡瓦子装配件111可通过一个或多个卡瓦部件销113a和113b联接在一起。在一些实施方式中，如图5和图6所示，卡瓦子装配件111可包括一个或多个配套指状件115，配套指状件115适于联接相邻的卡瓦子装配件111，并且在一些实施方式中，配套指状件115适于接纳卡瓦组件销113。在一些实施方式中，卡瓦子装配件111中的每个均可形成为与其它卡瓦子装配件111相同。虽然在本公开全文中始终按照利用三个卡瓦子装配件111来进行描述，但是获益于本公开的本领域普通技术人员应理解的是，可以利用任意数量的卡瓦子装配件111而不背离本公开的范围。在一些实施方式中，卡瓦子装配件111的数量可以与例如但不限于与自动钻杆卡瓦100一起使用的楔状件121的数量有关。在一些实施方式中，如图3b所示，可从自动钻杆卡瓦100去除或部分地去除至少一个卡瓦子装配件111。在一些实施方式中，可通过去除或部分地去除至少一个卡瓦子装配件111，从管状构件10横向地去除自动钻杆卡瓦100。在一些实施方式中，如图3a和图3b所示，相邻的卡瓦子装配件111可通过内部卡瓦组件销113a和外部卡瓦组件销113b进行联接。在一些实施方式中，如图3b所示，通过从卡瓦子装配件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支承管状构件的自动钻杆卡瓦，所述自动钻杆卡瓦包括∶卡瓦主体部，所述卡瓦主体部大体为环形，且具有锥形内表面；以及多个楔状件，所述楔状件配置成沿着所述卡瓦主体部的所述锥形内表面滑动，所述楔状件在短楔状件和长楔状件之间交替。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.01 US 61/885,3861.一种用于支承管状构件的自动钻杆卡瓦，所述自动钻杆卡瓦包
括∶
卡瓦主体部，所述卡瓦主体部大体为环形，且具有锥形内表面；以
及
多个楔状件，所述楔状件配置成沿着所述卡瓦主体部的所述锥形内
表面滑动，所述楔状件在短楔状件和长楔状件之间交替。
2.如权利要求1所述的自动钻杆卡瓦，其中所述卡瓦主体部能够分
离成两个或更多个卡瓦子装配件。
3.如权利要求2所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述卡瓦子装配件利
用一个或多个卡瓦组件销联接。
4.如权利要求3所述的自动钻杆卡瓦，其中，相邻的所述卡瓦子装
配件适于在去除一个或多个所述卡瓦组件销的情况下相对于彼此枢转。
5.如权利要求2所述的自动钻杆卡瓦，其中，每个所述卡瓦子装配
件都包括所述多个楔状件中的至少一个楔状件。
6.如权利要求2所述的自动钻杆卡瓦，其中，每个所述卡瓦子装配
件都包括一个或多个配套指状件，所述配套指状件适于与相邻的卡瓦子
装配件的所述配套指状件联锁。
7.如权利要求1所述的自动钻杆卡瓦，还包括盖组件，所述盖组件
定位在所述自动钻杆卡瓦的顶部处。
8.如权利要求7所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述盖组件适于枢转
地打开。
9.如权利要求1所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述楔状件通过液压
活塞、线性致动器、齿条-齿轮或螺杆传动中的一个沿着所述卡瓦主体部
的所述锥形内表面移动。
10.如权利要求1所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述楔状件沿着位于
所述卡瓦主体部的所述锥形内表面上的轨道滑动。
11.如权利要求1所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述楔状件还包括主
要楔状件和次要楔状件，所述主要楔状件适于沿着所述卡瓦主体部的所
述锥形内表面滑动，所述次要楔状件适于沿着形成于所述主要楔状件与
所述次要楔状件之间的次要成角度的表面滑动，其中，所述次要成角度
的表面比所述卡瓦主体部的所述锥形内表面更竖直。
12.如权利要求11所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述楔状件还包括
复位弹簧，所述复位弹簧适于沿着所述次要成角度的表面向上促动所述
次要楔状件。
13.如权利要求1所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述楔状件还包括一
个或多个模具，所述一个或多个模具适于与所述管状构件的外表面配合。
14.如权利要求13所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述模具保持在形
成于所述楔状件中的一个或多个模具槽中。
15.如权利要求14所述的自动钻杆卡瓦，其中，所述模具通过模具
保持板保持在所述模具槽中。
16.如权利要求1所述自动钻杆卡瓦，其中，所述楔状件还包括次要
锁定装置。
17.如权利要求16所述的自动钻杆卡瓦，其中所述次要锁定装置包
括球...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾希施·古普塔，弗拉迪米尔·塞奇克，帕迪拉·莱迪，布赖恩·埃利斯，费塞尔·尤瑟夫，克里斯·马格努森，拉里·海顿，
申请(专利权)人：内博斯服务公司，
类型：发明
国别省市：美国;US