套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器，包括卡瓦芯轴，卡瓦芯轴的外周均匀设置有六个卡瓦片，卡瓦芯轴与卡瓦片均为对应的多段六方斜面结构；每个卡瓦片的上端外沿固定设置有一个卡瓦环箍，六个卡瓦环箍结构一致并且能够共同围成一个整圆，在卡瓦芯轴的上端口套装有连接套；连接套的下端口内沿设置有一道内凸台，该内凸台同时与六个卡瓦环箍的外圆槽套接。本实用新型专利技术的装置，改善了卡瓦片与卡瓦芯轴之间接触的应力分布，防止卡瓦片出现散乱,最大限度增加了卡瓦与套管内壁的圆周向接触区域。

Multi section six square bevel inner bracing clamp holder

【技术实现步骤摘要】
套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器
本技术属于石油机械
，涉及一种套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器。
技术介绍
顶驱套管送入系统是顶驱装置的延伸产品，它扩大了顶驱装置的应用范围，除了钻井作业外还可完成下套管作业，替代了目前普遍应用的液压套管钳等设备，集机械、液压于一体，有内、外两种夹持形式。利用顶驱套管送入系统进行下套管作业具有作业效率高、套管上扣质量高、现场作业安全度高、劳动强度低等优点，大大减少下套管遇卡、遇阻等潜在的安全危害，极大地提高了下套管作业的成功率，可降低或避免井下事故的发生，降低钻井综合成本，保证套管顺利下入预定深度。在进行下套管作业时，作业工具的卡瓦夹持器至关重要，它不仅要可靠的悬挂套管的重量，还要具备传递大扭矩的能力。利用顶驱套管送入装置进行上扣时，套管送入工具的夹持机构受力越均匀，接触变形应力越小，弹性变形量越小；另一方面，卡瓦片与套管的接触面积就会更大、更均匀，相应单位面积的压应力就更小，进而对套管的损伤降低，这对于提高套管寿命和油井寿命有重要意义。夹持机构传递扭矩的能力越大，套管送入工具在作业时处理事故的能力越强。从这一角度出发，现有技术中圆锥面接触卡瓦受力不均匀，造成卡瓦咬合套管不均匀，套管损伤过大，大扭矩传递易打滑，卡瓦片出现散乱，多片卡瓦张开、回收不易同步，安全性和可靠性明显不能满足要求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器，解决了现有技术中圆锥面接触卡瓦受力不均匀，造成卡瓦咬合套管不均匀，套管损伤过大，大扭矩传递易打滑，卡瓦片出现散乱，多片卡瓦张开、回收不易同步的问题。本技术采用的技术方案是，一种套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器，包括卡瓦芯轴，卡瓦芯轴中部外圆周面均匀间隔开有六个长直槽，六个长直槽均与卡瓦芯轴的轴心线平行，相邻长直槽之间为凸长棱，每个凸长棱上靠上一边设置有凸台，每个凸台外周面固定安装有连接挡块及套筒挡环；在卡瓦芯轴中部外周设置有多级外斜面；在卡瓦芯轴下部外圆周面均匀间隔开有六个导向燕尾槽，该六个导向燕尾槽均与卡瓦芯轴的轴心线平行；卡瓦芯轴下端轴心孔中安装有密封头；卡瓦芯轴中部的外圆周面均匀设置有六个卡瓦片，该六个卡瓦片上部依次安装在卡瓦芯轴外圆周的六个长直槽中，该六个卡瓦片下部各自与六个长直槽下方的多级外斜面扣接；每个卡瓦片的上端外沿固定设置有一个卡瓦环箍，六个卡瓦环箍结构一致并且能够共同围成一个整圆，在卡瓦芯轴的上端口套装有连接套；连接套的下端口内沿设置有一道内凸台，该内凸台同时与六个卡瓦环箍的外圆槽套接。本技术的套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器，其特征还在于：所述的卡瓦片上部为“T”形头，卡瓦片下部为多级内斜面，卡瓦片下端开有燕尾键。所述的卡瓦环箍为多瓣开式结构，外壁带斜面“T”形槽与卡瓦片的“T”形头采用卡箍方式连接。所述的各个连接挡块及套筒挡环共同组成一个封闭的环。本技术的有益效果是，该装置属于顶驱套管送入系统中的子系统，被套管送入工具液力执行器驱动，能卡紧和密封套管，配合顶驱进行套管钻井和下套管作业。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术中的卡瓦芯轴结构示意图；图3是本技术中的卡瓦环箍结构示意图；图4是本技术中的卡瓦片结构示意图。图中，1.连接套，2.卡瓦环箍，3.卡瓦芯轴，4.卡瓦片，5.连接挡块，6.套筒挡环，7.密封头，8.螺钉。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。参照图1、图2、图3、图4，本技术的结构是，包括卡瓦芯轴3，卡瓦芯轴3的外周均匀设置有六个卡瓦片4，每个卡瓦片4的上端外沿固定设置有一个卡瓦环箍2，六个卡瓦环箍2结构一致并且能够共同围成一个整圆，在卡瓦芯轴3的上端口套装有连接套1，连接套1上端面与套管送入工具的液力执行器相连，传递来自上部液力执行器的推力和拉力；连接套1的下端口内沿设置有一道内凸台，该内凸台同时与六个卡瓦环箍2的外圆槽套接；参照图2，在卡瓦芯轴3中部外圆周面沿轴向均匀间隔开有六个长直槽3b，该六个长直槽3b均与卡瓦芯轴3的轴心线平行，相邻长直槽3b之间为凸长棱，每个凸长棱上靠上一边设置有凸台3a，每个凸台3a外周面通过螺钉8固定安装有连接挡块5及套筒挡环6；在卡瓦芯轴3中部外周设置有多级外斜面3c；在卡瓦芯轴3下部外圆周面沿轴向均匀间隔开有六个导向燕尾槽3d，该六个导向燕尾槽3d均与卡瓦芯轴3的轴心线平行；卡瓦芯轴3下端轴心孔中安装有密封头7。卡瓦芯轴3与卡瓦片4均为对应的多段六方斜面形状。参照图3，卡瓦环箍2为多瓣开式结构，卡瓦环箍2是沿“T”形槽的中线切开的6瓣开式结构。外壁带斜面“T”形槽与卡瓦片4的“T”形头采用卡箍方式连接。参照图4，卡瓦片4上部为“T”形头4a，卡瓦片4下部为多级内斜面4b，卡瓦片4下端开有燕尾键4c。每个卡瓦片4上部细颈的“T”形头4a卡装在一个卡瓦环箍2“T”形槽中，所有的连接挡块5和套筒挡环6共同组成一个封闭的环，封闭六个凸台3a所在的缺口，起到限位作用，防止各个卡瓦片4在受力情况下过度拱起。本技术的组装方式是，首先，将六个卡瓦片4的“T”形头对应卡在卡瓦环箍2“T”形槽中；再将连接套1的两瓣套在六个卡瓦环箍2上，连接套1内孔的内凸台同时卡住六个卡瓦环箍2的外圆槽，起到与卡瓦环箍2的连接定位作用；拧入固定螺钉将两瓣连接套1连接为一体组成一个整圆，两瓣连接套1、六个卡瓦环箍2和六个卡瓦片4构成一个运动整体。然后，将六套连接挡块5及套筒挡环6套装在卡瓦芯轴3的各个凸台3a上，拧入螺钉8构成限位装置。最后再将密封头7安装在卡瓦芯轴3下端。本技术的工作原理是，套管送入工具的液力执行器推动连接套1向下运动，连接套1的内凸台同时推动六个卡瓦环箍2及其卡瓦片4向下移动，各个卡瓦片4的内斜面4b和燕尾键4c，分别沿着卡瓦芯轴3的外斜面3c和导向燕尾槽3d向下滑动，实现六个卡瓦片4的张开，进而贴紧套管内壁，实现套管夹持。液力执行器向上拉回连接套1，即可缩回各个卡瓦片4，卡瓦片4与套管内壁分离，实现解除对套管的夹持。本技术装置，解决了套管送入工具采用内撑式夹持套管内壁承载套管重量和在套管上扣、进行套管钻井需要通过卡瓦片向套管传递大扭矩的问题，优点包括：1)连接套1和卡瓦环箍2保证了六个卡瓦片4受力均衡，且同步动作。2)卡瓦芯轴3与六个卡瓦片4的多段六方斜面接触改善了接触面受力情况，降低接触应力，六方斜面接触提高了卡瓦芯轴3与卡瓦片4之间传递大扭矩的能力，另一方面，最大限度增加了卡瓦与套管内壁的圆周向的接触区域。3)卡瓦片上部有悬挂，下部有约束的燕尾键结构，卡瓦片4置于卡瓦芯轴3的直槽3b中和卡瓦片4的燕尾键4c在卡瓦芯轴3的导向燕尾槽3d中滑动，能够起到导向和约束卡瓦片4的运动自由度的作用，防止6个卡瓦片4散乱。4)卡瓦心轴有直线槽约束卡瓦片结构；5)卡瓦环箍为多瓣开式结构、斜面“T”形槽与卡瓦片的“T”形头采用卡箍式连接结构。6)密封头7能够起到密封套管进行泥浆循环的功能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器，其特征在于：包括卡瓦芯轴(3)，卡瓦芯轴(3)中部外圆周面均匀间隔开有六个长直槽，六个长直槽均与卡瓦芯轴(3)的轴心线平行，相邻长直槽之间为凸长棱，每个凸长棱上靠上一边设置有凸台，每个凸台外周面固定安装有连接挡块(5)及套筒挡环(6)；在卡瓦芯轴(3)中部外周设置有多级外斜面；在卡瓦芯轴(3)下部外圆周面均匀间隔开有六个导向燕尾槽，该六个导向燕尾槽均与卡瓦芯轴(3)的轴心线平行；卡瓦芯轴(3)下端轴心孔中安装有密封头(7)；卡瓦芯轴(3)中部的外圆周面均匀设置有六个卡瓦片(4)，该六个卡瓦片(4)上部依次安装在卡瓦芯轴(3)外圆周的六个长直槽中，该六个卡瓦片(4)下部各自与六个长直槽下方的多级外斜面扣接；每个卡瓦片(4)的上端外沿固定设置有一个卡瓦环箍(2)，六个卡瓦环箍(2)结构一致并且能够共同围成一个整圆，在卡瓦芯轴(3)的上端口套装有连接套(1)；连接套(1)的下端口内沿设置有一道内凸台，该内凸台同时与六个卡瓦环箍(2)的外圆槽套接。

【技术特征摘要】
1.一种套管送入工具多段六方斜面内撑式卡瓦夹持器，其特征在于：包括卡瓦芯轴(3)，卡瓦芯轴(3)中部外圆周面均匀间隔开有六个长直槽，六个长直槽均与卡瓦芯轴(3)的轴心线平行，相邻长直槽之间为凸长棱，每个凸长棱上靠上一边设置有凸台，每个凸台外周面固定安装有连接挡块(5)及套筒挡环(6)；在卡瓦芯轴(3)中部外周设置有多级外斜面；在卡瓦芯轴(3)下部外圆周面均匀间隔开有六个导向燕尾槽，该六个导向燕尾槽均与卡瓦芯轴(3)的轴心线平行；卡瓦芯轴(3)下端轴心孔中安装有密封头(7)；卡瓦芯轴(3)中部的外圆周面均匀设置有六个卡瓦片(4)，该六个卡瓦片(4)上部依次安装在卡瓦芯轴(3)外圆周的六个长直槽中，该六个卡瓦片(4)下部各自与六个长直槽下方的多级外斜面扣接；每个卡瓦片(4)的上端外沿固定设置有一个卡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王攀，吴小雄，惠坤亮，董毅军，左永强，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61