一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，包括上卡机构、下卡机构、复位机构以及绳索。上卡机构包括上卡本体、提升短节和轴向轴承，上卡本体和提升短节通过轴向轴承连接，提升短节的下部与防喷阀连接。下卡机构位于上卡机构之下并包括下卡本体和两个滑轮组件，滑轮组件连接在下卡本体两侧并包括滑轮座和滑轮。复位机构包括两个能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变的弹性件。绳索的中间点位于上卡本体之上，绳索的两端分别与上卡本体和弹性件相连接的一侧连接，且两端部与中间点之间的绳索绕在对应的滑轮中。本实用新型专利技术能够将防喷阀强制向下加压与管柱对接，并实施多次加压对接，抢装作业效率和成功率高。

【技术实现步骤摘要】
一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具
本技术涉及一种油气井压力控制设备领域，具体来讲，涉及一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具。
技术介绍
在钻井过程中，由于地下油气储集层的位置和储量无法在地面完全掌握，因此，在实施钻井工程的过程中，若遇到突发性的高压储集层，但井筒液柱压力无法平衡地层压力时，就会发生溢流、井涌，若对溢流、井涌的处置不当或处理不及，还会引发严重的井喷事故，甚至造成设备和人员的严重伤害。在发生溢流或井涌的初期，或者井口喷势较弱时，为了避免更严重的井涌或者井喷发生，在现场操作人员能靠近井口的前提下，可采用简易的工具通过抬、压、旋、扣等动作成功的抢装管柱内防喷工具。但如果井口喷势较大，即使操作人员能够靠近井口，也可能因井内流体不断冲击管柱内防喷工具，从而导致操作人员无法成功完成加压抢装，这势必会造成井喷失控的严重态势。目前，现有技术中没有专用且轻便的可加压式抢装管内防喷工具，因此，一旦发生上述较大的井涌或井喷情况，由于井下压力较大，瞬间就使井口周围陷入严重的危险状态，若抢装工作不及时或者未成功完成抢装，还会造成严重的井喷失控或着火等灾难性事件，对周围环境的污染也将十分严重。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本技术的目的之一在于提供一种适合于油气田钻修井作业用的管柱内防喷阀抢装工具，以便及时完成抢装工作，从而防止严重的井喷事故或着火等灾难性事件。为了实现上述目的，本技术提供了一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，可包括上卡机构、下卡机构、复位机构和绳索。上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节；其中，上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，轴向轴承安装在第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，提升短节安装在第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接。下卡机构位于上卡机构之下并包括下卡本体、第一滑轮组件和第二滑轮组件；其中，下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体，第一滑轮组件和第二滑轮组件分布在第三轴向腔体轴线的两侧，且都包括滑轮座和滑轮，滑轮座能够与下卡本体连接，滑轮设置在滑轮座上且滑轮能够在竖直平面内转动。复位机构包括第一弹性件和第二弹性件，其中，第一弹性件和第二弹性件分布在第一轴向腔体轴线的两侧，且两者的上端都与上卡本体连接，下端分别与第一滑轮组件和第二滑轮组件的滑轮座连接，第一弹性件和第二弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变。绳索的中间点位于上卡本体之上，绳索的一端与上卡本体和第一弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在第一滑轮组件中的滑轮上，绳索的另一端与上卡本体和第二弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在第二滑轮组件中的滑轮上，绳索的中间段在拉力的作用下能够使上卡本体向下卡本体移动，以向第一弹性件和第二弹性件提供压载负荷。为了更好地实现本技术，进一步地，上述第一、第二和第三轴向腔体可共轴线。为了更好地实现本技术，进一步地，上述第一轴向腔体可包括相连通的上腔体和下腔体，其中，上腔体的径向尺寸大于下腔体的径向尺寸，轴向轴承安装在上腔体中并紧邻上腔体的腔体壁。为了更好地实现本技术，进一步地，上述上卡机构的组件还可包括两个固定件，且上卡本体上还可设置有容纳绳索的通孔，其中，通孔的数量至少是两个，固定件能够将上卡本体上连接的绳索端固定在对应的通孔中。为了更好地实现本技术，进一步地，上述复位机构还可包括：两个分别套在第一弹性件、第二弹性件上的导套、两个中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件，其中，第一可拆卸连接组件能够将两个中空芯轴分别与上卡本体连接，第二可拆卸连接组件能够将两个导套分别与第一滑轮组件、第二滑轮组件的滑轮座连接，中空芯轴分别与第一弹性件、第二弹性件的上端连接，且在两个弹性件产生形变或恢复形变的情况下，中空芯轴能够在导套中往复移动。为了更好地实现本技术，进一步地，上述下卡机构还可包括两个转轴和第三可拆卸连接组件，其中，第三可拆卸连接组件和转轴能够将第一滑轮组件、第二滑轮组件分别与下卡本体连接，且所述滑轮组件和下卡本体能够以转轴为中心在竖直平面内转动。为了更好地实现本技术，进一步地，上述管柱内防喷阀抢装工具还可包括固定机构，在管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体的情况下，固定机构能够使下卡本体与管柱固定连接。为了更好地实现本技术，进一步地，上述提升短节的下端可设置有与防喷阀相匹配的外螺纹。为了更好地实现本技术，进一步地，上述抢装工具可包括提升机构，提升机构能够与所述绳索的中间段连接，以提供向上的拉力。本技术还提供了另一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，包括上卡机构、下卡机构、复位机构和至少两条绳索。上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节；其中，上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，轴向轴承安装在第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，提升短节安装在第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接。下卡机构位于上卡机构之下并包括下卡本体和至少两组滑轮组件；其中，下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过第三轴向腔体，至少两组滑轮组件沿下卡本体的周向分布，且都包括滑轮座和滑轮。滑轮座与下卡本体连接，滑轮设置在滑轮座上且滑轮能够在竖直平面上转动。复位机构包括至少两个弹性件，其中，弹性件的数量不大于滑轮组件的组数。上述至少两个弹性件围绕第一轴向腔体的轴线分布，且上端都与上卡本体连接，下端各与一个不同的滑轮座连接。每个弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变。绳索的数量与滑轮组件的组数相同并能够一一对应，每条绳索的一端都位于上卡本体之上，另一端都与上卡本体连接，且每条绳索都能够绕在对应滑轮组件的滑轮上。每条绳索的一端在拉力的作用下能够使上卡本体向下卡本体移动，以向复位机构中的弹性件提供压缩载荷。为了更好地实现本技术，进一步地，所述复位机构还可包括：套装在所述弹性件上的导套、中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件。其中，中空芯轴和导套的数量不大于弹性件的数量。第一可拆卸连接组件能够将中空芯轴分别与上卡本体连接。第二可拆卸连接组件能够将导套分别与各自对应的弹性件的上端连接，且在弹性件产生形变或恢复形变的情况下，中空芯轴能够在导套中往复移动。下卡机构还包括能够连接滑轮组件和下卡本体的第三可拆卸连接组件。与现有技术相比，本技术的有益效果和优点是：本技术采用绳索提拉加压的方式将防喷阀强制向下加压与管柱对接，即使管柱内有强流体喷出，仍然能够实现对接，解决了井涌或井喷状况下操作人员无法成功加压抢装管柱内防喷工具的问题；且本技术采用弹性元件自复位设计，可实施防喷阀的多次加压对接，可提高抢装作业的效率和成功率，减少井喷失控事故的发生。附图说明图1示出了本技术的加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具的一个示例性实施例的示意图。附图标记说明如下：1-绳索，2-固定件，3-上卡本体，4-提升短本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述管柱内防喷阀抢装工具包括上卡机构、下卡机构、复位机构以及绳索，其中，/n所述上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节，其中，所述上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，所述轴向轴承安装在所述第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，所述提升短节安装在所述第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接；/n所述下卡机构位于所述上卡机构之下并包括下卡本体、第一滑轮组件和第二滑轮组件，其中，所述下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过所述第三轴向腔体，所述第一滑轮组件和第二滑轮组件分布在所述第三轴向腔体轴线的两侧，且都包括滑轮座和滑轮，所述滑轮座能够与所述下卡本体连接，所述滑轮设置在所述滑轮座上且滑轮能够在竖直平面内转动；/n所述复位机构包括第一弹性件和第二弹性件，其中，所述第一弹性件和第二弹性件分布在所述第一轴向腔体轴线的两侧，且两者的上端都与所述上卡本体连接，下端分别与所述第一滑轮组件和第二滑轮组件的滑轮座连接，所述第一弹性件和第二弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变；/n所述绳索的中间点位于所述上卡本体之上，所述绳索的一端与所述上卡本体和所述第一弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在所述第一滑轮组件中的滑轮上，所述绳索的另一端与所述上卡本体和所述第二弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在所述第二滑轮组件中的滑轮上，所述绳索的中间段在拉力的作用下能够使所述上卡本体向所述下卡本体移动，以向所述第一弹性件和第二弹性件提供压载负荷。/n...

【技术特征摘要】
1.一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述管柱内防喷阀抢装工具包括上卡机构、下卡机构、复位机构以及绳索，其中，
所述上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节，其中，所述上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，所述轴向轴承安装在所述第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，所述提升短节安装在所述第二轴向腔体中且其下端能够与防喷阀连接；
所述下卡机构位于所述上卡机构之下并包括下卡本体、第一滑轮组件和第二滑轮组件，其中，所述下卡本体具有贯通的第三轴向腔体，管柱的柱身能够穿过所述第三轴向腔体，所述第一滑轮组件和第二滑轮组件分布在所述第三轴向腔体轴线的两侧，且都包括滑轮座和滑轮，所述滑轮座能够与所述下卡本体连接，所述滑轮设置在所述滑轮座上且滑轮能够在竖直平面内转动；
所述复位机构包括第一弹性件和第二弹性件，其中，所述第一弹性件和第二弹性件分布在所述第一轴向腔体轴线的两侧，且两者的上端都与所述上卡本体连接，下端分别与所述第一滑轮组件和第二滑轮组件的滑轮座连接，所述第一弹性件和第二弹性件都被设置为能够在压缩载荷下产生形变且能够在不受压缩载荷时恢复形变；
所述绳索的中间点位于所述上卡本体之上，所述绳索的一端与所述上卡本体和所述第一弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在所述第一滑轮组件中的滑轮上，所述绳索的另一端与所述上卡本体和所述第二弹性件相连接的一侧连接，该端部与中间点之间的绳索绕在所述第二滑轮组件中的滑轮上，所述绳索的中间段在拉力的作用下能够使所述上卡本体向所述下卡本体移动，以向所述第一弹性件和第二弹性件提供压载负荷。


2.根据权利要求1所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述复位机构还包括：两个分别套在所述第一弹性件和第二弹性件上的导套、两个中空芯轴、第一可拆卸连接组件和第二可拆卸连接组件，其中，所述第一可拆卸连接组件能够将两个中空芯轴分别与所述上卡本体连接，所述第二可拆卸连接组件能够将两个导套分别与所述第一滑轮组件、第二滑轮组件的滑轮座连接，所述中空芯轴分别与所述第一弹性件、第二弹性件的上端连接，且在两个弹性件产生形变或恢复形变的情况下，所述中空芯轴能够在所述导套中往复移动。


3.根据权利要求1所述的一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述下卡机构还包括两个转轴和第三可拆卸连接组件，所述第三可拆卸连接组件和所述转轴能够将所述第一滑轮组件、第二滑轮组件分别与所述下卡本体连接，且所述滑轮组件和所述下卡本体能够以所述转轴为中心在竖直平面内转动。


4.一种加压自复位式管柱内防喷阀抢装工具，其特征在于，所述管柱内防喷阀抢装工具包括上卡机构、下卡机构、复位机构以及至少两条绳索，其中，
所述上卡机构包括上卡本体、轴向轴承和提升短节，其中，所述上卡本体具有贯通的第一轴向腔体，所述轴向轴承安装在所述第一轴向腔体中并具有第二轴向腔体，所述提升短节安装在所述第二轴向腔体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘贵义，谢意湘，周文彬，王亮，孔祥洲，邓靖宇，孟星鹏，谭伟，何李龙，夏疆川，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11