本发明专利技术公开了一种顶驱下套管用套管内卡持装置，包括连接在驱动装置上的主轴，主轴上端沿轴向套装有卡套，卡套内侧卡持有夹持环，主轴外壁加工有数条轴向长通槽，每条长通槽上端面开设有主轴定位斜面，长通槽下部加工有数组楔形槽，长通槽内分别卡持有数个长条形双承载台卡瓦座，所述双承载台卡瓦座的底部设置有连接在主轴下端的导向锥，导向锥与主轴底部之间连接有防突环，防突环的下部安装有封隔器。本发明专利技术通过采用三斜面楔形槽主轴、三斜面楔形卡瓦座凸块、组合式双承载台卡瓦座和可更换牙板、组合式密封导向装置等结构，具备提升套管、套管上卸扣、输送钻井液以及密封套管内腔等功能，作业功能强大，能很好满足下套管作业需求。能很好满足下套管作业需求。能很好满足下套管作业需求。
【技术实现步骤摘要】
一种顶驱下套管用套管内卡持装置
[0001]本专利技术涉及石油钻井设备
，特别涉及一种顶驱下套管用套管内卡持装置。
技术介绍
[0002]下套管作业是钻完井作业的关键环节，是指把直径小于裸井眼直径的套管，通过特定的下套管作业设备下放到事先设计好的井段的作业过程，是钻井工程中一项非常重要的作业环节。下套管作业的目的在于分隔地层、加固井壁、防止油气泄露、建立油气流动通道等。若下入的套管不可靠，轻则影响固井质量、采油产量、油井和套管的寿命，重则危及下套管作业人员生命安全、破坏油气资源，导致油气井报废等严重后果。随着石油、天燃气勘探开发力度以及难度的不断增大，井下工况以及井身结构日益复杂，导致下套管作业的难度日益增大。在常规下套管作业时极易发生卡钻、下套管遇阻等事故，很难将套管下入到目标靶位，作业效率低、作业成本高且存在较大安全隐患。因此，如何安全、高效的实现下套管作业，并降低下套管作业成本，成为了下套管作业装备发展方向和驱动力。
[0003]顶驱下套管装置是一种新型下套管作业装置，该装置具备旋转套管以及循环钻井液的能力，大大降低了作业过程中套管遇阻等作业事故的发生概率，极大地提高套管下入的成功率。该设备的使用减少了作业人员数量，减轻了作业人员的劳动强度，具有安全、高效、安装方便等特点。目前顶驱下套管工具已成为国内外油服公司取得国际下套管作业订单的必要条件。
[0004]目前，下套管作业装置主要有动力头、套管卡持短节以及单根套管处理机构组成，其中套管卡持短节作为其中最关键、最复杂的部件，对整个顶驱下套管作业装置的作业性能起着决定性作用。现在国际上主流的顶驱下套管作业装置的下部套管卡持短节根据所处理套管的管径大小分为内卡式和外卡式，其中内卡式套管卡持装置对结构设计、材料性能、热处理工艺等都提出了很高的要求。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种顶驱下套管用套管内卡持装置，以解决使用传统卡持装置时，受传统结构限制，提升主轴及卡瓦座承载能力相对较差，卡瓦及牙板等零部件使用寿命相对较短以及整体更换时经济性差；同时，传统下套管卡持装置在上扣作业时还有为达到套管上扣设定扭矩，下套管卡持装置动力驱动装置尺寸较大且对液压系统稳定性要求高等缺点。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种顶驱下套管用套管内卡持装置，包括连接在驱动装置上的主轴，所述主轴上端沿轴向套装有卡套，卡套内侧卡持有夹持环，主轴外壁加工有数条轴向长通槽，每条长通槽上端面开设有主轴定位斜面，长通槽下部加工有数组楔形槽，楔形槽包括沿轴向加工的楔形槽第一斜面，楔形槽第一斜面两侧沿径向加工有楔形槽第二斜面；长通槽内分别卡持
有数个长条形双承载台卡瓦座，所述双承载台卡瓦座下部加工有燕尾凸台，燕尾凸台的上端设置有第一承载平台、下端设置有第二承载平台、对侧加工有数组嵌套在楔形槽内的楔形凸块，第一承载平台上部设置有卡板限位槽，卡板限位槽上方位于双承载台卡瓦座端部设置有上端凸台，上端凸台的对侧开设有卡瓦座定位斜面，所述卡板限位槽上相嵌有限位块，限位块的下端设置有上牙板，上牙板的下端设置有下牙板；所述上端凸台卡持在夹持环内侧，夹持环的下侧位于双承载台卡瓦座的外壁上连接有限位装置。
[0007]优选的，所述楔形凸块沿轴向加工有凸块第一斜面，凸块第一斜面两侧沿径向加工有凸块第二斜面，凸块第一斜面贴合在楔形槽第一斜面上并能够相对滑动，所述凸块第二斜面贴合在楔形槽第二斜面上，能限制楔形凸块沿周向旋转并使楔形凸块具备向径向滑动的能力。
[0008]优选的，所述主轴上端加工有螺纹，主轴内部轴向设置有泥浆通道，泥浆通道的底部端面上设置有密封螺纹，主轴外壁沿周向均布有数组定位孔。
[0009]优选的，所述卡套为数个周向圆弧形结构，卡套外壁上设置有数个凸棱，凸棱一侧端部沿周向加工有第一沉头螺栓孔、另一侧端部沿周向加工有第一螺纹孔，凸棱上下两侧面贯穿设置有开口销安装孔；卡套底部内壁上设置有下凸台，数个圆弧形卡套之间通过螺栓连接成一整体结构，开口销安装孔处连接有防坠落开口销。
[0010]优选的，所述夹持环为数个周向圆弧形结构，夹持环的外壁面上设置有外环形槽、内壁面上设置有内环形槽，夹持环的一侧端部沿周向加工有数个第二沉头螺栓孔、另一侧端部沿周向加工有数个第二螺纹孔，数个圆弧形夹持环之间通过螺栓连接成一整体结构，所述上端凸台卡持在内环形槽上，外环形槽上卡持有下凸台。
[0011]优选的，所述上牙板外壁加工有上牙板齿，内壁开设有卡装在燕尾凸台上的第一燕尾槽，第一燕尾槽的顶部设置有上牙板承载台，上牙板承载台安装在第一承载平台上；所述下牙板外壁加工有下牙板齿，内壁开设有卡装在燕尾凸台上的第二燕尾槽，下牙板下端面支撑在第二承载平台上，上牙板与下牙板之间有数毫米间隙。
[0012]优选的，所述限位装置包括限位骨架，限位骨架下部螺栓连接有耐磨板、上部螺栓连接有盖板，限位骨架的周向内侧通过螺栓连接有数个限位块，限位块安装在定位孔中。
[0013]优选的，所述主轴下端通过密封螺纹连接有导向锥，导向锥与主轴底部之间连接有防突环，防突环的下部安装有封隔器。
[0014]优选的，所述防突环内侧周向加工有第一密封沟槽，防突环下部设置有封隔器，封隔器包括套装在导向锥上的封隔器骨架，封隔器骨架内侧周向设置有第二密封沟槽，封隔器骨架的周向套装有喇叭状胶杯；所述导向锥包括螺纹连接在主轴下部的导向锥金属骨架，导向锥金属骨架内部开设有导向锥泥浆通道、尾部设有泥浆射流孔，导向锥金属骨架尾部外周附着有锥形耐磨套；所述第一密封沟槽和第二密封沟槽内部安装有密封圈。
[0015]本专利技术的使用过程为：上述结构的下套管用套管内卡持装置，其处理套管下入作业的过程为：在进行下套管作业时，顶驱下套管工具的动力头通过卡套的上凸台上提卡套，卡套通过下凸台上提夹持环，由于双承载台卡瓦座的上端凸台卡持在夹持环的内环形槽内，当顶驱下套管工具的动力装置上提时，双承载台卡瓦座随之向上移动，直到双承载台卡瓦座的卡瓦座定位斜面贴紧主轴定位斜面，此时双承载台卡瓦座的各楔形凸块贴紧主轴的楔
形槽，此时各卡瓦牙板形成的圆形轮廓直径最小，以便本专利技术能够插入到套管内腔内。
[0016]当双承载台卡瓦座上提到预定位置后，将本专利技术从套管上端插入到套管内腔，直到套管上端接箍的端面与限位装置的下端面耐磨板接触，停止本专利技术装置的下放。
[0017]控制顶驱下套管装置的动力头下压卡套，下压力经过夹持环传递到双承载台卡瓦座上，并使其向下运动，当双承载台卡瓦座向下运动时，双承载台卡瓦座下部的三斜面楔形凸块沿着主轴三斜面楔形槽滑动，在下滑过程中楔形凸块的三个斜面与主轴楔形槽的三斜面一直处于接触状态。随着滑动距离的增加，在凸块第一斜面和主轴楔形槽第一斜面作用下，双承载台卡瓦座下端向外变形并逐渐偏离主轴中心线，使多个双承载台卡瓦座组成的环形轮廓逐渐加大，此时安装在卡瓦座燕尾凸台上的上牙板、下牙板逐渐咬紧套管内壁，完成套管的卡紧操作。
[0018]本专利技术完成卡紧套管操本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种顶驱下套管用套管内卡持装置，其特征在于：包括连接在驱动装置上的主轴（1），所述主轴（1）上端沿轴向套装有卡套（2），卡套（2）内侧卡持有夹持环（3），主轴（1）外壁加工有数条轴向长通槽（103），每条长通槽（103）上端面开设有主轴定位斜面（102），长通槽（103）下部加工有数组楔形槽（104），楔形槽（104）包括沿轴向加工的楔形槽第一斜面（105），楔形槽第一斜面（105）两侧沿径向加工有楔形槽第二斜面（108）；长通槽（103）内分别卡持有数个长条形双承载台卡瓦座（5），所述双承载台卡瓦座（5）下部加工有燕尾凸台（504），燕尾凸台（504）的上端设置有第一承载平台（503）、下端设置有第二承载平台（505）、对侧加工有数组嵌套在楔形槽（104）内的楔形凸块（507），第一承载平台（503）上部设置有卡板限位槽（502），卡板限位槽（502）上方位于双承载台卡瓦座（5）端部设置有上端凸台（501），上端凸台（501）的对侧开设有卡瓦座定位斜面（506），所述卡板限位槽（502）上相嵌有限位块（6），限位块（6）的下端设置有上牙板（7），上牙板（7）的下端设置有下牙板（8）；所述上端凸台（501）卡持在夹持环（3）内侧，夹持环（3）的下侧位于双承载台卡瓦座（5）的外壁上连接有限位装置（4）。2.根据权利要求1所述的一种顶驱下套管用套管内卡持装置，其特征在于：所述楔形凸块（507）沿轴向加工有凸块第一斜面（508），凸块第一斜面（508）两侧沿径向加工有凸块第二斜面（509），凸块第一斜面（508）贴合在楔形槽第一斜面（105）上并能够相对滑动，所述凸块第二斜面（509）贴合在楔形槽第二斜面（108）上，能限制楔形凸块（507）沿周向旋转并使楔形凸块（507）具备向径向滑动的能力。3.根据权利要求1或2所述的一种顶驱下套管用套管内卡持装置，其特征在于：所述主轴（1）上端加工有螺纹（101），主轴（1）内部轴向设置有泥浆通道（109），泥浆通道（109）的底部端面上设置有密封螺纹（106），主轴（1）外壁沿周向均布有数组定位孔（107）。4.根据权利要求3所述的一种顶驱下套管用套管内卡持装置，其特征在于：所述卡套（2）为数个周向圆弧形结构，卡套（2）外壁上设置有数个凸棱（203），凸棱（203）一侧端部沿周向加工有第一沉头螺栓孔（201）、另一侧端部沿周向加工有第一螺纹孔（206），凸棱（203）上下两侧面贯穿设置有开口销安装孔（202）；卡套（2）底部内壁上设置有下凸台（205），数个圆弧形卡套（2）之间通过螺栓连接成一整体结构，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆斌，梁海青，仝红艳，魏双会，孙占广，刘本良，豆乔，刘汉栋，糟洋，
申请(专利权)人：兰州兰石石油装备工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。