本发明专利技术提供了一种绞车钢丝断裂掉落应急处理装置以及处理方法。所述绞车钢丝断裂掉落应急处理装置包括夹持单元、控制单元和活塞单元，活塞单元相对井口呈固定设置；夹持单元包括第一夹持部件和第二夹持部件，绞车的钢丝穿过第一夹持部件和第二夹持部件之间的间隙后进入钻具内部；活塞单元包括缸体、活塞杆和开关阀门；控制单元与开关阀门连接控制活塞杆动作使第一夹持部件向第二夹持部件靠拢将断裂的钢丝夹住。本发明专利技术的有益效果：应急处理装置能在1秒内的时间对断落的钢丝实施制动，防止测斜绞车断裂钢丝和测斜仪器掉入钻具水眼内，不仅减少无效的起下钻作业，削减作业过程中的风险，而且节约钻井周期。而且节约钻井周期。而且节约钻井周期。
【技术实现步骤摘要】
一种绞车钢丝断裂掉落应急处理装置以及处理方法
[0001]本专利技术涉及石油钻井领域，具体来讲，涉及一种绞车钢丝断裂掉落应急处理装置以及处理方法。
技术介绍
[0002]测斜绞车在吊测过程中，由于钢丝疲劳、损伤、钻井液性能不好、井眼轨迹不好等原因，造成井口至测斜绞车滚筒之间钢丝断裂。如图1所示，测斜钢丝断裂大部分都出现在井口至测斜绞车之间。如图2所示，钢丝断裂后，因无应急处置装置，造成测斜仪器和钢丝掉落井内钻具水眼现象，产生无效起下钻作业。在钻井中，经常出现钢丝断裂导致的无效起下钻作业，不仅需要来回起下钻具，还损失时间。例如，吊测一口井深4500m的井，当钢丝起下至2000m时，井口至测斜车滚筒之间钢丝断裂落入钻具水眼内，理论上需要起2500m的钻具，才能找到断落的钢丝头，如此来回需起下约5000m的钻具，如按每小时平均起下600m计算，损失时间近9小时，耽误钻井时间，延误钻井周期，甚至诱发人身、井下、设备事故。
[0003]公开号为“CN106115528A”、名称为“凿井绞车钢丝绳过负荷断绳保护系统”公开了了一种凿井绞车钢丝绳过负荷断绳保护系统，包括：天轮、张力传感器、钢丝绳、凿井绞车、制动控制系统。负载通过钢丝绳尾端连接，所述钢丝绳穿过张力传感器，缠绕于凿井绞车滚筒上，所述钢丝绳绕过天轮，钢丝绳首端也固定在凿井绞车滚筒上，所述凿井绞车控制系统与凿井绞车制动系统、凿井绞车电机和钢丝绳张力传感器相连。可实现钢丝绳超载报警和断电保护，防止因超载钢丝绳被拉断，实现了对钢丝绳的保护。但是，无法在钢丝断裂之后，在极短时间内对钢丝实施制动，防止钢丝掉落钻具内部。
技术实现思路
[0004]本专利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，本专利技术目的之一在于提供一种绞车钢丝断裂掉落应急处理装置。又如，本专利技术的另一目的在于提供一种防止绞车钢丝断裂掉落的应急处理方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种绞车钢丝断裂掉落应急处理装置，所述绞车钢丝断裂掉落应急处理装置包括夹持单元、控制单元和活塞单元，其中，所述活塞单元相对井口呈固定设置；所述夹持单元包括第一夹持部件和第二夹持部件，其中，第二夹持部件相对井口呈固定设置，第一夹持部件与第二夹持部件彼此呈相对设置，绞车的钢丝穿过第一夹持部件和第二夹持部件之间的间隙后进入钻具内部；所述活塞单元包括缸体、活塞杆和开关阀门，其中，所述缸体相对井口呈固定设置，所述活塞杆的一端设置在缸体中，另一端与第一夹持部件固定连接，所述开关阀门设置在连接缸体与流体介质的管路上；所述控制单元与所述开关阀门连接控制活塞杆动作使第一夹持部件向第二夹持部件靠拢将断裂的钢丝夹住。
[0006]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述第二夹持部件可以水平设置在井口地面上，所述第一夹持部件可以设置在第二夹持部件正上方，所述活塞单元可以竖直设置
在第二夹持部件的上方。
[0007]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述第一夹持部件可包括底部带U型槽滑块和第一金属块，所述第一金属块固定设置在所述底部带U型槽滑块上，所述第二夹持部件可包括U型金属固定槽和第二金属块，所述第二金属块通过U型金属固定槽固定设置。
[0008]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述应急处理装置还可包括固定单元，所述活塞单元通过固定单元与井口固定连接；所述固定单元可包括
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型板，所述
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型板可包括水平固定板和竖直固定板，其中，水平固定板与井口固定设置，水平固定板上设置有供活塞杆通过的开孔，所述竖直固定板设置在水平固定板的上端面上且与水平固定板固定连接，所述缸体固定在竖直固定板上，活塞杆穿过所述开孔与第一夹持部件固定连接。
[0009]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述固定单元还可包括U型固定板和F型带滑轮槽固定板，所述F型带滑轮槽固定板的一端与接头固定连接，另一端与U型固定板固定连接，U型固定板与
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型板固定连接且
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型板在竖直方向的高度能够进行调节。
[0010]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述夹持单元还可包括活塞复位弹簧和滑块复位弹簧，所述活塞复位弹簧设置在缸体中且套设在活塞杆上，所述滑块复位弹簧的一端与水平固定板连接，另一端与第一夹持部件连接。
[0011]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述应急处理装置还可包括耳板，所述耳板的一端与U型固定板连接，另一端
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型板的水平固定板连接，以调节
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型板与水平面的夹角。
[0012]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述应急处置装置还可包括扶正辅助滑轮，所述扶正辅助滑轮设置在绞车与夹持单元之间以在扶正钢丝使钢丝始终处于第一夹持部件和第二夹持部件之间。
[0013]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述活塞单元可为气缸，所述流体介质可为气体，所述开关阀门可为电磁阀。
[0014]在本专利技术一方面的一个示例性实施例中，所述气缸中气压可为0.8～1Mpa，第一夹持部件和第二夹持部件产生的制动力可为6.48～9.6KN，所述应急处置装置对钢丝的制动长度达6000m以上。
[0015]本专利技术另一方面提供了防止绞车钢丝断裂掉落的应急处理方法，所述方法通过上述任意一项所述的绞车钢丝断裂掉落应急处理装置来实现，且所述方法包括步骤：测斜过程中工作操作人员实时监测钢丝，发现钢丝断裂，开启控制单元打开活塞单元开关阀门；高压流体进入缸体中，推动活塞杆压缩活塞复位弹簧，同时活塞杆推动第一夹持部件向下运动靠近第二夹持部件；第一夹持部件和第二夹持部件上的第一金属块和第二金属块将断裂的钢丝制动于第一夹持部件和第二夹持部件之间。
[0016]在本专利技术另一方面的一个示例性实施例中，所述方法还可包括在制动完成后将第一夹持部件和第二夹持部件分离的步骤：通过控制单元关闭活塞单元的开关阀门，排出缸体中的压缩流体，活塞杆在活塞复位弹簧和滑块复位弹簧的作用下向上移动，使第一夹持部件和第二夹持部件分离归位。
[0017]在本专利技术另一方面的一个示例性实施例中，所述流体压力可为0.8～1Mpa，第一夹持部件和第二夹持部件产生的制动力可为6.48～9.6KN，应急处置装置对钢丝的制动长度达6000m以上，制动时间可以≤1s。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果可包括以下中的至少一项：
[0019]1)本专利技术的应急处理装置能在1秒内的时间对断落的钢丝实施制动，防止测斜绞车断裂钢丝和测斜仪器掉入钻具水眼内，不仅减少无效的起下钻作业，削减作业过程中的风险，而且节约钻井周期。
[0020]2)本专利技术节约了下钻作业带来的钻机拆旧费、人工费、油料费，节约钻井成本。
[0021]3)本专利技术对防止电测电缆、有线随钻定向钢丝防断落井有参考作用。
附图说明
[0022]图1示出了吊测过程的示意图；
[0023]图2示出了断裂钢丝掉落井内的示意图；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种绞车钢丝断裂掉落应急处理装置，其特征在于，所述绞车钢丝断裂掉落应急处理装置包括夹持单元、控制单元和活塞单元，其中，所述活塞单元相对井口呈固定设置；所述夹持单元包括第一夹持部件和第二夹持部件，其中，第二夹持部件相对井口呈固定设置，第一夹持部件与第二夹持部件彼此呈相对设置，绞车的钢丝穿过第一夹持部件和第二夹持部件之间的间隙后进入钻具内部；所述活塞单元包括缸体、活塞杆和开关阀门，其中，所述缸体相对井口呈固定设置，所述活塞杆的一端设置在缸体中，另一端与第一夹持部件固定连接，所述开关阀门设置在连接缸体与流体介质的管路上；所述控制单元与所述开关阀门连接控制活塞杆动作使第一夹持部件向第二夹持部件靠拢将断裂的钢丝夹住。2.根据权利要求1所述的绞车钢丝断裂掉落应急处理装置，其特征在于，所述第二夹持部件水平设置在井口地面上，所述第一夹持部件设置在第二夹持部件正上方，所述活塞单元竖直设置在第二夹持部件的上方。3.根据权利要求1或2所述的绞车钢丝断裂掉落应急处理装置，其特征在于，所述第一夹持部件包括底部带U型槽滑块和第一金属块，所述第一金属块固定设置在所述底部带U型槽滑块上，所述第二夹持部件包括U型金属固定槽和第二金属块，所述第二金属块通过U型金属固定槽固定设置。4.根据权利要求2所述的绞车钢丝断裂掉落应急处理装置，其特征在于，所述应急处理装置还包括固定单元，所述活塞单元通过固定单元与井口固定连接；所述固定单元包括
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型板，所述
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型板包括水平固定板和竖直固定板，其中，水平固定板与井口固定设置，水平固定板上设置有供活塞杆通过的开孔，所述竖直固定板设置在水平固定板的上端面上且与水平固定板固定连接，所述缸体固定在竖直固定板上，活塞杆穿过所述开孔与第一夹持部件固定连接。5.根据权利要求4所述的绞车钢丝断裂掉落应急处理装置，其特征在于，所述固定单元还包括U型固定板和F型带滑轮槽固定板，所述F型带滑轮槽固定板的一端与接头固定连接，另一端与U型固定板固定连接，U型固定板与
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型板固定连接且
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型板在竖直方向的高度能够进行调节。6.根据权利要求3所述的绞车钢丝断裂掉落应急处理装置，其特征在于，所述夹持单元还包括活...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜勇，吴雪松，曾奇，唐基伟，宋德科，程音馨，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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