作者簡(jiǎn)介:吳姬昊(1960-),男,浙江寧波人,高級(jí)工程師,總工程師,1983年畢業(yè)于華東石油學(xué)院機(jī)械系礦機(jī)專業(yè),從事固井工具的研發(fā)工作。
文章編號(hào):1001-3482(2004)02-0063-03
石油工程用丟手機(jī)構(gòu)的分析與研究
吳姬昊
(德州大陸架油氣高科技有限公司,山東德州253034)
摘要:丟手機(jī)構(gòu)是石油工程中常用的一種井下工具,其結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)各不相同。文中詳細(xì)分析了各種類型丟手機(jī)構(gòu)
的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理和優(yōu)缺點(diǎn),并設(shè)計(jì)了幾種新結(jié)構(gòu)的丟手機(jī)構(gòu),供丟手工具的設(shè)計(jì)者和廣大用戶參考。
關(guān)鍵詞:丟手機(jī)構(gòu);工作原理;結(jié)構(gòu)分析;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):te931.205,te925.205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:b
analysisandresearchofreleasinggadgetforpetroleumengineering
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以保全丟手機(jī)構(gòu)上邊的
鉆具,同時(shí)便于下入處理事故的工具。因此,主動(dòng)丟
手機(jī)構(gòu)一般不需要傳遞動(dòng)力,其丟手動(dòng)作的可靠性
是第一位的;而被動(dòng)丟手機(jī)構(gòu)需要傳遞動(dòng)力,往往在
井下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其傳遞動(dòng)力的能力和安全性是第
一位的。
1 不旋轉(zhuǎn)的丟手機(jī)構(gòu)
1.1 液壓式丟手機(jī)構(gòu)
液壓式丟手機(jī)構(gòu)有投球的、盲板的、帶活塞的及
不帶活塞的等,但其基本結(jié)構(gòu)都采用鎖塊或鎖環(huán)進(jìn)
行丟手(如圖1和圖2),這些丟手機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于
采油作業(yè)中。
圖1 液壓投球式丟手機(jī)構(gòu)
圖2 液壓非投球式丟手機(jī)構(gòu)
圖1所示的丟手機(jī)構(gòu)是一個(gè)動(dòng)作機(jī)構(gòu)內(nèi)置的投
球式丟手機(jī)構(gòu),它主要依靠鎖塊掛住聯(lián)接套和下接
2004年第33卷 石油礦場(chǎng)機(jī)械
第2期第63頁(yè) oil field equipment 2004,33(2):63~65
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頭,從而掛住下部管柱。將管柱下井到位后,投球加
壓,推動(dòng)剪切活塞剪斷銷釘下行,在剪切活塞上加工
有環(huán)形槽,允許鎖塊退入環(huán)形槽內(nèi),此時(shí)鎖塊便與聯(lián)
接套脫開,實(shí)現(xiàn)丟手。這種丟手機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)置
式動(dòng)作機(jī)構(gòu),確保在下井過程中不會(huì)因井壁摩擦發(fā)
生誤操作,不投球不工作,安全可靠。
圖2為一個(gè)動(dòng)作機(jī)構(gòu)外置的非投球式丟手機(jī)
構(gòu),同樣用鎖塊將上下接頭聯(lián)接起來。將管柱下到
預(yù)定位置時(shí),在管柱內(nèi)加壓,通過傳導(dǎo)孔推動(dòng)活塞剪
斷剪釘下行,并帶動(dòng)整個(gè)下滑套下行,在下滑套內(nèi)加
工有環(huán)形槽,可以使鎖塊回退到環(huán)形槽內(nèi),上下接頭
脫開,完成丟手操作。這種丟手機(jī)構(gòu)與前一種丟手
機(jī)構(gòu)相比,原理相同。但外置式動(dòng)作機(jī)構(gòu)有可能會(huì)
隨著管柱的上下活動(dòng)而與外層管柱的摩擦引起誤操
作,提前丟手。因此,在丟手工具的上下必須加裝剛
性扶正器,以避免丟手工具與外層管柱相摩擦。
1.2 螺紋聯(lián)接式丟手機(jī)構(gòu)
螺紋聯(lián)接式丟手機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于石油固井套管
柱中,其特點(diǎn)是丟手之前必須在螺紋聯(lián)接處卸去重
力載荷,其結(jié)構(gòu)如圖3。丟手機(jī)構(gòu)通過丟手螺母與
套管柱相聯(lián)接,丟手螺母和下接頭之間通過花鍵或
八方傳遞扭矩,上接頭與上部鉆具相聯(lián)接。丟手機(jī)
構(gòu)隨套管柱下井,當(dāng)套管柱通過懸掛器掛在外層套
管上或坐在井底時(shí),繼續(xù)下放一段管柱,讓卸荷套與
套管柱壓緊,卸去丟手螺母上的軸向載荷,然后轉(zhuǎn)動(dòng)
上部鉆具,因丟手螺母加工有反螺紋,隨著鉆具的轉(zhuǎn)
動(dòng)便退入卸荷套內(nèi),與套管柱脫開。這種丟手機(jī)構(gòu)
首先是承載能力大,可以承受幾百噸的載荷;其次是
卸荷套消除丟手螺母的軸向載荷后,丟手螺母與套
管柱之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),減少了摩擦力的影響,確保
丟手螺母順利倒螺紋并脫開。
圖3 螺紋聯(lián)接式丟手機(jī)構(gòu)
1.3 自動(dòng)爪式丟手機(jī)構(gòu)
自動(dòng)爪式丟手機(jī)構(gòu)是一種常用于油管柱和套管
柱的自動(dòng)丟手機(jī)構(gòu)(如圖4)。它通過爪子將送入工
具和管柱聯(lián)接起來。工作時(shí),在管柱下井后,從井口
投膠塞,通過丟手機(jī)構(gòu),將堵塞剪斷,露出傳 ……(未完,全文共5036字,當(dāng)前僅顯示1768字,請(qǐng)閱讀下面提示信息。
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