丢手工具的制作方法

本发明涉及油田完井设备领域，具体而言，涉及一种丢手工具。

背景技术：

现有案例中的丢手工具，液压丢手部分采用的是“剪钉”+“打压”的方式。一方面剪钉容易在管柱入井反复洗井的过程中疲劳，导致丢手压力不准，或提前丢手；另一方面剪钉容易在转管柱产生的“上扣”作用下由于零件间的相对运动受力而疲劳，导致丢手压力不准，或提前丢手。

另一方面，现有案例中的丢手工具，机械丢手功能一部分采用“反扣”方式，一部分采用“直接下压”方式。“反扣”方式不能在下入时正转管柱，这大大增加了管柱下入难度，延长了管柱下入时间；“直接下压”方式在管柱下入水平段后很容易与“遇阻”冲突，使得地面判断井下状况困难，操作难度大，容易造成提前丢手，这限制了这类工具在水平井中的使用。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种结构简单、操作安全的丢手工具。

为了实现上述目的，本发明提供了一种丢手工具，用于将丢手配件留置于预定位置，丢手工具包括：上接头；传矩筒，一端与上接头相连接，另一端与丢手配件相连接；中心管，与上接头相连接并穿设于传矩筒中；下接头，与中心管相连接；伸缩部，可移动地设置于中心管的外周面上并位于丢手配件与中心管之间，伸缩部的一端与下接头相抵接；弹性爪，一端与伸缩部的另一端相连接；液力剪钉，连接于中心管与弹性爪之间；当液力剪钉处于未被剪断的初始状态时，弹性爪的另一端与丢手配件相连接并与下接头相抵接；当液力剪钉被剪断时，伸缩部伸长，弹性爪的另一端与丢手配件相分离并远离下接头，丢手配件被丢手。

进一步地，丢手工具还包括：机械剪钉，连接传矩筒、中心管和上接头，传矩筒的一端与上接头可转动地相连接；其中，当上接头相对于传矩筒顺时针转动时，机械剪钉处于未被剪断的初始状态；当上接头相对于传矩筒逆时针转动时，机械剪钉被剪断，上接头推动中心管运动至液力剪钉被剪断，弹性爪的另一端与丢手配件相分离并远离下接头，丢手配件被丢手。

进一步地，上接头具有间隔设置的沟槽，传矩筒的一端具有突出设置的与沟槽相适配的连接部，当上接头相对于传矩筒顺时针转动时，连接部的顶端与上接头靠近传矩筒的底端相抵接；当上接头相对于传矩筒逆时针转动时，连接部伸入沟槽中。

进一步地，丢手工具还包括：滑动装置，沿中心管轴向方向可滑动地设置于中心管的外周面上并位于传矩筒的导向槽中；弹性部件，可伸缩地设置于上接头的底端与滑动装置之间；丢手配件朝向上接头的一端具有凹槽，凹槽的开口朝向上接头，凹槽位于导向槽的外侧并与导向槽对应设置，当上接头相对于传矩筒逆时针转动时，上接头压缩弹性部件以使滑动装置移动至丢手配件的朝向上接头方向的凹槽中。

进一步地，滑动装置包括：限位环，可滑动地套设在中心管的外周并位于弹性部件和中心管外周上的中心管限位台阶之间；扭矩块，突出地连接于限位环的外表面，当上接头相对于传矩筒逆时针转动时，上接头压缩弹性部件以使扭矩块移动至凹槽中。

进一步地，伸缩部包括：活塞缸，活塞缸的一端与中心管相连接；活塞，一端与活塞缸的另一端相连接，另一端与下接头相抵接。

进一步地，丢手工具还包括连接装置，连接装置包括：连接管，朝上接头的方向可滑动地套设于中心管的外周面上并与弹性爪的一端相连接，连接管位于滑动装置与下接头之间。

进一步地，连接装置还包括：锁环，固定连接于中心管的外周面上并位于连接管与中心管之间，锁环具有朝向上接头方向倾斜的突齿，连接管的内表面具有与突齿相适配的齿槽。

进一步地，连接装置还包括卡环，套设在连接管的外周面上。

应用本发明的技术方案，由于当液力剪钉处于未被剪断的初始状态时，弹性爪的另一端与丢手配件相连接并与下接头相抵接；当液力剪钉被剪断时，伸缩部伸长，弹性爪的另一端与丢手配件相分离并远离下接头，丢手配件被丢手。所以本发明的丢手工具结构简单且操作安全。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的丢手工具的结构示意图。

图中附图标记：

10、丢手配件；

11、凹槽；

20a、上接头；20b、下接头；

21、下接头台阶；

30、传矩筒；

31、导向槽；

40、中心管；

41、中心管限位台阶；

50、连接装置；

51、连接管；

52、锁环；53、卡环；54、管限位台阶；

60、伸缩部；

61、活塞缸；62、活塞；

70、弹性爪；

80a、液力剪钉；80b、机械剪钉；

90a、滑动装置；90b、弹性部件；91、限位环；92、扭矩块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。

如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如图1所示，本发明提供了一种丢手工具。

具体地，丢手工具用于将丢手配件10留置于预定位置。丢手工具包括上接头20a、传矩筒30、中心管40、下接头20b、伸缩部60、弹性爪70和液力剪钉80a。

传矩筒30的一端与上接头20a相连接，另一端与丢手配件10相连接。中心管40与上接头20a相连接并穿设于传矩筒30中，下接头20b与中心管40相连接。伸缩部60可移动地设置于中心管40的外周面上并位于丢手配件10与中心管40之间，伸缩部60的一端与下接头20b相抵接。弹性爪70的一端与伸缩部60的另一端相连接，液力剪钉80a连接于中心管40与弹性爪70之间。

当液力剪钉80a处于未被剪断的初始状态时，弹性爪70的另一端与丢手配件10相连接并与下接头20b相抵接。当液力剪钉80a被剪断时，伸缩部60伸长，弹性爪70的另一端与丢手配件10相分离并远离下接头20b，丢手配件10被丢手。

由于当液力剪钉80a处于未被剪断的初始状态时，弹性爪70的另一端与丢手配件10相连接并与下接头20b相抵接。当液力剪钉80a被剪断时，伸缩部伸长，弹性爪70的另一端与丢手配件10相分离并远离下接头20b，丢手配件10被丢手。所以本发明的丢手工具结构简单且操作安全。

优选地，丢手工具还包括机械剪钉80b。机械剪钉80b连接传矩筒30、中心管40和上接头20a，传矩筒30的一端与上接头20a可转动地相连接。

其中，当上接头20a相对于传矩筒30顺时针转动时，机械剪钉80b处于未被剪断的初始状态。当上接头20a相对于传矩筒30逆时针转动时，机械剪钉80b被剪断，上接头20a推动中心管40运动至液力剪钉80a被剪断，弹性爪70的另一端与丢手配件10相分离并远离下接头20b，丢手配件10被丢手。

上接头20a具有间隔设置的沟槽，传矩筒30的一端具有突出设置的与沟槽相适配的连接部，与沟槽共同形成“耳式结构”。当上接头20a相对于传矩筒30顺时针转动时，连接部的顶端与上接头20a靠近传矩筒30的底端相抵接。当上接头20a相对于传矩筒30逆时针转动时，连接部伸入沟槽中，“耳式结构”分离。

优选地，丢手工具还包括滑动装置90a，滑动装置90a沿中心管40轴向方向可滑动地设置于中心管40的外周面上并位于传矩筒30的导向槽31中。弹性部件90b可伸缩地设置于上接头20a的底端与滑动装置90a之间，丢手配件10朝向上接头20a的一端具有凹槽11，凹槽11的开口朝向上接头20a，凹槽11位于导向槽31的外侧并与导向槽31对应设置。

当上接头20a相对于传矩筒30逆时针转动时，上接头20a压缩弹性部件90b以使滑动装置90a移动至丢手配件10的朝向上接头20a方向的凹槽11中。

滑动装置90a包括限位环91和扭矩块92。限位环91可滑动地套设在中心管40的外周并位于弹性部件90b和中心管40外周上的中心管限位台阶41之间，扭矩块92突出地连接于限位环91的外表面。

当上接头20a相对于传矩筒30逆时针转动时，上接头20a压缩弹性部件90b以使扭矩块92移动至凹槽11中。

伸缩部60包括活塞缸61和活塞62。活塞缸61的一端与中心管40相连接，活塞62的一端与活塞缸61的另一端相连接，活塞62的另一端与下接头20b相抵接。

优选地，丢手工具还包括连接装置50，连接装置50包括连接管51。连接管51可朝上接头20a的方向滑动地套设于中心管40的外周面上并与弹性爪70的一端相连接，连接管51位于滑动装置90a与下接头20b之间。

连接装置50还包括锁环52，锁环52固定连接于中心管40的外周面上并位于连接管51与中心管40之间，锁环52具有朝向上接头20a方向倾斜的突齿，连接管51的内表面具有与突齿相适配的齿槽。

优选地，连接装置50还包括卡环53，套设在连接管51的外周面上。

本发明提供的优选实施例如下：

如图1所示，上接头20a和传矩筒30是通过耳式结构装配关系。上接头20a和中心管40通过高强度螺纹丝扣联接。滑动装置90a的扭矩块92和限位环91是通过螺钉可拆卸连接。整个滑动装置其整体可以在中心管40上滑动，而又被弹性部件90b及中心管40上的中心管限位台阶41限位。中心管40和下接头20b通过高强度螺纹丝扣连接。中心管40、连接管51通过锁环52连接。卡环53是开口环，通过弹性卡在连接管51上。连接管51和弹性爪70通过连接管限位台阶54限位并无丝扣连接。中心管40与活塞缸61是可以相对运动的并无丝扣连接。活塞62和中心管40也是可以相对运动的并无丝扣联接。丢手配件10上部开有凹槽11，以便于扭矩块92插入传递扭矩，丢手配件10的内部开有沟槽，以便与弹性爪70配合。

具体操作过程如下：

管柱下入(直井段)：

在直井下入阶段，尾管重量通过丢手配件10作用在弹性爪70的端部的突起上，弹性爪70上的端部的突起与下接头20b上的下接头台阶21紧密接触，将管柱重量作用于中心管40上。弹性爪70与下接头20b仅受剪切力和挤压力。弹性爪70、下接头20b与丢手配件10三者紧密接触，全部尾管重量在向下拉丢手配件10，丢手配件10将此重量通过内部沟槽作用于弹性爪70上，弹性爪70与下接头20b紧密接触，二间之间无空间，因此弹性爪70不可能会被从丢手配件10的沟槽内拉脱，保证了管柱安全。此时，可以转动管柱，扭矩通过上接头20a与传矩筒30上的“耳”式结构，经由扭矩块92和相应的丢手配件10带动整个管柱旋转，弹性爪70与下接头20b不受扭矩。此时上接头20a和传矩筒30的状态如下配图，仍为原始状态，即地面装配的样子。

管柱下入(斜井、水平井裸眼段)：

由于裸眼段摩擦力作用，尾管重量逐渐变小或消失，弹性爪70与丢手配件10不再紧密接触。在上部管柱重量作用下，弹性爪70与下接头20b会分离一定距离，弹性爪70在压力的作用下，已经与下接头20b分开一定距离)；上部管柱的重量经由件1上接头、件2传矩筒作用于丢手配件10上，推动整个管柱下行。此时仍可以转动管柱，上接头20a和传矩筒30的状态仍为原始状态，可以传递扭矩，以加快下入进程。扭矩通过上接头20a和传矩筒30的“耳”式结构，经由扭矩块92和相应的丢手配件10带动整个管柱旋转，弹性爪70与下接头20b不受扭矩影响。如需洗井、循环，可上提一定吨位，使得弹性爪70与下接头20b重新接触，这样由于下接头20b的限位作用，无论压力高低，弹性爪70均不会提前丢手。

液力丢手：

丢手时，需下压一定管柱重量，使弹性爪70与下接头20b下接头分离一定距离，打压至一定值，液体经中心管40上的孔进入工具，推动活塞缸61向上运动，由于活塞62被下接头20b挡住了，不能动，所以活动件只能向上运动，液力剪钉80a被剪断，液力会推连接管51并带动锁环52向上运动，由于锁环52的单向运动特性，相应运动件只能向上运动，不能向下运动。运动至一定距离后，弹性爪70便会从丢手配件10中收回，完成丢手，丢手配件10留于井下。如果不下压一定重量，弹性爪70与下接头20b由于限位作用，不会在压力作用下相互分离，即不会错误丢手。

机械丢手：

如需机械丢手，在尾部工具已经坐封后，可以倒转一定扭矩，剪断机械剪钉80b，“耳”式结构分离，长短槽互进，即连接部伸入沟槽中。下压一定重量，上接头20a、中心管40会向下移动，由于卡环53弹性爪70阻挡后就不再继续向下运动，中心管40便会剪断液力剪钉80a继续向下运动。锁环52在相对运动作用下便会向上运动一定距离，之后上提管柱，中心管40便会带动件锁环52、连接管51和弹性爪70一起向上运动，弹性爪70从丢手配件10中提出，完成机械丢手，丢手配件10留于井下。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

当液力剪钉处于未被剪断的初始状态时，弹性爪的另一端与丢手配件相连接并与下接头相抵接；当液力剪钉被剪断时，伸缩部伸长，弹性爪的另一端与丢手配件相分离并远离下接头，丢手配件被丢手。所以本发明的丢手工具结构简单且操作安全。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。

应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。

因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。