油田修井用分体式、双动力控制解卡机的制作方法

本实用新型属于油田采油设备技术领域，尤其涉及一种油田修井用分体式、双动力控制解卡机。

背景技术：

解卡机广泛适用于油田钻井、作业、修井等工程，用于起拔油管、钻杆和钻孔护壁套管。特别用于油田油、水井小修作业中管柱被砂、胶皮等卡住，及各类钻具事故处理中，采用本装置对油管或钻杆起拔使被卡管柱解卡。

在油田修井作业中，小修井机具有轻便、灵活、作业效率高、成本低的优点，承担着85％以上的修井任务。由于井架受其结构限制，大钩起拔力只有 300kN-400kN，当遇到严重的油管砂卡、蜡卡及水井封隔器不解封等井况时，小修井机就不能将油管拔出，必须上大修作业施工，从而延长了修井工期，增加了作业费用。为解决这个问题，大庆油田各单位引进了多种修井机辅助强拔装置，可达到600KN-1500kN的提拔力。但是强型拔解卡装置在现场应用过程中皆存在套入时倒装过程操作繁琐劳动强度大，拆卸安装费时费力且存在一定安全隐患等问题。

比如：⑴单液压缸举升牙片手动安装式：套入法安装，高度1.8米，拔管行程短(38厘米)。且每个拔管行程，需要上人契入牙片，卸载负荷需人工取出牙片，无专业操作平台牙片安装取出费力。管柱拔脱上弹牙片易跟随飞出，容易伤人，安全隐患大。⑵双液压缸举升液压卡紧式：套入法安装，拔管行程达到60厘米，拔管时不需要人工倒换牙，操作施工安全。但是体积大，高度1.8 米，运输不方便。牙块是液压两侧平推，易将油管本体挤压变形，牙块不耐用更换频繁，更换费时费力，费用高，单套牙片4000多元，连接管线较多，操作繁琐。管柱拔脱时易将套管短接拔脱，井口恢复处理困难。管线拆卸时有液压，易伤人，运输不便。

技术实现要素：

本实用新型提供一种油田修井用分体式、双动力控制解卡机，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：油田修井用分体式、双动力控制解卡机，解卡机为分体式结构，分上下两部分，下部分包括底部连接盘，所述的底部连接盘上方设有下气动卡盘主体，底部连接盘与下气动卡盘主体固定为一体，底部连接盘与下气动卡盘主体之间沿周向上设有支撑柱，下气动卡盘主体的上端面对称设置有气动传动机构，气动传动机构由连杆A和转动臂A组成，气动传动机构的一端固定有下卡瓦组件，气动传动机构的一端连接下气缸，下气动卡盘主体侧壁安装有下活门，下活门由下活门销与下气动卡盘主体连接，下气动卡盘主体上端面通过支撑柱固定有支撑连接盘；上部分包括上部连接盘，上部连接盘上方设有液压油缸固定座，上部连接盘与液压油缸固定座固定为一体，上部连接盘与液压油缸固定座之间沿周向上设有支撑柱，液压油缸固定座与卡盘主体之间安装有一组液压缸，液压油缸固定座的一个侧面通过中部活门销安装有中部活门，卡盘主体的侧壁安装有上活门，上活门通过活门销与卡盘主体连接，卡盘主体上端面固定有气动传动机构，气动传动机构由连杆B和转动臂B组成，气动传动机构的一端固定有上卡瓦组件，气动传动机构的另一端连接有上气缸。上部分与下部分通过支撑连接盘与上部连接盘实现连接。

上述方案中的卡盘主体的上端面通过杆固定有顶部支撑平台。液压缸连接液压站组件，上气缸和下气缸分别连接气动站组件，液压站组件和气动站组件分别连接动力源。

本实用新型的有益效果为：

(1)其中的侧开式活门的设计，活门销保证了工件受力后的强度，管柱从侧口进入式安装，方便了安装避免套入式操作安装的繁琐、费力的弊端。

(2)分体式设计由上下两个装置组成，拆卸组装简单、维护方便，转运时高度低无需重型吊车安全性能好。

(3)采用液压和气压双动力控制设计，液压保证了上下举升载荷 600KN-1500KN,气压控制保证了两组卡瓦抱紧的自动控制，由于气体可压缩性使在管柱拔脱后卡牙可允许管柱向上，实现了管柱向上力的释放。

(4)实现了大钩提有一定载荷情况下安装下气动卡盘主体，减少了拔管过程的操作距离和操作时间，卡瓦组件配合的表面为锥面，保证了卡瓦抱紧工作的稳定性，且更换卡瓦型号可实现夹持不同直径的管柱。

⑸两组卡牙板在气缸卸气时在重力和弹簧的作用下能够保持闭合，防止管柱下掉或脱落。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的下部分结构示意图。

图3是图2的上部分结构示意图。

图中：1.底部连接盘；2.下活门；3.下活门销；4.下气缸；5.连杆A； 6.转动臂A；7.下卡瓦组件；8.支撑连接盘；9.上部连接盘；10.中部活门； 11.中部活门销；12.液压缸；13.油缸活塞；14.卡盘主体；15.上活门；16. 上活门销；17.上卡瓦组件；18.上气缸；19.连杆B；20.顶部支撑平台；21. 转动臂B；22.动力源；23.液压站组件；24.气动站组件；25.下气动卡盘主体；26.液压油缸固定座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：一种油田修井用分体式、双动力控制解卡机，解卡机为分体式结构，分上下两部分，下部分包括底部连接盘1，所述的底部连接盘1上方设有下气动卡盘主体25，底部连接盘1与下气动卡盘主体25固定为一体，底部连接盘1与下气动卡盘主体25之间沿周向上设有支撑柱，下气动卡盘主体25的上端面对称设置有气动传动机构，气动传动机构由连杆A 5和转动臂A 6组成，气动传动机构的一端固定有下卡瓦组件7，下卡瓦组件7用来抱紧管柱，气动传动机构的一端连接下气缸4，下气缸4的进气、卸气带动连杆A 5，分别带动转动臂A 6和两组下卡瓦组件7打开扣合。下卡瓦组件7通过换取卡瓦牙可实现卡紧不同直径的管柱。气动传动机构及下气缸4带动下卡瓦组件7抱紧或者松开管柱，下气动卡盘主体25侧壁安装有下活门2，下活门2由下活门销3与下气动卡盘主体25连接，其中的下活门2及下活门销 3专门为方便安装时管柱从侧口进入设计而成。打开下活门销3取下下活门2可以将管柱放入本解卡机内，下气动卡盘主体25上端面通过支撑柱固定有支撑连接盘8；上部分包括上部连接盘9，上部连接盘9上方设有液压油缸固定座26，上部连接盘9与液压油缸固定座26固定为一体，上部连接盘9与液压油缸固定座26之间沿周向上设有支撑柱，液压油缸固定座26与卡盘主体14之间安装有一组液压缸12，液压缸12上升带动管柱上升，液压油缸固定座26的一个侧面通过中部活门销11安装有中部活门10，打开中部活门销11取下中部活门10可以将管柱放入本解卡机内，卡盘主体14的侧壁安装有上活门15，上活门15通过上活门销16与卡盘主体14连接，打开上活门销16取下上活门15可以将管柱放入本解卡机内，卡盘主体14上端面固定有气动传动机构，气动传动机构由连杆B 19和转动臂B 21组成，气动传动机构的一端固定有上卡瓦组件17，气动传动机构的另一端连接有上气缸18。气动传动机构和上气缸18能够带动上卡瓦组件17抱紧或者松开管柱。卡盘主体14的上端面通过杆固定有顶部支撑平台20。液压缸12连接液压站组件23，上气缸18和下气缸4分别连接气动站组件24，液压站组件23和气动站组件24分别连接动力源22。上部分与下部分通过支撑连接盘与上部连接盘实现连接。

如图所示，气动站组件24通过两根高压气管线分别与上气缸18和下气缸4 连接，通过控制气动站组件24的气动开关控制下卡瓦组件7(含牙板)使其打开。大钩提适量载荷(高于管柱重量)，拔出下活门销3，打开下活门2，管柱从侧口通过进入，将底部连接盘1与工作的井口法兰盘对接并用螺栓连接固定。关闭下活门2，插入下活门销3，控制气动开关下卡瓦组件7关闭扣合抱住管柱，大钩卸载荷并摘掉管柱吊卡。将中部活门销11及上活门销16拔出，打开中部活门10及上活门15，控制气动开关使上卡瓦组件17(含牙板)打开。吊解卡机的上部装置如图2所示装置，从侧口通过管柱进入，将上部连接盘9与支撑连接盘8对接用螺栓或快速装置连接牢固。关闭中部活门10和上活门15，插入中部活门销11及上活门销16，控制气动开关使上卡瓦组件17关闭扣合抱住管柱。用高压液压胶管将液压站组件23与液压缸12的油管控制接头连接。

通过控制液压站组件23的控制阀将高压动能传递给液压缸控制液压缸向上升起油缸活塞，同时通过控制气动站组件24的气动开关控制下卡瓦组件7使其打开。液压缸12的油缸活塞13升至顶端后，控制气动开关使下卡瓦组件7关闭扣合抱住管柱。控制液压站组件23的控制阀控制液压缸向下收回油缸活塞13，同时通过控制气动站组件24的气动开关控制上卡瓦组件17使其打开。油缸活塞13收回至最低端完成一个循环操作，重复上述过程，直至解卡或管柱被全部拔出。

本实用新型广泛适用于油田钻井、作业、修井等工程，用于起拔油管、钻杆和钻孔护壁套管。特别用于油田油、水井小修作业中管柱被砂、胶皮等卡住，及各类钻具事故处理中，采用本装置对油管或钻杆起拔使被卡管柱解卡。