多功能动力卡瓦的制作方法

本实用新型涉及油井技术领域，具体而言，涉及多功能动力卡瓦。

背景技术：

随着油田对降低作业劳动强度、提高作业安全性的需要日趋迫切，全自动化的作业装备逐步推广应用。动力卡瓦做为作业的配套工具，需求也与日俱增。动力卡瓦是在作业过程中装于井口平台用于夹持、固定管柱的工具。动力卡瓦在核心功能完善的前提下，朝着多功能集成化、小型化的方向发展。

在油田自动化作业中，在下放管柱的过程中，吊卡落在动力卡瓦上。在动力卡瓦抱紧管柱之后，仍有部分重力由吊卡承载，并且吊卡与卡瓦的接触面距离太近。这样会导致吊卡撤出困难，严重影响自动化装备的效率。撤出吊卡需要上提大钩，增加了作业操作工序，降低效率。

因此，提供一种方便撤出吊卡的多功能动力卡瓦成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能动力卡瓦，以缓解现有技术中撤出吊卡不便的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种多功能动力卡瓦，包括座体、驱动件、卡瓦和升降器；

所述座体上开设有供管柱通过的第一通道；

所述卡瓦设置在所述座体内，所述驱动件与所述卡瓦传动连接，所述卡瓦在所述驱动件的驱动下能够卡紧或松开管柱；

所述升降器设置在所述座体上，所述升降器上设置有供管柱通过的第二通道，所述升降器的顶板能够相对所述座体上下移动。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述升降器包括环状活塞缸和环状活塞；

所述环状活塞缸固定设置在所述座体的顶部；

所述环状活塞设置在所述环状活塞缸内，所述环状活塞与所述顶板固定连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述环状活塞缸的中间空白区形成所述第二通道。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述升降器包括柱状活塞和设置在所述座体上的柱状活塞缸；

所述柱状活塞设置在所述柱状活塞缸内，所述柱状活塞通过活塞杆与所述顶板固定连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述柱状活塞缸的顶部设置有外盖，所述活塞杆上套设有弹性复位件，所述弹性复位件的一端与所述柱状活塞抵接，另一端与所述外盖抵接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述柱状活塞缸采用双向活塞缸。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述柱状活塞的数量为多个，多个柱状活塞沿第一通道的周向均匀分布。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述多功能动力卡瓦还包括自封胶芯，所述第一通道和所述第二通道的内径均不小于所述自封胶芯的外径；

所述第一通道内设置有用于安装所述自封胶芯的安装座。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述座体侧壁上开设有安装孔，所述安装孔的轴线垂直于所述自封胶芯的轴线；

所述安装孔内设置有用于限制所述自封胶芯脱离所述安装座的限位件。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述限位件采用顶丝。

有益效果：

本实用新型实施例提供了一种多功能动力卡瓦，包括座体、驱动件、卡瓦和升降器；座体上开设有供管柱通过的第一通道；卡瓦设置在座体内，驱动件与卡瓦传动连接，卡瓦在驱动件的驱动下能够卡紧或松开管柱；升降器设置在座体上，升降器上设置有供管柱通过的第二通道，升降器的顶板能够相对座体上下移动。

在工作时，管柱可以顺着座体的第一通道和升降器的第二通道下入或提出油井，在下入或提出的过程中，升降器能过驱动顶板相对座体上下移动，从而在修井作业过程中，方便快捷的实现吊卡让位撤出，能够显著提升修井作业效率。例如在下入管柱时，升降器驱动顶板上升，吊卡带着管柱落入第二通道和第一通道内，然后吊卡下落在顶板上，此时吊卡和管柱的全部重量落在顶板上，之后驱动件推动卡瓦卡紧管柱，在吊卡重新起吊管柱前，卡瓦会持续抱住管柱，然后升降器的顶板下降，此时吊卡会下降一小段距离，在下降过程中，管柱会在重力作用下继续下落一小段距离，直至卡瓦完全抱住管柱，并且升降器的顶板下降到最低处，此时顶板与吊卡之间会形成让位空间，使得吊卡可以翻转让位撤出，并去吊下一根管柱。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多功能动力卡瓦的第一种实施方式的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多功能动力卡瓦的第一种实施方式的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的多功能动力卡瓦中升降器的第一种实施方式的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的多功能动力卡瓦的第二种实施方式的剖视图。

图标：

100－座体；110－安装座；120－安装孔；130－限位件；

200－驱动件；

300－卡瓦；

400－升降器；410－顶板；420－环状活塞缸；430－环状活塞；431－柱状活塞；440－柱状活塞缸；450－外盖；460－弹性复位件；

500－连杆机构；

600－自封胶芯。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参见图1、图2和图3所示，本实用新型实施例提供了一种多功能动力卡瓦，包括座体100、驱动件200、卡瓦300和升降器400；座体100上开设有供管柱通过的第一通道；卡瓦300设置在座体100内，驱动件200与卡瓦300传动连接，卡瓦300在驱动件200的驱动下能够卡紧或松开管柱；升降器400设置在座体100上，升降器400上设置有供管柱通过的第二通道，升降器400的顶板410能够相对座体100上下移动。

在工作时，管柱可以顺着座体100的第一通道和升降器400的第二通道下入或提出油井，在下入或提出的过程中，升降器400能过驱动顶板410相对座体100上下移动，从而在修井作业过程中，方便快捷的实现吊卡让位撤出，能够显著提升修井作业效率。例如在下入管柱时，升降器400驱动顶板410上升，吊卡带着管柱落入第二通道和第一通道内，然后吊卡下落在顶板410上，此时吊卡和管柱的全部重量落在顶板410上，之后驱动件200推动卡瓦300卡紧管柱，在吊卡重新起吊管柱前，卡瓦300会持续抱住管柱，然后升降器400的顶板410下降，此时吊卡会下降一小段距离，在下降过程中，管柱会在重力作用下继续下落一小段距离，直至卡瓦300完全抱住管柱，并且升降器400的顶板410下降到最低处，此时顶板410与吊卡之间会形成让位空间，使得吊卡可以翻转让位撤出，并去吊下一根管柱。

具体的，在实际生产过程中，吊卡通过吊环被大钩驱动，而当吊卡将管柱吊入或吊出多功能动力卡瓦后，升降器400能够带动顶板410下降，从而可以为吊卡让位，使得吊卡能够轻松的进行翻转撤出。

在起出管柱过程中：卡瓦300上端有一个接箍定位器，与卡瓦300配合使用，然后升降器400带动顶板410上升至最高位置，然后吊卡吊起一根管柱，接箍定位器前伸动作，停在在顶板410上，然后吊卡下落，管柱下端的接箍落在接箍定位器上，此时重量落在顶板410上，然后驱动件200驱动卡瓦300关闭，卡瓦300抱住管柱，升降器400带动顶板410下降，管柱会在重力作用下，一起继续下移一小段距离，然后升降器400带动顶板410下降到最低位置，然后接箍定位器回缩，再通过液压钳卸扣，使管柱和接箍间的螺纹松开，然后大钩和吊环带动吊卡上提并放下这个管柱，大钩和吊环带着吊卡下落起吊下一根管子，同时升降器400带动顶板410上升，开始一个新的循环。

参见图1、图2和图3所示，本实施例的可选方案中，升降器400包括环状活塞缸420和环状活塞430；环状活塞缸420固定设置在座体100的顶部；环状活塞430设置在环状活塞缸420内，环状活塞430与顶板410固定连接。

具体的，升降器400包括可以独立设置在座体100顶部的环状活塞缸420，环状活塞缸420内设置有环状活塞430，通过液压油控制环状活塞430的上下位置。

其中，环状活塞430与顶板410固定连接，环状活塞430在环状活塞缸420内运动时，可以推动顶板410上下移动。

其中，环状活塞缸420的出口处设置有外盖450，对环状活塞430进行保护，避免环状活塞430从环状活塞缸420内脱离出去。

需要指出的是，通过采用独立的环状活塞缸420，能够对现有油井的动力卡瓦进行改装，直接将环状活塞缸420固定设置在座体100的顶部即可，无需对座体100、驱动件200和卡瓦300等部件进行改装。

其中，环状活塞缸420和环状活塞430形成的油缸为双向缸，环状活塞缸420的底部设置有第一油口，环状活塞缸420的上部设置有第二油口，通过液压油能够驱动环状活塞430上下移动。

参见图1、图2和图3所示，本实施例的可选方案中，环状活塞缸420的中间空白区形成第二通道。

具体的，环状活塞缸420内圈的空白区域形成第二通道，第二通道供管柱通过。

参见图4所示，本实施例的可选方案中，升降器400包括柱状活塞431和开设在座体100上的柱状活塞缸440；柱状活塞431设置在柱状活塞缸440内，柱状活塞431通过活塞杆与顶板410固定连接；柱状活塞缸440的顶部设置有外盖450，活塞杆上套设有弹性复位件460，弹性复位件460的一端与柱状活塞431抵接，另一端与外盖450抵接。

其中，柱状活塞缸400还可以采用双向活塞缸。

具体的，升降器400还可以采用开设在座体100上的柱状活塞缸440，将柱状活塞431设置在柱状活塞缸440内，在液压油的作用下，可以控制柱状活塞431在柱状活塞缸440内的位置。

另外，活塞杆上套设有弹性复位件460，在需要顶板410下降时，可以通过弹性复位件460和顶板410的自重进行复位。

需要指出的是，通过将柱状活塞缸440设置在座体100上，可以适用于对整机高度有限制的场合，同时将油路孔布置在座体100内部，省去了外部驱动管线，减少了管路泄漏点，而且外观更简洁便于维护。

其中，弹性复位件460可以采用压缩弹簧。

其中，柱状活塞缸440与柱状活塞431组成的油缸可以为单向缸，柱状活塞431的提升由液压油驱动，柱状活塞431的下降由弹性复位件460和顶板410的自重进行驱动；柱状活塞缸440与柱状活塞431组成的油缸也可以为双向缸，柱状活塞431的上升下降均由液压油驱动。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，柱状活塞431的数量为多个，多个柱状活塞431沿第一通道的周向均匀分布。

具体的，升降器400上设置有多个柱状活塞431，可以减小单个柱状活塞431受到的压力，提高柱状活塞431的使用寿命，并且提高顶板410的稳定性。

参见图2所示，本实施例的可选方案中，多功能动力卡瓦还包括自封胶芯600，第一通道和第二通道的内径均不小于自封胶芯600的外径；第一通道内设置有用于安装自封胶芯600的安装座110。

具体的，第一通道和第二通道的内径均不小于自封胶芯600的外径，使得自封胶芯600能够顺利通过第一通道和第二通道，从而能够对自封胶芯600快速的取出并进行更换。

在现有技术的作业过程中，井口上安装有自封封井器，自封封井器位于作业平台的下面，自封封井器中的自封胶芯600属于消耗件，容易磨损，当自封胶芯600损坏时，需要将作业平台上的动力卡瓦移走，而且需要移动作业平台，然后对自封胶芯600进行更换，费事费力，而且需要长时间停工，造成较大的经济损失。而本实施例提供的多功能动力卡瓦中，通过在座体100的第一通道内设置用于安装自封胶芯600的安装座110，可以将自封胶芯600安装在座体100内，当自封胶芯600出现损坏需要更换时，无需在对作业平台和多功能动力卡瓦进行移动。

参见图2所示，本实施例的可选方案中，座体100侧壁上开设有安装孔120，安装孔120的轴线垂直于自封胶芯600的轴线；安装孔120内设置有用于限制自封胶芯600脱离安装座110的限位件130。

具体的，当需要更换自封胶芯600时，先将安装孔120内的限位件130向外取出，使得自封胶芯600能够顺着座体100的第一通道移动，然后通过驱动件200打开卡瓦300，当卡瓦300完全打开后，上提管柱，自封胶芯600可以由管柱带出多功能动力卡瓦，上升到平台上方便检查及更换的位置，然后驱动件200驱动卡瓦300关闭，抱紧管柱，工作人员可以对自封胶芯600进行检查更换。

其中，安装孔120可以采用螺纹通孔。

本实施例的可选方案中，限位件130采用顶丝。

具体的，限位件130可以采用顶丝，方便操作，顶丝与安装孔120螺纹连接，在固定自封胶芯600时，将顶丝旋入，顶丝凸出座体100内壁的一端会对自封胶芯600形成约束。

参见图1、图2和图4所示，本实施例的可选方案中，驱动件200通过连杆机构500与卡瓦300连接。

具体的，驱动件200通过连杆机构500驱动卡瓦300运动，当驱动件200工作时会带动连杆机构500运动，从而驱动卡瓦300抱紧管柱。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。