一种井下作业打捞工具的制作方法

本发明涉及石油开采技术领域，具体涉及一种井下作业打捞工具。

背景技术：

在石油开采的过程中，由于某些油井的地层条件复杂，会造成井筒状况不佳的情况，在测井施工的过程中，测井仪器或是测井工具可能会出现卡住或掉落入井内的问题，造成工程事故和重大损失。

在现有的井下打捞技术中，多采用打捞器进行打捞，工作人员把打捞器放入至井下时，由于打捞器的直径要小于井口的直径，所以导致打捞器在下放和提升的过程中，容易产生晃动并与井壁发生碰撞，造成打捞工具和井壁的损伤，同时也容易使打捞上来的工具仪器发生二次脱落，造成二次损坏；此外，在现有的打捞工具技术中，一种打捞工具一般只能针对一种掉落物进行打捞，如果在井下的掉落物种类较多的情况下，就需要在每次打捞完一种类型的掉落物之后，更换打捞头或打捞工具，再进行打捞，此过程费时费力，增加了打捞的成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中由于打捞工具在井下晃动造成的打捞工具和井壁受损以及打捞工具对打捞物种类限制等问题，提出了一种井下作业打捞工具，通过动力机构、稳固机构和抓取机构，提高打捞工具在井下的稳定性以及打捞的多样性，满足在不同油井中的打捞工作，提高打捞效率，减少使用成本。

本发明的技术方案是：

一种井下作业打捞工具，其特征在于，所述打捞工具包括外壳、第一动力机构、稳固机构、第二动力机构、第一抓取机构和第二抓取机构，所述第一动力机构、第二动力机构和第二抓取机构依次设置在所述外壳内部，所述稳固机构设置在所述外壳外部两侧，所述第一抓取机构安装在靠近所述外壳底部的位置处；

所述外壳内部固定设置有用于安装所述第一动力机构的第一安装板和安装所述第二动力机构的第二安装板，所述第一动力机构贯穿所述第一安装板后与所述稳固机构固定连接；

所述稳固机构包括连杆和与井壁接触的支撑板，所述连杆一端与设置在所述支撑板上的第二支耳连接，另一端连接所述第一动力机构；所述支撑板靠近井壁的一侧均匀安装有若干滚轮，所述支撑板的两端还均安装有挡片；

所述第一抓取机构包括抓取杆，所述在抓取杆转动安装在所述外壳上，所述抓取杆的一端连接所述第二动力机构，另一端安装有抓钩，所述抓取杆靠近所述抓钩的一端还安装有驱动杆，所述驱动杆的上下端面均设置有齿牙，所述驱动杆的上下两侧分别设置有与所述驱动杆啮合驱动的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，所述第一驱动齿轮上与所述驱动杆相对应的一侧设置有用于固定打捞物的固定钻杆；所述第二驱动齿轮与抓钩之间设置有换向齿轮，所述换向齿轮一侧与所述第二驱动齿轮相啮合，另一侧与设置在所述抓钩上的第三驱动齿轮相啮合。

进一步的，所述第一动力机构包括了第一液压缸和第一伸缩杆，所述第一伸缩杆一端与所述第一液压缸固定连接，另一端贯穿所述第一安装板后固定连接有安装接头，所述安装接头上设置有用于连接所述连杆的第一支耳。

进一步的，所述第一安装板的顶部端面上对称安装有两个内部中空的固定板，所述固定板内部填充设置有填充纤维；两个所述固定板之间安装有滑动轴承，所述滑动轴承套设在所述第一伸缩杆外部；所述固定板上均固定安装有竖直设置的支柱，所述支柱上靠近顶部和底部的位置处均安装有支撑滑块，所述支撑滑块通过连接件与所述第一液压缸连接；所述第一液压缸的顶部端面和底部端面均安装有对称设置的避震器。

进一步的，所述外壳的两侧开设有用于所述连杆穿过的开孔，所述开孔的两侧设置有用于限定所述连杆位置的转接支架；所述连杆与转接支架、第一支耳和第二支耳均通过梢轴转动连接。

进一步的，所述第二动力机构包括两个对称安装在所述第二安装板上的第二液压缸，所述第二液压缸贯穿所述第二安装板；所述第二液压缸的底端连接所述抓取杆，所述第二液压缸底端与所述抓取杆的连接位置处设置有用于限制所述抓取杆位置的挡环；所述第二安装板上还开设有凹槽，所述凹槽内安装有用于稳固所述第二液压缸的卡环，所述卡环通过螺钉固定在所述第二安装板上。

进一步的，所述第二抓取机构包括第二伸缩杆和抓取钻头，所述第二抓取机构固定安装在所述第二安装板的底面上，所述抓取钻头固定连接在所述第二伸缩杆上。

进一步的，所述外壳的底端安装有与所述外壳侧壁相垂直设置的接触板，所述接触板与外壳之间通过转轴转动连接；所述外壳内壁上安装有用于控制所述第二抓取机构启停的触碰开关，所述接触板上设置有用于触发所述触碰开关的触碰器；所述触碰开关通过连接线与所述第二抓取机构连接。

进一步的，所述外壳外侧顶部端面上对称安装有吊环，所述吊环内设置有用于吊起所述打捞工具的吊绳；所述外壳顶部端面上还安装有控制器，所述控制器上连接有传输线，所述控制器通过出油管与所述第一液压缸连接；所述外壳内部还设置有两条用于传输液压油的输送管，所述输送管的底端与所述第二液压缸连接，所述输送管顶端通过所述出油管与所述控制器连接。

进一步的，所述抓取杆与外壳通过所述转轴转动连接，所述抓取杆的顶部开设有开槽，所述挡环滑动安装在所述开槽中；所述固定钻杆上靠近打捞物的一端设置有固定钻头，所述固定钻头与固定钻杆通过转动轴承转动连接，所述固定钻杆上设置有第一滑槽，所述第一滑槽通过第一定位栓安装在所述抓取杆上，所述第一定位栓固定设置所述抓取杆上；所述驱动杆上开设有第二滑槽，所述第二滑槽通过第二定位栓固定在所述抓取杆上，所述第二定位栓固定安装在所述抓取杆上；所述驱动杆靠近打捞物的一端还设置有滑动曲面；所述抓钩上设置有用于钩取绳索线缆的倒钩。

进一步的，所述挡片为高锰钢材质。

本发明的有益效果：

（1）本发明提供的一种井下作业打捞工具，通过设置稳固机构和第一抓取机构，一方面，对下放或提起打捞工具的过程中，稳固机构能够使整体的打捞工具处于稳定移动状态，避免其产生晃动，从根本上消除了打捞工具与井壁之间的接触和碰撞，此外，可调节的稳固机构，能够使打捞工具满足不同直径大小的井洞；另一方面，设置的第一抓取机构能够抓取不同种类的打捞物，并能对打捞物进行固定，防止其在提升过程中产生脱落的现象。

（2）本发明提供的一种井下作业打捞工具，通过设置驱动机构，使其在抓取打捞物的过程中，实现自动夹紧并进一步的固定打捞物，使打捞成功率更高，打捞效果更好。

（3）本发明提供的一种井下作业打捞工具，通过设置第二抓取机构，在针对直径较小的细杆时，第一抓取机构无法对其进行有效打捞，此时通过接触结构以及控制器，使第二抓取机构钻入杆中进行打捞，方便快捷，扩大了打捞工具的适用范围。

附图说明

图1为本发明提供的井下作业打捞工具整体结构示意图；

图2为本发明提供的井下作业打捞工具工作装填示意图；

图3为本发明提供的稳固机构结构示意图；

图4为图1中a部放大图；

图5为图1中b部放大图；

图6为图1中c部放大图；

图7为图1中d部放大图；

图8为图1中e部放大图；

图中，1、外壳；101、第一安装板；102、第二安装板；103、吊环；104、吊绳；105、控制器；106、传输线；107、开孔；108、转接支架；109、支柱；110、避震器；111、出油管；112、输送管；113、支撑滑块；114、连接件；115、固定板；116、滑动轴承；117、填充纤维；118、接触板；2、第一动力机构；201、第一液压缸；202、第一伸缩杆；203、安装接头；204、第一支耳；205、接口；3、稳固机构；301、连杆；302、支撑板；303、挡片；304、滚轮；305、第二支耳；4、第二动力机构；401、第二液压缸；402、卡环；403、螺钉；404、挡环；5、第一抓取机构；501、抓取杆；502、开槽；503、固定钻杆；5031、第一滑槽；504、第一定位栓；505、转动轴承；506、固定钻头；507、第一驱动齿轮；508、驱动杆；5081、第二滑槽；5082、滑动曲面；509、第二定位栓；510、第二驱动齿轮；511、换向齿轮；512、第三驱动齿轮；513、抓钩；6、第二抓取机构；601、第二伸缩杆；602、抓取钻头；603、连接线；604、触碰器；605、触碰开关；7、转轴。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

需要理解的是，术语“上下、左右、两端、竖直、内部、外部、中部、顶部、底部、两侧、顶端、底端、两侧、上方、”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一、第二、第三”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、第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

如图1至图8所示，本发明提供的一种井下作业打捞工具，包括了外壳1、第一动力机构2、稳固机构3、第二动力机构4、第一抓取机构5和第二抓取机构6；其中，第一动力机构2、第二动力机构4和第二抓取机构6从上到下依次竖直设置在外壳1内部，稳固机构3对称设置在外壳1外部两侧，且稳固机构3的位置处于外壳1中部位置处；另外，第一抓取机构5转动安装在外壳1上并靠近外壳1底部位置处，用于抓取打捞物；在外壳1的内部固定安装有水平设置的第一安装板101和第二安装板102，第一安装板101位于第二安装板102上方，且第一动力机构2安装在第一安装板101上，第一动力机构2贯穿第一安装板101后与稳固机构3相连接，用于带动稳固机构3开合，使其伸张或收缩；第二动力机构4安装在第二安装板102上，用于给第一抓取机构5提供动力。

如图1和图3所示，上述稳固机构3包括了连杆301和支撑板302，支撑板302用于与井壁相接处，连杆301的一端与设置在支撑板302上的第二支耳305转动连接，另一端连接在第一动力机构2上，第一动力结构2通过连杆301带动支撑板302移动，对整个打捞工具起到稳固支撑的作用；此外，如图3所示，在支撑板的两端均固定安装有挡片303，用于阻挡和剥离井壁上的杂质或附着物，避免其对连杆301和支撑板302造成损坏，且在支撑板302靠近井壁的一侧，均匀安装有若干个滚轮304，通过设置滚轮304，减少支撑板302与井壁之间的摩擦损耗，降低装置的功能损耗，并提高装置的使用寿命。

进一步的，如图1、图7和图8所示，上述第一抓取机构包括抓取杆501，抓取杆501成弯弧形状并转动安装在靠近外壳1的底部位置上，抓取杆501的顶端连接在第二动力机构4上，其底端安装有抓钩513；在抓取杆501上靠近抓钩513的一端安装有驱动杆508，驱动杆508与抓取杆501垂直设置，且在驱动杆508的上下两个端面均匀设置有齿牙；在驱动杆508的上下两侧分别设置有第一驱动齿轮507和第二驱动齿轮510，并且第一驱动齿轮507和第二驱动齿轮510均与驱动杆508上的齿牙相互啮合，通过驱动杆508来带动第一驱动齿轮507和第二驱动齿轮510转动；在第一驱动齿轮507的上方位置安装有固定钻杆503，固定钻杆503与驱动杆508关于第一驱动齿轮507对称设置，通过第一驱动齿轮507来带动固定钻杆503的移动，使其达到固定打捞物的作用；在第二驱动齿轮510与抓钩513之间安装有换向齿轮511，换向齿轮511的一侧与第二驱动齿轮510相啮合，另一侧与设置在抓钩513上的第三驱动齿轮512相啮合，通过换向齿轮511，使第二驱动齿轮510输出的转动方向进行转换，并通过第三驱动齿轮512来带动抓钩513进行转动，对打捞物进行打捞或夹紧。

进一步的，如图1所示，在具体实施方式中，第一动力机构2包括了第一液压缸201和第一伸缩杆202，第一伸缩杆202的一端固定连接在第一液压缸201的端部，另一端固定设置有安装接头203，安装接头203与连杆301连接，用于带动连杆301移动，在安装接头203上还设置有第一支耳204，连杆301端部转动安装在第一支耳204上。

进一步的，如图1和图5所示，在具体实施方式中，第一安装板101的顶部端面上对称安装有两个固定板115，两个固定板115均紧贴外壳1的内壁设置并且其内部为中空结构，在固定板115的内部中空结构中装有填充纤维117；在两个固定板115之间安装有一滑动轴承116，并将滑动轴承116夹紧；其中，滑动轴承116还套设在第一伸缩杆202的外部，一方面对第一伸缩杆202起到稳固的作用，另一方面滑动轴承116里面的滚珠能够有效减少滑动轴承116与第一伸缩杆202之间的摩擦，提高第一伸缩杆202的使用寿命；另外的，在每个固定板115的顶部端面上均安装有竖直设置的支柱109，支柱109的底端与固定板115固定连接，顶端与外壳1内壁固定连接，在每个支柱109上靠近顶部和底部的位置处均安装有支撑滑块113，支撑滑块113通过连接件114与第一液压缸201连接，通过设置支柱109与支撑滑块113，对第一液压缸201起到稳固的效果，避免其在水平方向上的晃动；此外，在第一液压缸201的顶部端面和底部端面上均安装有对称设置的避震器110，通过设置避震器110来减缓第一液压缸201在打捞工具下放或提升过程中产生的震动，防止其因剧烈震动发生故障。

需要说明的是，如图1所示，在具体实施方式中，外壳1的两侧设置有开孔107，用于连杆301穿过，并且在外壳1上靠近开孔107的位置处固定设置有旋转支架108，连杆301与旋转支架108转动连接；此外，连杆301与转接支架108、第一支耳204和第二支耳305均是通过梢轴连接，使其相互之间能够实现转动。

进一步的，如图1和图6所示，在具体实施方式中，第二动力机构4包括两个第二液压缸401，两个第二液压缸401对称设置并贯穿安装在第二安装板102上，其底端与抓取杆501相连接，并且在第二液压缸401与抓取杆501相连接的位置处设置有用于限制抓取杆501位置的挡环404，挡环404固定设置在第二液压缸401的底端；另外的，在第二安装板102的上端面上与第二液压缸401相对应的位置处设有凹槽，并在凹槽中安装有卡环402，卡环402套设在第二液压缸401的外部，通过螺钉403固定在第二安装板102上，通过设置卡环402对第二液压缸401起到稳固的效果，避免其在工作时产生晃动。

需要解释的是，如图1所示，在具体实施方式中，第二抓取机构6包括有第二伸缩杆601和抓取钻头602，第二伸缩杆601竖直固定安装第二安装板102的下端面上，且抓取钻头602转动安装在第二伸缩杆601的底端，用于钻入打捞物中，对打捞物进行固定。

进一步的，如图1和图7所示，在一具体实施方式中，外壳1的两侧底端均安装有接触板118，接触板118垂直于外壳1的侧壁，并且接触板118与外壳1底端通过转轴7转动连接，使接触板118能够绕着转轴7轴向转动；在外壳1内侧壁的底部位置处安装有触碰开关605，触碰开关605与第二抓取机构6之间通过连接线603相连接，用于控制第二抓取机构6的启停运转，进而控制第二伸缩杆601的伸缩；需要注意的是，在接触板118上安装有用于触发触碰开关606的触碰器604，当接触板118接触到打捞物并向上转动到一定角度时，触碰器604与触碰开关605接触，进而控制第二抓取机构6的运转。

能够理解的是，如图1、图4和图5所示，在一具体实施方式中，外壳1外侧的顶部端面上对称安装有两个吊环103，在每个吊环103内均穿过有吊绳104，通过吊绳104和吊环103对整个打捞工具进行下放和提升；另外的，在两个吊环103之间还安装有控制器105，并在控制器105的顶部连接有传输线106，通过传输线106将控制器105与地上设备进行连接，使操作人员能够对控制器105进行控制；在控制器105的底部设置有出油管111，出油管111通过外壳1顶部的通孔与设置在外壳1内部的第一液压缸201和输送管112相连接，需要说明的是，输送管112设置有两根，并且均贯穿固定板115和第一安装板101后与第二液压缸401相接，通过设置出油管111和输送管112，向第一液压缸201和第二液压缸401输送液压油，并通过控制器105控制液压油的流量，实现第一液压缸201和第二液压缸401的运转。

进一步的，如图1、图7和图8所示，在具体实施方式中，抓取杆501与外壳1之间同样通过转轴7转动连接，抓取杆501能够绕转轴7进行轴向转动，并在抓取杆501的顶部开设有开槽502，用于安装挡环404，通过设置开槽502，使挡环404能够在开槽502中滑动；需要注意的是，在固定钻杆503上靠近打捞物的一端设置有固定钻头506，在固定钻杆503上开设有第一滑槽5031，并在第一滑槽5031中安装有第一定位栓504，且第一定位栓504固定设置在抓取杆501上，通过第一定位栓504将固定钻杆503安装在抓取杆501上；在固定钻头506与固定钻杆503之间通过转动轴承505转动连接，转动轴承505固定安装在固定钻头506上，当固定钻头506接触到打捞物时，通过设置转动轴承505，使固定钻管503在保持进给的过程中，固定钻头506旋转钻入打捞物中，对打捞物进行固定；同理的，在驱动杆508上开设有第二滑槽5081，并在第二滑槽5081中安装有第二定位栓509，且第二定位栓509固定设置在抓取杆501上，通过第二定位栓509将驱动杆508滑动安装在抓取杆501上；此外，在驱动杆508靠近打捞物的一端设置成滑动曲面5082，滑动曲面5082表面光滑耐磨，当打捞物接触到滑动曲面5082时，将会推动驱动杆508移动，进而带动固定钻杆503和抓钩513运动，实现对打捞物的抓取和夹紧。

更进一步的，如图3和图8所示，在具体实施方式中，挡片303的材质为高锰钢材质，其具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，能够有效提高支撑板302的使用寿命；此外，在抓钩513上均匀设置有若干个倒钩，用于打捞绳索线缆，便于钩住并提起绳索线缆。

本发明的工作过程及原理：

将整体的打捞工具通过吊绳从井口中放入，当稳固机构3下落至井内后，通过控制第一动力机构2来调整稳固机构3的开合，使支撑板302紧贴井壁内侧，对整体的打捞工具起到稳定的效果，避免其产生晃动；随后通过控制第二动力机构4来调整第一抓取机构5的打开，当抓取杆501在靠近井壁的过程中，驱动杆508会提前接触到井壁，此时，驱动杆508与抓取杆501相对移动，当抓取杆501开展到最大程度时，停止第二动力机构4的运转；当驱动杆508在于抓取杆501相对移动的过程中，带动固定钻杆503和抓钩513移动；当打捞工具下落至于打捞物接触时，通过控制第二动力机构4收缩，使抓取杆501向内闭合，此时驱动杆508与打捞物相接处，并与抓取杆501产生相对移动，进而带动固定钻杆503和抓钩513的移动，对打捞物进行打捞和固定。

上述对本发明的具体实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然的，根据上述描述，可以进行多次改变和变化，对实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。