专利名称：油田井下套管液压拔管机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一油田井拔卸工具，主要应用于拔卸被深埋井(勘探井、生产井、注水井)下的废弃套管。
通常拔卸管道的器械由牵引装置和夹管机构组成，被拔卸工件不是很长，牵引装置拉动夹管机构，夹管机构拉动工件，即可完成拔管。但是，这种拔管机不能连续地拔卸深埋于钻井中2000～5000米长的套管。如果一次性拔卸套管行程很长，则牵引装置空中高度增加，整机成本随高度增加相应地增加；如果拔卸行程短，则需要换扣(松开被拔套管，在新的位置重新夹紧被拔套管)，换扣时，被拔套管上牵引力消失，处于拉伸状态套管具有恢复弹性伸长而迅速缩回井下。通常，长度为2000米左右的套管在拔卸时其弹性伸长大于1.5米。基于上述原因，目前，我国各油田尚有成千上万口废井，其套管长期滞留于井下，仅以华北油田地区就有套管废井近千口。
本实用新型的目的是提供一种油田井下套管液压拔管机(以下简称液压拔管机)它既能间歇不停地拔卸井下套管，又能方便地使被拔卸的套管在换扣时继续处于拉伸状态。
为实现上述发明的目的，本实用新型的液压拔管机采用下述技术方案予以实现，它由机架1、两只油缸3、活动横梁2、固定横梁5、夹管装置8组成，机架1上装有不动的固定横梁5，固定横梁5两边分别装有一只油缸3，其油缸3的活塞杆4顶端分别与活动横梁2的两边联接，在上述的固定横梁5和活动横梁2中部分别开有圆锥通孔7，其锥度角β＝5°～15°，并且分别设置结构相同的夹管装置8，夹管装置由卡瓦9、圆环10、径向滑杆11、纵杆12、压簧13组成，在圆锥通孔7的锥面上均匀地分布一组卡瓦9，卡瓦9外侧面锥度与其圆锥通孔7的锥度相同，圆环10上均匀地开有一组径向长条形滑孔15和一组紧固孔16，径向滑杆11一端凸肩置于圆环10的径向长条形滑孔15上方，其另一端穿过径向长条形滑孔15分别与卡瓦固定联接，纵杆12一端与圆环10的紧固孔16固定联接，其另一端穿过活动横梁2(或者固定横梁5)上的阶梯通孔17以及装在阶梯通孔17内的压簧13，压簧13一端顶着活动横梁2(或固定横梁5)，其另一端顶着纵杆12下部凸缘。
上述液压拔管机两只结构相同的夹管装置8的每组卡瓦9至少为3片，其内侧壁18为凹凸锯齿状，内侧壁18下部开口处向外扩，扩口角α＝5 °～15 °。
由于本实用新型提供的液压拔管机采用活动横梁2和固定横梁5上分别设置结构相同的夹管装置8，当它拔管时，两只油缸3同步推动活动横梁2上移，使其圆锥通孔7内卡瓦9夹紧套管，套管随着活动横梁5一起向上移动而拔出地面。与此同时，固定横梁5内圆锥通孔7内卡瓦9，随着被拔套管上移而松开套管。当油缸推到顶端返程时，活动横梁2下移，使活动横梁圆锥通孔7内卡瓦9松开套管。与此同时，处于拉伸状态的被拔套管立即下缩时，固定横梁圆锥通孔7内卡瓦9受套管下缩力的作用，立即夹紧套管，阻止套管继续往井下缩。当活动横梁2返回到起始位置后，重新上移再次夹紧处于拉伸状态的套管，继续拔卸套管。这样周而复始，直至拔出井下全部套管。由于夹管装置8的卡瓦9内侧壁下部开口处向外扩，使被拔套管的接头(其直径大于套管直径顶开卡瓦9)能够顺利进入或通过卡瓦，保证液压拔管机连续拔卸。该机结构简单，操作方便，适用于回收长期被深埋于井下的合金钢套管，具有很大的经济效益和社会效益。
图1为液压拔管机结构示意图；图2为
图1中活动横梁2(或固定横梁5)夹管装置剖视图；图3为图2中夹管装置8的一组卡瓦结构示意图；图4为图2中夹管装置8的圆环结构示意图；图5为图2中夹管装置8的卡瓦内侧壁局部放大示意图。
现结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
在拔卸井下套管之前，利用测井爆破装置在井下适当深度(如2000米)处对套管进行爆破，使套管在该处被炸断或炸松套管接头。液压拔管机装在井台上对准井口固定。用工具撬起该机活动横梁2(或固定横梁5)上圆环10，圆环10通过径向滑杆11带动其卡瓦9，卡瓦9在活动横梁2(或者固定横梁5)的圆锥通孔7(锥度角β为5 °～15 °)的锥面向上滑，便可拔开卡瓦9，用与井下同样尺寸的套管由上向下穿过卡瓦9与井口的待拔套管联接。放下活动横梁2(或者固定横梁5)上的圆环10，圆环10上的纵杆12受弹簧13向下拉力，与圆环10相联的一组卡瓦9也沿着在活动横梁2(或者固定横梁5)上圆锥通孔7的锥面下滑，使卡瓦9径向抱紧套管。此时，卡瓦9对套管存有予抱紧力。
液压驱动系统的压力油分别进入油缸3下腔，油缸3上腔回油，两只油缸3内活塞杆4分别同步推动活动横梁2向上移动，装在活动横梁2中部的一组卡瓦9对套管存在予抱紧力，其滞后活动横梁2向上运动。在活动横梁2的圆锥通孔7内作相对滑动，迫使卡瓦9径向收缩，卡瓦抱紧套管，使卡瓦9和套管无相对滑动而随活动横梁2一起向上运动。此时，固定横梁5圆锥通孔7内卡瓦9也在予抱紧力作用下抱住套管，跟随被拔套管向上移动，卡瓦9的外锥面离开固定横梁5的圆锥通孔7的锥面，卡瓦9便失去径向抱紧力，松开被拔套管，套管可在卡瓦9内滑动。两只油缸3内活塞杆4同步运行一个行程，套管被拔出井面一个行程长度。操纵液压驱动系统液压换向阀，液压油从两只油缸3上腔进油，两只油缸3内下腔回油，两只油缸3活塞杆4同步拉动活动横梁2下降，由于活动横梁2中卡瓦9对套管存在予抱紧力，卡瓦9抱住套管滞后活动横梁2下降，卡瓦9外锥面与活动横梁2内圆锥通孔7的锥面脱离，卡瓦9便失去径向抱紧力，松开套管，卡瓦9随着活动横梁2沿套管下滑。与此同时，不动的固定横梁5内一组卡瓦9对套管存在予抱紧力，处于被拉伸状态的套管产生恢复弹性伸长而回缩，带动抱住套管的卡瓦9在固定横梁5内圆锥通孔7的锥面下滑，固定横梁5内圆锥通孔7的锥面对卡瓦9产生更大径向抱紧力，将套管抱住，立即阻止套管缩回井下，被拔套管继续处于拉伸状态。当活动横梁2退回到起始位置时，液压驱动系统改变压力油流向，重复上述拔管动作，活动横梁2的夹管装置8再次夹紧处于拉伸状态的套管，继续拔卸套管，如此周而复始循环，直到套管全部拔出地面。
液压拔管机拔管时，套管接头遇到卡瓦9便可沿着卡瓦9下部开口处向外扩的内壁18(角度α＝5 °～15 °)顶开卡瓦9，卡瓦9作向上运动同时，可作径向运动。套管接头均能顺利进入或者通过卡瓦9内侧壁18，当套管被拔出一节(每节长约10米～15米，井下套管通常由多节短管用接头联接而成)，松开接头，卸下套管，运走，继续拔管。
权利要求1.一种油田井下套管液压拔管机，它由机架(1)、两只油缸(3)、活动横梁(2)、固定横梁(5)、两个夹管装置(8)组成，机架(1)上装有不动的固定横梁(5)，固定横梁(5)两边分别装有一只油缸(3)，其油缸(3)的活塞杆(4)分别与活动横梁(2)两边联接，其特征在于在上述的活动横梁(2)和固定横梁(5)的中部分别开有一个圆锥通孔(7)，其锥度角为β＝5°～15°，并且分别设置结构相同的夹管装置(8)，夹管装置(8)由卡瓦(9)，圆环(10)、径向滑杆(11)，纵杆(12)，压簧(13)组成，在圆锥通孔(7)的锥面上均匀地分布一组卡瓦(9)，卡瓦(9)外侧面锥度与其圆锥通孔(7)的锥度相同，圆环(10)上均匀地开有一组径向长条形滑孔(15)和一组紧固孔(16)，径向滑杆(11)一端凸肩置于圆环(10)的径向长条形滑孔(15)上方，其另一端穿过径向长条形滑孔(15)分别与卡瓦(9)固定联接，纵杆(12)一端与圆环(10)的紧固孔(16)固定联接，其另一端穿过活动横梁(2)或者固定横梁(5)上阶梯通孔(17)以及装在阶梯通孔(17)内的压簧(13)，压簧(13)一端顶着活动横梁(2)或者固定横梁(5)，其另一端顶着纵杆(12)下部凸缘。
2.根据权利要求1所述的油田井上套管液压拔管机，其特征在于上述两只结构相同的夹管装置(8)的每组卡瓦至少为3片，其内侧壁(18)为凹凸锯齿状，内侧壁(18)下部开口处向外扩，扩口角为α(＝5 °～15°。
专利摘要本实用新型公开了一种油田井下套管液压拔管机(简称液压拔管机)其机架1上装有不动的固定横梁5，固定横梁5两边分别装有一只油缸3，其油缸3的活塞杆4与活动横梁2两边联接，在上述固定横梁5和活动横梁2的中部分别开有一个圆锥通孔7，并分别设置结构相同的夹管装置8，这种液压拔管机结构简单，操作方便，在拔管时使被拔套管始终处于拉伸状态，适用于拔卸深埋井(勘探井、生产井、注水井等)下的废弃套管。
文档编号E21B23/00GK2224912SQ9523995
公开日1996年4月17日 申请日期1995年6月15日 优先权日1995年6月15日
发明者郁永庆, 黄国庆, 吴瀚, 刘伯平, 陆志康 申请人:国营海安粮食机械厂