一种多液缸驱动式顶驱套管送入工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油天然气固井装备技术领域，特别涉及一种多液缸驱动式顶驱套管送入工具。
【背景技术】
[0002]下套管作业的目的在于封隔地层、加固井壁、防止油气泄漏和建立油气通道等，是石油天然气钻井作业过程中的一个极其重要的环节。下套管工具是完成下套管作业的关键性装备，常规下套管装备主要包括:用于夹持套管的井口卡瓦、用于套管旋扣的液压套管钳、用于断续灌注泥浆的开放式灌泥浆装置、用于提升套管的套管吊卡等工具。
[0003]然而上述常规下套管装备存在如下问题:井口卡瓦牙板为齿形，夹持悬挂套管时，卡瓦牙齿会咬伤管柱外壁，将降低管柱的强度和使用寿命；利用套管钳旋扣，套管螺纹的上扣扭距不易精确控制；利用断续灌浆装置灌注泥浆，不能根据需要及时循环泥浆，尤其是在套管下入遇阻时，必须重新连接方钻杆建立泥浆循环，清除沉沙，影响了下套管效率；利用套管吊卡提升套管，井眼中的套管不能旋转；此外，常规下套管装备还存在操作复杂，作业效率低，安全可靠性不高等缺点。
[0004]因此，为克服常规下套管装备的缺点，国外对顶驱下套管装置进行了研宄与产品生产。顶驱下套管装置是依托顶驱钻井装置，发展而来的一种新型下套管作业装置，该装置是集机械、液压、自动化控制于一体，能精确控制上扣扭矩、能及时循环或灌注泥浆，具有安全、高效、自动化程度高的优点，能避免常规下套管装备的缺点。
[0005]国内最近几年也对顶驱下套管装置进行了研发，中国专利号“200920105896.4”公布了一种顶驱下套管装置，另外，中国专利号“201410352905.5”公布了一种顶驱钻井设备接箍卡紧式下套管装置及其使用方法。但此类技术存在如下不足之处:(I)专利号为200920105896.4的专利，其结构复杂，制造陈本高，且卡瓦牙易咬入套管壁，降低管柱强度和使用寿命。(2)专利号为201410352905.5专利，其结构上，环形主液缸与中心管之间未设置轴承，当该装置旋转时，环形液压缸总成也会绕中心管旋转，使液压缸总成承受扭矩作用，并造液压缸总成的液压管线绕中心管缠绕。
【发明内容】
[0006]为了克服现有下套管装备的上述缺点，本发明的目的在于提供一种多液缸式顶驱下套管装置，具有结构简单，制造成本低，卡瓦对管柱损伤小的特点，并能提高下套管作业效率和作业安全性。
[0007]为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0008]一种多液缸驱动式顶驱套管送入工具，包括悬挂心轴1、连接总成2、液压缸总成3、传动总成4、夹持总成5、防碰环6组成，其结构特征为:悬挂心轴I为旋转构件，悬挂心轴I下端套有连接总成2，连接总成2下端面与液压缸总成3螺栓连接，液压缸总成3下端与传动总成4销轴连接，传动总成4下端与夹持总成5连接，夹持总成5上端外侧有防碰环6 ；
[0009]所述连接总成2包括小轴承端盖7、小圆锥滚子轴承9、小圆螺母10、悬挂筒11 ;悬挂心轴I下端外侧套有悬挂筒11，悬挂筒11与悬挂心轴I之间安装有小圆锥滚子轴承9，悬挂筒11能相对于悬挂心轴I转动；小圆锥滚子轴承9上端设置有小轴承端盖7紧固，小圆锥滚子轴承9下端设置有小圆螺母10紧固；悬挂筒11下端面通过螺栓固定连接有3?6个液压缸总成3。
[0010]所述液压缸总成3包括焊接端盖13、活塞14、活塞杆15、缸筒16、法兰端盖17 ;缸筒14上端与焊接端盖13焊接，缸筒14下端与法兰端盖17螺栓连接；缸筒16内配合有活塞14，活塞14内配合有活塞杆15 ;缸筒16与活塞14之间为滑动密封配合；活塞14与活塞杆15之间为静密封配合；活塞杆15与法兰端盖17为滑动密封配合；缸筒16壁的上下端外侦牝螺纹分别连接有高压流体的进口和出口 ；活塞杆15下端为方形双耳，方形双耳通过销轴与传动总成4连接。
[0011]所述传动总成4包括推拉卡筒18、大圆螺母19、大圆锥滚子轴承20、大轴承端盖21、卡瓦盘22 ;卡瓦心轴25为回转体，卡瓦心轴25上端外侧套有卡瓦盘22，卡瓦盘22外侧套有推拉卡筒18，推拉卡筒18与卡瓦盘22之间安装设置有大圆锥滚子轴承20，推拉卡筒18能相对于卡瓦心轴25转动；大圆锥滚子轴承20上端设置有大圆螺母19紧固，大圆锥滚子轴承20下端设置有有大轴承端盖21紧固；卡瓦盘22下端有3?6个斜T形槽，每个斜T形槽与夹持总成5上端形面配合连接。
[0012]所述卡瓦盘22下端的斜T形槽配合有3?6只夹持总成5，所述夹持总成5包括卡瓦心轴25、卡瓦板26、球形滚珠27、限位压板28、内六角螺钉29 ;卡瓦心轴25下部外侧为斜面，斜面上配合有卡瓦板26 ;卡瓦板26下端外侧表面均布有半球形凹槽，球形滚珠27安装在半球形凹槽内，球形滚珠27通过限位压板28限位；限位压板28上设置有圆台凸起34，通过圆台凸起34实现限位压板28定位与内六角螺钉29的减载；限位压板28通过内六角螺钉29固定在卡瓦板26上。
[0013]所述分瓣防碰环6由六个分瓣防碰块31组成；每个分瓣防碰块31呈扇形，扇形中设置I?2个通孔；螺栓穿过通孔，将分瓣防碰块31固定在卡瓦心轴25凸出块的端面，形成防碰环6。
[0014]与现有技术比较，本发明的效果是:悬挂单个液压缸为卡瓦板提供推拉力，能简化目前顶驱下套管装置的复杂结构，并降低顶驱下套管装置制造成本；采用球形滚珠接触套管壁，可降低对管柱外壁的损伤程度，提高卡瓦与套管的使用寿命；且本发明装置还能根据需要随时循环泥浆、提放管柱、旋转管柱，提高下套管作业自动化程度、下套管作业效率，降低石油天然气固井作业的综合成本。
【附图说明】
[0015]图1是本发明用整体结构剖面示意图。
[0016]图2是连接总成处剖面结构示意意图。
[0017]图3是本发明悬挂筒悬零件的俯视图。
[0018]图4是本发明悬挂筒悬零件的仰视图。
[0019]图5是本发明液压总成处剖面结构示意图。
[0020]图6是本发明传递总成处剖面结构示意图。
[0021]图7是本发明卡瓦盘三维结构示意图。
[0022]图8是本发明发夹紧总成剖面结构示意图。
[0023]图9是本明发推拉卡瓦A— A处断面图。
[0024]图10是本明发推拉卡瓦B —B处断面图。
[0025]图11是本明发防碰环C一 C处断面图。
[0026]图12是本明发分瓣防碰块俯视图。
[0027]图中，1.悬挂心轴，2.连接总成，3.液压缸总成，4.传递总成，5.夹紧总成，6，防碰环，7.小轴承端盖，8.小圆形阶梯，9.小圆锥滚子轴承，10.小圆螺母，11.悬挂筒，12..大圆孔，13.焊接端盖14..活塞，15.活塞杆，16..缸筒，17.法兰端盖18.推拉卡筒，19.大圆螺母20.大圆锥滚子轴承，21.大轴承端盖，22.卡瓦盘，23外螺纹，24.大圆形阶梯，25.卡瓦心轴，26.卡瓦板，27.球形滚珠，28.限位压板，29.内六角螺钉，30.圆台凸起，31.分辧防碰块，32.胶筒座，33.胶筒，34，导向头。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明做进一步详细叙述。
[0029]参照图1，一种多液缸驱动式顶驱套管送入工具，包括悬挂心轴1，悬挂心轴I外套有连接总成2，连接总成2下端通过螺栓与液压缸总成3固定连接，液压缸总成3下端与传动总成4连接销轴有，传动总成4下端与夹紧总成5形面连接，夹紧总成5有外螺栓固定有防碰环6 ；
[0030]参照图1、2，连接总成2包括小轴承端盖7、小圆锥滚子轴承9、小圆螺母10、悬挂筒11。悬挂心轴I内侧圆形通孔直径为90毫米，悬挂心轴I外侧圆柱直径为170毫米。悬挂心轴I与悬挂筒11之间设置有一对背对背的小圆锥滚子轴承9，悬挂心轴I与悬挂筒11之间能相对转动，以避免液压缸总成3绕悬挂心轴I旋转。小圆锥滚子轴承9内径为170毫米，小圆锥滚子轴承9外径直为230毫米；小圆锥滚子轴承9的内圈上端，通过悬挂心轴I外侧的小圆形阶梯8定位；小圆锥滚子轴承9的内圈下端，通过悬挂心轴I外侧螺纹连接的小圆螺母10紧固。小圆锥滚子轴承9的外圈下端，通过悬挂筒11内壁的圆形阶梯定位；小圆锥滚子轴承9的外圈上端，通过小轴承端盖7紧固。小轴承端盖7通过螺栓连接在悬挂筒11上端面，小轴承端盖7与悬挂筒11之间有垫片，垫片用于调整小圆锥滚子轴承9的游隙和预紧程度。
[0031]参照图1、3、4，悬挂筒11上端面均布有螺纹孔，小轴承端盖7通过螺栓固定在悬挂筒11上端面。悬挂筒11下端面均布有四个大圆孔12，每个大圆孔12环向均布有八个螺纹孔；液压缸总成3穿过大圆孔12 ;液压缸总成3的下端缸筒16、法兰端盖17通过八个螺栓固定在悬挂筒11下端面。悬挂筒11与悬