专利名称：液压释放油井工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及油井的钻井和完井所用的工具。本发明特别涉及能用来降低衬管和井筒之间的摩擦力，或释放钻柱以便从井筒中将其取出的工具。
钻油井时，用钻具钻出井筒。井筒钻成后，借助钻杆安装套管或衬管，使其穿过产油地层。安装好衬管，通过钻杆、衬管将水泥浆泵入衬管和井筒壁上的套管之间的环状空间中，使衬管粘固在该位置，使产出液体保持在衬管中。
通常，井筒不是完全垂直的，明显地向水平方向偏斜，这种向水平方向偏斜的井称之为陡角延伸井。由于衬管压在井壁上的载荷引起衬管和井筒壁之间的摩擦力，将衬管下入陡角延伸井中是困难的。向井筒中下衬管时，使衬管转动可显著降低衬管移动的摩擦阻力。
将衬管下入井筒中的工具在衬管下入过程中不能转动衬管，尽管该工具在注水泥浆的过程中允许衬管转动。这样作的理由是一旦衬管安装好后就可通过转动从衬管上释放工具。因此，通过转动衬管来降低摩擦阻力在这里是不可能的。
在钻井过程中，有时由于钻杆前端被卡住，不得不从井筒中提起钻柱。为提起钻柱则须要使其与被卡住部分分开。一般是向左扭动钻柱，在钻杆内的某个适宜的位置脱开连接。
本发明提供一种工具及其使用方法。采用该工具及其使用方法，在将衬管下入井筒中时可转动衬管，在衬管安装就位后通过简单的液压就可从衬管上释放该工具，并可从井中提起该工具和钻杆。该工具和方法在注入水泥浆的过程中也允许衬管转动。本发明还提供一种能用于钻柱的工具，用以在钻柱前端被卡住时，在一选定位置仅通过液压就可使钻柱与其被卡住的前端分开，从而能够将其打捞和取出。
本发明提供了一种形式的液压释放工具，它具有一个安装组件和一个接头。安装组件包括一个装有一个活塞的主体，处于安装位置的这个活塞连接在主体上，最好用剪钉将其连接在主体上，使它不相对于主体移动，直到它承受的工作钻柱压力产生一个高于足以释放该活塞的力为止。当使用剪钉时，则剪钉被剪断。当达到该压力时，活塞在主体中向一释放位置移动。主体内装有卡爪，它们能在缩回和伸出位置之间作径向移动。例如弹簧这样的偏压装置将卡爪压向缩回位置。当活塞在其安装位置时，位于活塞上的装置使卡爪处于伸出位置。活塞上的一个径向向外延伸的台阶通常作为这种装置。卡爪在其伸出位置通过插口与接头啮合，使得接头通过转动和移动连接在该组件上。当活塞移到其释放位置时，活塞上的装置例如在台阶上方的凹槽允许卡爪缩回。当卡爪缩回时，接头和安装组件不再连接在一起，能被分开。活塞最好遮盖着一个处在工作钻柱压力和周围井压之间的泄压孔。当活塞移至其释放位置时，该孔使工作管柱压力与周围井压连通，降低工作钻柱压力，这表示安装组件与接头已脱开。
本发明以更详细的形式提供一种液压释放工具，它具有如安装组件和接头那样的剪切安装组件和下放接头。剪切组件包括一个在其内部装有一活塞的主体。活塞通过剪钉连接在主体上。活塞的顶部(从钻柱的位置的意义上讲)有一端面，它承受钻杆内的液压。活塞的底部也具有这样一个端面，但其面积小于顶部端面。因此，液压会使活塞朝钻柱的底部移动，但剪钉阻止活塞的移动。卡爪安装在主体上，并从主体径向向外伸出，与下放接头中的插口啮合，这种啮合通过转动和移动将剪切组件和下放接头连接在一起。作用在卡爪上的弹力把主体和剪切组件压向它们的轴。活塞的台阶与卡爪的底面接触，使卡爪处于伸出位置并与插口处于啮合状态。
随后，将液压释放工具直接连接在衬管上，转动衬管，使衬管在陡角延伸井中能克服它与井筒壁之间的摩擦阻力。在注水泥浆的过程中，液压释放工具也能转动衬管。
提升钻杆时，杆中的液压增加到足以剪断剪钉。这种情况发生在迫使衬管刮塞在衬管中通过，刮去衬管壁上的水泥浆之后。刮塞落在一个止塞箍上，压力增加到足以剪断剪钉，剪钉被剪断，活塞则在主体中移动，活塞上的台阶离开卡爪的底面。当卡爪离开台阶时，弹簧使卡爪从插口中缩回，从下入接头上释放剪切组件。卡爪头部的倒角确保卡爪能脱开插口，这是由于由下放接头施加到卡爪上的作用力，通过倒角形成作用于卡爪上的径向缩回力。
有时，工作管柱内的压力不能增加到足以移动活塞和释放卡爪的程度。例如，如果刮塞未落在止塞箍上，则工作管柱压力不能充分地上升。当发生此情况时，将一个具有塞的泵送的刮塞向下送入工作管柱，使它落在液压释放工具的活塞上，在该处密封工作管柱。活塞处被密封后，由于活塞没有暴露在从另一方向反抗剪切力的压力中的区域，与别的情况所须的压力相比，一个较低的压力就可以剪断剪钉。此外，通过活塞的孔已经被密封封闭，作用在密封区域的工作管柱压力将增加作用在活塞上的力，使剪钉剪断。
液压释放工具也是一种钻柱释放工具。该释放工具由衬管释放工具改变而成，为此只要通过一个钻柱释放接头将该释放工具装在钻柱中就可以了。
在使用中，钻柱释放工具适宜的工作方式与衬管释放工具的相同。使液压增加到足以剪断限制活塞移动的剪钉，活塞移动，啮合在释放接头的插口中的卡爪的底面脱开台阶。释放接头相当于下放接头。弹力作用在卡爪上，使卡爪从插口中缩回，钻柱则与被卡住的部分分开。随后，可从井筒中提起钻柱的被分开部分，并采用一般的技术，例如震击器和打捞，将钻柱的易出故障的前端从井筒中取出。
本发明的这些以及其它特征、情况和优点通过下述描述，所附权利要求和附图将变得更加清楚。
图1是本发明特别适于进行下入衬管、注水泥浆和释放工作的液压释放工具的半剖视图;
图2是本发明特别适于进行钻柱释放工作的液压释放工具的半剖视图;
图3示意地表示本发明的工具的使用情况;
图4表示一种能用于本发明的泵送的刮塞，用于增加作用在活塞上的压力以便移动它，并在惯用技术失效的情况下释放释放工具。
参看图1，本发明的液压释放工具10用于下入衬管和注放水泥浆粘固衬管，使用中将其顺次连接在钻杆和衬管之间的工作管柱中。该工具具有一个剪切安装组件和一个接头，该接头是以下放接头牵索接收器的形式给出的。剪切安装组件和接头具有轴向通孔，在下衬管和完井时用于流过工作液体。
剪切安装组件具有四个径向伸出的卡爪15，当它们伸出时，将剪切组件和下放接头连接在一起，当它们缩回时，使两者释放脱开。每一卡爪具有一弹簧16，它将卡爪向内压向该组件的纵轴17，使其离开图1所示的伸出位置，用于释放下放接头。每一卡爪都具有一倒角19。
剪切安装组件12包括一个主体18和一安装在主体内的活塞20，由于作用于活塞端部的足够大的液压差，活塞能在主体内沿轴线17从安装位置移动到释放位置。图1所示位置是安装位置。活塞被许多剪钉22卡在图1所示的安装位置。这些剪钉被卡在环24中并伸入活塞。环24靠在主体18的一个内台肩26上。一个环形的外台阶28通常与卡爪15的内端相接触，用于反抗弹簧16的收缩力而使卡爪伸出。在台阶的上下两侧具有环形凹槽27和29，在凹槽处活塞的内径减小(在这个说明书中，叙述方法是根据工作管柱和井筒进行的)。
活塞20有一上端面30，它垂直于组件的轴17，用于承受工作管柱中的液压，向活塞施加一向下的力，即朝向图1右方的力。
活塞还有一上端面32，它随受工作管柱内的液压，向活塞施加一向上的力，即作用于活塞上的朝向图1左方的力。端面30的面积大于端面32的面积，使得管柱中的液压作用在活塞上的有效力是朝向井底的。当相应于朝向井底的力的有效的朝向井底的压力足以剪断剪钉时，剪钉被剪断(上述压力与剪切所须要的力有关，在本说明书中，有时将它称为“予定的压力”)。
如果须要的话，可通过活塞的轴孔的上端处的锥形座33给图4所示的泵送的刮塞提供密封。凹槽29内的活塞壁上具有许多轴向泄压槽35，在液压锁定条件下，通过这些槽可将衬管压力与衬管和套管之间的环形空间的压力连通起来。当活塞移到其释放位置时，这些槽能通过容纳卡爪的侧孔连通衬管和上述环形空间。
下放接头14具有四个插口34。这些插口接收伸出的卡爪15，把剪切安装组件与下放接头连接在一起。卡爪的倒角可使下放接头与卡爪轴向啮合，在弹簧力不够的情况下，可迫使卡爪缩回。
剪切安装组件12的上部接头36通过位于两者之间的螺纹38与主体18连接。接头36具有与钻杆连接的内螺纹40。
下放接头14具有一个标准的下部接头42和一个释放接头44。释放接头具有插口34，释放接头44可通过一个标准的螺纹连接45与下部接头42相连。下部接头一般与衬管组件相连。
在继续详细描述之前，将简要地描述用于衬管的液压释放工具的使用情况。
通过使卡爪15进入插口34中，把剪切安装组件与下放接头14连接在一起，用钻杆转动该工具，下放接头14转动衬管组件，衬管组件边转动边下入井筒中。因此，井筒壁和衬管间的摩擦力比衬管不转动时要低。由于转动，消除或至少大大降低在陡角延伸井筒中产生摩擦力的问题。
当衬管已下入井筒中并完成了井的注水泥浆后，工作管柱内的液压增加到足以破坏剪钉22，活塞向下移动。当活塞向下移动时，凹槽27便对着卡爪的底面。台阶28不再顶着卡爪，由于弹簧16径向向内的力的作用，卡爪脱开插口34，从而脱开与下放接头的啮合。如果一个或几个卡爪被卡住，卡爪的倒角19与插口34的边缘接触，由于所产生的径向向内的力的作用，卡爪被强制缩回;接着，剪切组件脱开下放接头，然后，可将剪切安装组件与钻杆一起提出井筒。
继续对图1所示的本发明进行详细描述。主体18具有一导向井眼端46。该导向端在其头部具有外倒角48。内管螺纹50是导向端的开口，剪切安装组件通过内管螺纹与另一工作管柱部件相连。主体从导向端46至部分52在台肩54处升高。部分52具有侧孔56，用于使卡爪穿过主体。外凸缘58从中间部分52的内侧径向向外延伸。这个凸缘具有一个垂直前表面60和锥形后表面62，后者阻止碎砂、石和其它外来物进入液压释放工具和下放接头的内部之间。凸缘的后表面高出主体的后端64。一对0-形环66密封主体和下放接头14的释放接头44之间的接触面。当剪切组件和下放接头连接好后，前表面60靠在释放接头44的上端。
活塞20在其上端有一处凸缘70。该凸缘装有0-形环72，用于密封活塞和主体孔壁，使得液压不能通过凸缘进入凸缘后面的环形凹槽74。上述凹槽内装有环24和剪钉22。一个或多个泄压孔76使环形凹槽内的压力与工具外部井底的压力相同。当凸缘70通过泄压孔时，由于流体经这些孔流到工具外侧，工作管柱压力降低。压力下降将给操作者一个信号，表示剪切组件与工作管柱已不再连在一起，并且在工作管柱与外套管之间的环形空间建立起一个循环通路(当一个衬管刮塞落在一个止塞箍上时，则循环中止)。
凹槽29底端处的内凸缘80上的台肩78与台肩28的前端接触，可阻挡活塞继续向下移动，0-形环81装在凸缘80的轴向内表面上，用于密封活塞的一个表面，不让工作管柱流体进入凹槽29内。对于每一弹簧16在凹槽84中具有一弹簧卡82，它将弹簧卡在其所在的位置上。每一弹簧卡都安装在凹槽的壁上。
多个定位螺钉86把上部接头36和主体18连接在一起。这些定位螺钉可防止螺纹连接38松脱。然而，轴向载荷由螺纹连接的螺纹承受。
图2表示本发明的一种钻柱释放工具110。
钻柱释放工具有一个剪切安装组件111，它具有一个主体112和一个安装在该主体内的活塞114，。这些部件具有一纵轴115。用与上面所描述的实施例相同的方式，通过螺纹和定位螺钉的连接118将接头116连接在主体112上。释放接头120具有纵轴115，该接头同样具有四个内插口122。
主体的外表面上具有填料124，当剪切组件和释放接头结合后，它与释放工具的内孔壁126接触。
四个卡爪128穿过主体112上的侧孔130，这是由于活塞114上的台阶132迫使卡爪克服弹簧134的恢复力向外伸出的原因，正如上述实施例那样，每一卡爪具有一弹簧。也如上述实施例那样，在弹簧卡槽138中装有弹簧卡136，弹簧卡被固定在弹簧卡槽的壁上，弹簧卡136将每个弹簧固定在位。弹簧通常径向向内地将卡爪压向工具的轴线。
在台阶132的上下端具有两凹槽140和142。这两个凹槽的作用与上述的工具的作用相同。因此，当足够的液压作用于活塞上时，上凹槽140移至卡爪128的底面处，由于弹簧134的向内的力的作用，卡爪从其伸出位置缩回。
通过多个剪钉144将活塞固定在主体内的位置上。如上所述，剪钉安装在环146中，环146装在由活塞和主体112的前内壁限定的凹槽148内。活塞上部的外凸缘150装有0-形环152。0-形环密封主体112的内壁，使凹槽148不承受工作管柱压力。泄压孔154使凹槽148内的压力与井底的和工具外部的压力相同。当凸缘150通过泄压孔154时，降低工作管柱压力，这表示安装组件与释放接头120已脱开。
如上所述，主体具有一外凸缘156，它具有一与释放接头120的端部相配合的垂直表面158。如图所示，凸缘的后端是锥形的，防止碎砂、石进入液压释放工具和下放接头内部之间的连接部位。
活塞和剪切安装组件的主体在它们前端的接触面处由0-形环160密封。0-形环160装在主体的内凸缘162中，内凸缘162与活塞前端的一个配合面相配合。
释放接头120具有内螺纹163，在剪切组件从井筒中提出后用于连接钻杆。释放接头的前端也具有一个用于连接钻杆的外螺纹164。
参照图3，它表示图1所示的本发明实施例的典型的应用情况。图3中，钻杆管柱180直接与液压释放工具10连接。参照图1，其连接是通过钻杆端部的外螺纹和内螺纹40完成的。液压释放工具顺次与工作管柱中的其它部件连接。所示部件是下放接头182、安全接头184、衬管悬吊装置186、衬管188、止塞箍190、浮箍192和浮鞋194。根据使用情况的不同，可省去安全接头和衬管悬吊装置。上部传动或动力回转器196转动工作管柱。旋转注水泥浆头198可将水泥浆注入钻杆管柱。
图4表示一个泵送的刮塞。当由于不能把工作管柱压力增加到足以剪断剪钉时，液压释放工具不能工作，此时则使用此刮塞。刮塞202具有头部204和多个位于头部之后的锥形橡胶刮管器206。这些刮管器使刮塞在工作管柱中对中。刮塞的这些部分都是常用的。轴209把刮管器的配重与球208隔开，球208能密封图1所示的安装组件的座33。
现在将参照图1和图3描述衬管释放工具的一种应用情况。当通过上部传动或动力回转器196转动钻杆时，衬管188被下入井筒中。转动钻杆，液压释放工具则转动;由于液压释放工具与衬管相连，因此衬管也转动。钻柱边转动边移向井底。这种转动使徒角延伸井中衬管和井筒壁之间另外存在的摩擦力降低。衬管正常地定位在井筒中之后，即可注水泥浆。注水泥浆过程中，上部传动或动力回转器的动力使衬管继续转动。
水泥浆进入钻杆管柱的内部并进入衬管，将其注满。随后将一钻杆刮塞放入钻杆。钻杆刮塞后面的带压液体迫使它通过钻杆管柱，刮除钻杆内部的水泥浆。当钻杆刮塞到达钻杆管柱的底部和衬管的园顶部时，它卡在一个较大直径的刮塞上，这两个刮塞的组合体被泵送通过衬管，刮除并排走其内壁上的水泥浆。衬管刮塞最后石并在止塞箍和挡块上。
当衬管刮塞压在止塞箍上时，工作管柱内的压力增加，大约增至2，000磅/英寸2，以便使衬管悬吊装置186动作，它使衬管的顶部与予先下入的套管的内部相结合，这样衬管的重量便由与悬吊装置结合的壁承受。随后，将工作管柱中的压力增至约3，200磅/英寸2，以便从下放接头上剪断剪切安装组件。然后，将钻杆和释放的剪切组件提出井筒。
如果刮塞未落在止塞箍上，以使工作管柱压力升高，则把泵送的刮塞202放入工作管柱中，用于从接头上释放安装组件。参照图1和图4，在使用时刮塞202被泵送进入工作管柱。头部204和橡胶刮管器206通过活塞的孔，球塞208落在座33上，把座下游的工作管柱密封住。有了此密封，作用在端面32上的球的下游侧的压力不再反抗球的上游侧的液压。此外，活塞孔区域通过球承受工作管柱压力，增加了作用在剪钉上的剪切力，因此，可在低压条件下剪断剪钉，活塞移动，使卡爪缩回。
因为球208位于座33上，当要从下放接头中提出安装组件时，在浮箍192和浮鞋194中的背压活门将迫使球在座上形成更紧密的密封。此时，由于活塞处于其移动后的位置上，所以泄压槽35径向地位于0-形环81的内侧。因此，井底的压力能通过穿过台阶28和主体的相邻壁之间的接触面的泄压槽35而降低，并泄向侧孔56的外部。
钻柱释放工具的操作与刚才所描述的衬管管柱释放工具的操作十分相同，只是用于不同的目的。钻柱释放工具提供了当钻柱前端卡在井筒中时使其与钻柱脱开的一种便利的途径，这样就可使用一般的技术取出其前端。钻柱释放工具只是串连地装在钻柱的所须要的部位处。如果前端被卡住，钻柱释放工具的剪切安装组件从释放接头上被剪断，接着取出钻柱和安装组件，这样便可回收钻柱的被卡住部分。
在此已经对照几个优选的实施例描述了本发明。但是，所附权利要求的实质和范围不受上述描述的限制。
权利要求
1.一种液压释放工具，它包括(a)一个安装组件，该组件包括(i)一个具有纵轴和沿该轴的纵向孔的主体；(ii)一个活塞，该活塞可在主体的孔中从安装位置移动到释放位置，该活塞也有一纵向孔并有面积差，以便主体的孔中的液压能在活塞上产生一个有效的力，该力可使活塞从安装位置移动到释放位置；(Ⅲ)多个装在主体中的卡爪，这些卡爪可沿纵轴的径向伸出，当它们处于缩回位置时，它们靠近该轴，当它们处于伸出位置时，它们离开该轴并伸向主体之外；(Ⅳ)偏压装置，用于将卡爪压向纵轴并把卡爪压入主体；(Ⅴ)活塞上的用于与卡爪的底面接触的装置，当活塞处于安装位置时，该装置使卡爪伸到主体之外；(Ⅵ)活塞上的用于与卡爪的底面脱离接触的装置，当活塞移到它的释放位置时，卡爪受偏压装置的作用移到其缩回位置；和(Ⅶ)在活塞和主体之间的固定活塞的装置，在主体的孔中出现予定的液压之前，该装置将活塞固定在所述安装位置，当液压超过预定的液压时，该装置释放活塞，以便活塞移动到它的释放位置；和(b)一个用于与钻柱或石油生产部件连接的接头，该接头具有多个插口，这些插口用于接纳处于伸出位置的并把该接头连接到剪切安装组件上的卡爪；从而，通过使卡爪进入插口中把剪切安装组件连接到接头上，随着主体内的压力超过预定的压力，当活塞从它的安装位置移动到它的释放位置时，剪切安装组件从接头上释放并与接头脱离接触；
2.按权利要求1的液压释放工具，其特征在于，活塞上的用于与卡爪的底面接触的装置包括一个在活塞上的台阶，台阶所在的位置是，当活塞处于安装位置时，该台阶支承着卡爪的底面。
3.按权利要求2的液压释放工具，其特征在于，活塞上的用于与卡爪的底面脱离接触的装置包括一个在台阶后面的活塞的凹槽，当活塞从它的安装位置移动到它的释放位置时，该凹槽在卡爪的底面的下面通过。
4.按权利要求3的液压释放工具，其特征在于，偏压装置包括安装在卡爪和主体之间的若干个单独的弹簧。
5.按权利要求4的液压释放工具，其特征在于，固定活塞的装置包括多个安装在主体和活塞之间的剪钉，当压力超过预定压力时，剪钉剪断。
6.按权利要求5的液压释放工具，其特征在于，它包括一个穿过主体并进入主体的孔的泄压孔和防止泄压孔与活塞体轴向孔连通的装置，该孔位于活塞从安装位置移动到释放位置之间，它接受活塞体轴向孔内的液压，以便降低这个压力，因此，压力的降低表示该工具已释放该接头。
7.按权利要求1的液压释放工具，其特征在于，它包括一个从主体的外面进入主体的孔的泄压孔和一个装置，该装置在活塞处于安装位置时，防止泄压孔与活塞体轴向孔连通;在活塞从安装位置移动到释放位置时，使上述两孔连通，降低活塞体轴向孔内的液压，因此，压力的降低表示该工具已释放该接头。
8.按权利要求7的液压释放工具，其特征在于(a)活塞上的用于与卡爪的底面接触的装置包括一个在活塞上的台阶，台阶所在的位置是，当活塞处于安装的位置时，该台阶支承着卡爪的底面;和(b)活塞上的用于与卡爪的底面脱离接触的装置包括一个在台阶后面的活塞的凹槽，当活塞从它的安装位置移动到它的释放位置时，该凹槽在卡爪的底面的下面通过。
9.按权利要求8的液压释放工具，其特征在于，固定活塞的装置包括多个安装在主体和活塞之间的剪钉，当压力超过预定压力时，剪钉剪断。
10.按权利要求9的液压释放工具，其特征在于，偏压装置包括安装在卡爪和主体之间的若干个单独的弹簧，每个卡爪在其径向外端都有一个倒角端，以便通过倒角端与接头的插口的壁的啮合提供一个朝向纵轴的径向力。
11.按权利要求1的液压释放工具，其特征在于，所述的接头是一个下放接头，该下放接头具有与衬管连接的装置，以便在下入衬管的过程中转动和移动衬管，并在注水泥浆过程中转动衬管。
12.按权利要求11的液压释放工具，其特征在于，它包括一个从主体的外面进入主体的孔的泄压孔和一个装置，该装置在活塞处于安装位置时，防止泄压孔与活塞体轴向孔连通;在活塞从安装位置移动到释放位置时，使上述两孔连通，降低活塞体轴向孔内的液压，因此，压力的降低表示该工具已释放该接头。
13.按权利要求12的液压释放工具，其特征在于(a)活塞上的用于与卡爪的底面接触的装置包括一个在活塞上的台阶，台阶所在的位置是，当活塞处于安装位置时，该台阶支承着卡爪的底面;和(b)活塞上的用于与卡爪的底面脱离接触的装置包括一个在台阶后面的活塞的凹槽，当活塞从它的安装位置移动到它的释放位置时，该凹槽在卡爪的底面的下面通过。
14.按权利要求13的液压释放工具，其特征在于(a)偏压装置包括安装在卡爪和主体之间的若干个单独的弹簧;和(b)固定活塞的装置包括多个安装在主体和活塞之间的剪钉，当压力超过预定压力时，剪钉剪断。
15.按权利要求1的液压释放工具，其特征在于，所述接头是一个释放接头，该释放接头具有将它连接到钻杆上的装置，因此，当通过安装组件释放该释放接头时，位于钻柱中的液压释放工具将钻柱分开。
16.按权利要求15的液压释放工具，其特征在于(a)活塞上的用于与卡爪的底面接触的装置包括一个在活塞上的台阶，台阶所在的位置是，当活塞处于安装位置时，该台肩支承着卡爪的底面;和(b)活塞上的用于与卡爪的底面脱离接触的装置包括一个在台阶后面的活塞的凹槽，当活塞从它的安装位置移动到它的释放位置时，该凹槽在卡爪的底面的下面通过。
17.按权利要求16的液压释放工具，其特征在于(a)偏压装置包括安装在卡爪和主体之间的若干个单独的弹簧;和(b)固定活塞的装置包括多个安装在主体和活塞之间的剪钉，当压力超过预定的压力时，剪钉剪断。
18.按权利要求17的液压释放工具，其特征在于，它包括一个从主体的外面进入主体的孔的泄压孔和一个装置，该装置在活塞处于安装位置时，防止泄压孔与活塞体轴向孔连通;在活塞从安装位置移动到释放位置时，使上述两孔连通，降低活塞体轴向孔内的压力，因此，压力的降低表示该工具已释放该接头。
19.一种将衬管下入井中的方法，该方法包括下列步骤(a)在一个工作管柱中，把衬管连接到一个液压安装和释放工具的下放接头上，该工具具有一安装组件，该安装组件包括一个具有轴向孔的主体;一个具有轴向孔的活塞，活塞安装在主体的轴向孔中;和多个可径向伸出的卡爪，当液压产生的一个预定的下向井底的压力作用在活塞上时，活塞从安装位置移动到释放位置，以便使与下放接头啮合的卡爪缩回;(b)通过所述的工具施加的力使衬管边转动边向下移动就位于井筒中;和(c)衬管下入井筒中所要求的位置后，增加工作管柱中的压力，以便产生一个把活塞移动到释放位置的预定的力，缩回卡爪，脱开下放接头，从而从安装组件上释放下放接头。
20.按权利要求19的下入衬管的方法，其特征在于，在释放步骤之前，在衬管到达它的要求位置之后，有一个边转动衬管边注入水泥浆的步骤。
21.按权利要求20的下入衬管的方法，其特征在于，有一个通过移动活塞来泄放工作管柱中压力的步骤，表示下放接头已释放。
22.按照权利要求19的下入衬管的方法，其特征在于，在所述的释放步骤中包括一个将密封刮塞送到活塞上的步骤，用来密封活塞的轴向孔，增加有效的下向井底的力，以便产生在比所须的没有密封刮塞的工作管柱压力低的工作管柱压力下的预定的力。
23.按权利要求22的下入衬管的方法，其特征在于，密封刮塞包括一个安装在一根轴上的球，而活塞具有一个朝向井口的座，密封步骤包括使球压在活塞的座上。
全文摘要
液压安装和释放工具具有一个连接到一个管柱接头上的剪切安装组件。当达到预定液压时，工具的活塞剪断约束剪钉，在工具的主体中移动，释放与接头啮合的卡爪。当卡爪释放时，弹簧使卡爪从接头的插口中缩回，剪切安装组件与接头分离。当用于下入衬管时，该接头是一个下放接头，在下入衬管和注水泥浆的过程中，该下放接头转动衬管。当用作钻柱释放工具时，该接头是一个释放接头，该工具与其它管柱部件串连。如果钻柱卡住，仅将液压增加到足以剪断剪钉，使活塞能够移动，卡爪能够缩回，以便把释放接头与剪切组件脱开，这样，卡住部分就可与钻柱分离。
文档编号F16L37/086GK1053279SQ9010898
公开日1991年7月24日 申请日期1990年10月9日 优先权日1989年10月10日
发明者迈克尔·吉恩·米姆斯, 马克·戴维·米勒, 杰弗里·C·埃林格 申请人:加利福亚尼联合石油公司