专利名称：油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，属于油田作业工具中的 实验操作领域。
背景技术：
打捞和磨铣落鱼是作业工艺中不可避免的一项任务。所谓落鱼是指那些落在井中 阻碍正常钻进，在恢复正常钻进前必须清除的井下落物。清除落鱼主要有打捞和磨铣两种 方法，在打捞落鱼时，经常要对落鱼的鱼顶进行磨铣以便抓取，而那些不能采用打捞办法清 除的形状复杂的落鱼，必须采用磨铣的方法使其成为碎块，以解除落鱼对正常钻进的阻碍。 在井下进行落鱼磨铣实验的操作中，由于落鱼形状的复杂性，很难掌握落鱼的可磨铣特性， 同时很难控制鱼顶的修理程度，使得落鱼的清除工作更加困难。因此，在地面实验室中模拟 落鱼磨铣过程是十分重要的。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术中存在的问题，提供一种油田作业工艺中落鱼磨铣 实验装置，以解决地面模拟落鱼磨铣实验中大长钻杆的可靠扶正及形状各异落鱼的夹持问 题。为解决上述技术问题本发明的构思是
一种油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，它主要由钻杆扶正机构、落鱼夹持机构 及落鱼位置调整机构、底部工作台及定位支撑杆组成，其特征在于所述的扶正机构由开口 圆环形上盖、开口圆环体和三个等角度排列的扶正单元组成，所述的开口圆环形上盖与开 口圆环体通过螺栓连接，所述的三个等角度排列的扶正单元与开口圆环体以移动副相连， 所述的三个等角度排列的扶正单元分别由扶正机构进给丝杠、滑块和球形滚轮组成，所述 的扶正机构进给丝杠与滑块通过螺旋副连接，所述的球形滚轮通过调心轴承与滑块铰接， 所述的开口圆环体通过四个与所述的定位支撑杆固定在底部工作台；所述的落鱼夹持机构 由夹持机构进给丝杠和V形夹爪组成，所述的夹持机构进给丝杠与落鱼位置调整机构通过 螺旋副连接，所述的V形夹爪与夹持机构进给丝杠通过球面副连接；所述的落鱼位置调整 机构由手轮、进给丝杠、上部支架、中部支架、下部支架组成，所述的手轮与进给丝杠固定连 接，所述的丝杠与支架间通过螺旋副连接。根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案
一种油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，包括一个底部工作台，其特征在于有一 钻杆扶正机构通过四个周向均布的定位支撑杆固定安装在所述的底部工作台的正上方；有 一落鱼位置调整机构安装在所述的底部工作台上表面上；有一落鱼夹持机构安装在所述的 落鱼位置调整机构上。上述钻杆扶正机构由开口圆环形上盖、开口圆环体和三个等角度排 列的扶正单元组成。所述开口圆环形上盖与开口圆环体通过螺栓连接，所述的三个等角度 排列的扶正单元与开口圆环体以移动副连接，所述移动副是指三个等角度排列的扶正单元安装在开口圆环体的安装槽内，只能在开口圆环体内径向移动，所述的三个等角度排列的 扶正单元分别各由一个扶正机构进给丝杠、一个滑块和一个球形滚轮组成，所述扶正机构 进给丝杠与滑块通过螺旋副连接，所述螺旋副连接是指扶正机构进给丝杠与滑块只能沿其 轴线作相对螺旋运动，所述球形滚轮通过调心轴承与滑块铰接，所述开口圆环体通过四个 所述的定位支撑杆固定于底部工作台上。上述落鱼位置调整机构由手轮、进给丝杠、上部支 架、中部支架、下部支架组成。所述手轮与进给丝杠固定连接，所述进给丝杠与上部支架、中 部间通过螺旋副连接，所述螺旋副连接是指进给丝杠与上部支架、中部间只能沿其轴线作 相对螺旋运动，所述下部支架固定于所述底部工作台上表面上。上述落鱼夹持机构由夹持 机构进给丝杠和V形夹爪组成。所述夹持机构进给丝杠与落鱼位置调整机构通过螺旋副连 接，所述螺旋副连接是指夹持机构进给丝杠与落鱼位置调整机构只能沿其轴线作相对螺旋 运动，所述V形夹爪与夹持机构进给丝杠通过球面副连接，所述球面副是V形夹爪与夹持机 构进给丝杠通过球面连接，只能绕其球心作三个独立的相对转动。本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点 这种油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置解决了油田作业工艺实验中的落鱼磨削
难题。首先，这种装置可以实现大长钻杆的可靠扶正，并且可以夹紧不同形状、姿态各异的 落鱼；其次，还可以实现落鱼位置的微调，实现油田作业工艺中落鱼的多点磨铣。另外，此装 置结构简单，操作方便，各个机构单元间连接简单可靠，易于拆卸，手工便可实现其所有功 能不需要其他辅助设备，减少了投入的人力物力，大大降低了实验成本，效益显著。
图1是油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置主视图； 图2是图1的俯视图； 图3是图2中A-O-A处剖面图。
具体实施例方式
本发明的优选实施例结合
如下
实施例一参见图1，本油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置包括一个底部工作台 18，有一个钻杆扶正机1构通过四个周向均布的定位支撑杆10固定安装在所述的底部工作 台18的正上方；有一个落鱼位置调整机构3安装在所述的底部工作台18上表面上；有一落 鱼夹持机构2安装在所述的落鱼位置调整机构3上。实施例二 参见图广图3，本油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置由钻杆扶正 机构1、落鱼夹持机构2、落鱼位置调整机构3、定位支撑杆10及底部工作台18组成，所述钻 杆扶正机构1由开口圆环形上盖8、开口圆环体9和三个等角度排列的扶正单元组成；所述 落鱼夹持机构2由夹持机构进给丝杠13和V形夹爪11组成；所述落鱼位置调整机构3由 手轮17、进给丝杠19、上部支架14、中部支架15、下部支架16组成。所述钻杆扶正机构1 的开口圆环形上盖8与开口圆环体9通过螺栓连接，所述的三个等角度排列的扶正单元与 开口圆环体9以移动副相连，所述三个等角度排列的扶正单元分别由扶正机构进给丝杠4、 滑块5和球形滚轮6组成，所述扶正机构进给丝杠4与滑块5通过螺旋副连接，所述球形滚 轮6通过调心轴承7与滑块5铰接，所述的开口圆环体9通过四个所述的定位支撑杆10固 定于底部工作台18。所述夹持机构进给丝杠13与落鱼位置调整机构3通过螺旋副连接，所 述的V形夹爪11与夹持机构进给丝杠13通过球面副12连接。所述落鱼位置调整机构3的手轮17与进给丝杠19固定连接，所述进给丝杠19与支架14、15间通过螺旋副连接。实施例三参见图广图3，本实施例的钻杆扶正机构1中的球形滚轮6的外表面 为鼓形，使球形滚轮6与钻杆以点接触，排除在扶正钻杆的工作过程中由于钻杆轴线与开 口圆环体9的轴线不平行而引起的扶正问题。三个等角度排列的扶正单元可独立进给，实 现钻杆的可靠夹持。其它组成和连接关系与实施例二相同。实施例四参见图广图3，本实施例开口圆环体9为开口形状，适应先固定钻杆 夹持机构1，后下落钻杆的工况；同时，其适应预先固定大长的钻杆，后安装夹持机构1的工 况。其它组成和连接关系与具体实施例二相同。本落鱼磨铣实验夹持扶正装置的具体工作过程如下(参见图广图3)
1、固定油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，下落钻杆，使其穿过开口圆环体9的 内部，分别旋转三个有等角度排列的钻杆扶正机构进给丝杠2，调整钻杆扶正单元的位置， 使球形滚轮6与钻杆表面紧密接触，达到对钻杆扶正的目的；当钻杆较长，需要预先固定钻 杆的工况下，首先将钻杆扶正机构1取下，然后固定本装置，最后再重新安装好钻杆扶正机 构1，将钻杆穿过实验装置内部，再调整扶正单位的夹持位置。2、调整落鱼夹持机构2中的进给丝杠13，使V形爪11与落鱼紧密接触，对落鱼进 行夹持固定。3、旋转落鱼位置调整机构的两个手轮17，实现落鱼的位置变化，进而改变磨鞋与 落鱼接触位置，可以模拟油田作业工艺中落鱼的多点磨铣。
权利要求
1.一种油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，包括一个底部工作台(18)，其特征在 于有一个钻杆扶正机构(1)通过四个周向均布的定位支撑杆(10)固定安装在所述底部工 作台(18)的正上方；有一个落鱼位置调整机构(3)安装在所述底部工作台(18)上表面上； 有一个落鱼夹持机构(2)安装在所述落鱼位置调整机构(3)上。
2.根据权利要求1所述的油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，其特征在于所述 钻杆扶正机构(1)由开口圆环形上盖(8)、开口圆环体(9)和三个等角度排列的扶正单元 组成；所述开口圆环形上盖⑶与开口圆环体(9)通过螺栓连接，所述的三个等角度排列的 扶正单元与开口圆环体(9)以移动副连接，所述移动副是指三个等角度排列的扶正单元安 装在开口圆环体(9)的安装槽内，只能在开口圆环体(9)内径向移动，所述的三个等角度排 列的扶正单元分别各由一个扶正机构进给丝杠G)、一个滑块( 和一个球形滚轮(6)组 成，所述扶正机构进给丝杠(4)与滑块(5)通过螺旋副连接，所述螺旋副连接是指扶正机构 进给丝杠0)与滑块(5)只能沿其轴线作相对螺旋运动，所述球形滚轮(6)通过调心轴承 (7)与滑块(5)铰接，所述开口圆环体(9)通过四个所述的定位支撑杆(10)固定于底部工 作台(18)上。
3.根据权利要求1所述的油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，其特征在于所述落 鱼位置调整机构(3)由手轮(17)、进给丝杠(19)、上部支架(14)、中部支架(15)、下部支架 (16)组成；所述手轮(17)与进给丝杠(19)固定连接，所述进给丝杠(19)与上部支架(14)、 中部支架(1 通过螺旋副连接，所述螺旋副连接是指进给丝杠(19)与上部支架(14)、中部 支架(15)配合只能沿其轴线作相对螺旋运动，所述下部支架(16)固定于所述底部工作台 (18)上表面上。
4.根据权利要求1所述的油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置，其特征在于所述 落鱼夹持机构O)由夹持机构进给丝杠(1 和V形夹爪(11)组成；所述夹持机构进给丝 杠(1 与落鱼位置调整机构( 通过螺旋副连接，所述螺旋副连接是指夹持机构进给丝杠 (13)与落鱼位置调整机构(3)只能沿其轴线作相对螺旋运动，所述V形夹爪(11)与夹持 机构进给丝杠(1 通过球面副(1 连接，所述球面副(1 是V形夹爪(11)与夹持机构 进给丝杠(1 通过球面连接，只能绕其球心作三个独立的相对转动。
全文摘要
本发明涉及一种油田作业中落鱼磨铣实验夹持扶正装置。本装置包括一个底部工作台，有一个钻杆扶正机构通过四个周向均布的定位支撑杆固定安装在底部工作台的正上方，有一个落鱼位置调整机构安装在底部工作台上表面上，有一个落鱼夹持机构安装在落鱼位置调整机构上。本发明用于落鱼多点磨铣实验，能对旋转钻柱可靠扶正，确保其可钻性；有效夹持形状姿势各异的落鱼，且可以实现落鱼在水平面上的位置调整，以完成落鱼多点位置的鱼顶修理，增强落鱼的可抓取性。该实验装置可以真实模拟落鱼与磨鞋多点接触的工况。
文档编号E21B17/10GK102102496SQ20101060819
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者刘吉成, 刘树林, 刘锐, 周晓君, 唐森隆, 翟宇毅 申请人:上海大学