用于井控应急处理的钻杆卡持装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置，包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦，死卡本体由至少两块死卡组件组合形成，摩擦卡瓦定位在死卡本体内，与死卡本体形成滑动摩擦副结构，且摩擦卡瓦与死卡本体形成楔形自锁机构。本实用新型形成摩擦运动副结构，具有自锁性，钻杆上顶力越强，则摩擦卡瓦的楔紧力越大，对钻杆的夹持力更强，使得安全性能更高。
【专利说明】用于井控应急处理的钻杆卡持装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在不压井起下钻或剪切闸板防喷器剪断钻杆时，防止钻杆因压力作用向上窜动的钻杆卡持装置，属于钻探设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在油气田的勘探、开发的过程中，钻井施工人员对各种压力油气藏进行获取时，井底压力对钻井液和钻具施加一个极大的向外推动的作用力。当井底压力大于钻井者施加的平衡压力时就会出现井涌或井喷现象。这时井口有专用防喷器，防止井内流体从钻具表面往外喷，而钻具内一般都有内防喷工具防止井内流体从钻具水眼往外喷。但是，这时井内压力继续升高，钻具就会像一只承压的液缸活塞杆，向外窜出；此时如果不采取有效控制措施，将容易导致防喷器损坏，几千米的钻具会全部喷出井口并造成油气井喷，会严重危及相关人员的生命安全，并带来巨大的经济损失。
[0003]为了解决上述问题，中国专利“200920080489.2”公开了一种钻杆死卡，
【公开日】为2010年05月12日，该钻杆死卡主要由带有锯齿形卡牙的死卡组件、连接螺栓和限位螺栓等部件组成。但该技术在实际应用中还存在如下问题:无背锥摩擦卡瓦设计，仅依靠螺栓的预紧力抱紧钻具，钻具与卡瓦牙之间只有摩擦力，无楔紧力，即使螺栓上得很紧，也容易打滑，安全性能较低。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有钻杆死卡存在的上述问题，提供一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置，本实用新型形成摩擦运动副结构，具有自锁性，钻杆上顶力越强，则摩擦卡瓦的楔紧力越大，对钻杆的夹持力更强，使得安全性能更高。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置，其特征在于:包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦，死卡本体由至少两块死卡组件组合形成，摩擦卡瓦定位在死卡本体内，与死卡本体形成滑动摩擦副结构，且摩擦卡瓦与死卡本体形成楔形自锁机构。
[0007]所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽，摩擦卡瓦的背面为锥面，锥面的锥度与定位槽锥度相适配，形成楔形自锁机构。
[0008]所述摩擦卡瓦包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙，卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿，卡瓦牙上对应设置有锁齿。
[0009]所述摩擦卡瓦的背面锥度为1:16。
[0010]所述摩擦卡瓦与钻杆的贴合面上设置有卡瓦齿。
[0011 ] 所述摩擦卡瓦通过固定键条和定位半环定位在定位槽内。
[0012]采用本实用新型的优点在于:
[0013]一、本实用新型包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦，死卡本体由至少两块死卡组件组合形成，摩擦卡瓦定位在死卡本体内，与死卡本体形成滑动摩擦副结构，且摩擦卡瓦与死卡本体形成楔形自锁机构，采用此结构，钻具与摩擦卡瓦之间不仅有摩擦力，还具有楔紧力，且具有自锁性，钻杆上顶力越强，则摩擦卡瓦的楔紧力越大，对钻杆的夹持力更强，使钻杆死卡被固定的钢丝绳拉住，防止钻杆上窜而导致的井喷失控，安全性能更高。
[0014]二、本实用新型中，所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽，摩擦卡瓦的背面为锥面，锥面的锥度与定位槽锥度相适配，形成楔形自锁机构，采用此结构，当有上顶力使钻杆上窜时，滑动摩擦卡瓦在背锥锥度作用下，产生楔紧力，将钻杆牢牢抱紧。
[0015]三、本实用新型中，所述摩擦卡瓦包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙，卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿，卡瓦牙上对应设置有锁齿，采用此结构使摩擦卡瓦具有有限收缩约束量，不破坏被夹持物，摩擦卡瓦自身具有自锁功能，进一步提高可靠性。
[0016]四、本实用新型中，所述摩擦卡瓦的背面锥度为1:16，采用此锥度设计，使摩擦卡瓦楔紧力达到最佳效果。
[0017]五、本实用新型中，所述摩擦卡瓦与钻杆的贴合面上设置有卡瓦齿，增加摩擦卡瓦与钻杆之间的摩擦力，从而使得对钻杆的夹持力更强。
[0018]六、本实用新型中，所述摩擦卡瓦通过固定键条和定位半环定位在定位槽内，采用此结构，摩擦卡瓦安装拆卸简单方便，使用方便，安全可靠。
[0019]综上，本实用新型不仅具有摩擦力，还具有楔紧力，钻杆上顶力越强，则摩擦卡瓦的楔紧力越大，对方钻杆的夹持力更强，可用于方钻杆和圆钻杆。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型安装使用结构示意图
[0021]图2为本实用新型死卡组件上设置摩擦卡瓦后的主视半剖面结构示意图
[0022]图3为本实用新型死卡组件上设置摩擦卡瓦后的侧视剖面结构示意图
[0023]图4为本实用新型俯视结构示意图
[0024]图5为本实用新型死卡组件主视结构示意图
[0025]图中标记为:1、死卡组件，2、摩擦卡瓦，3、固定键条，4、沉头螺钉，5、定位半环，6、拉手，7、定位槽,8、钻杆,9、卡瓦齿，10、钢丝绳。
【具体实施方式】
[0026]实施例1
[0027]—种用于井控应急处理的钻杆卡持装置，包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦2，死卡本体由至少两块死卡组件I组合形成，摩擦卡瓦2定位在死卡本体内，与死卡本体形成滑动摩擦副结构，且摩擦卡瓦2与死卡本体形成楔形自锁机构。
[0028]本实用新型的优选实施方式为，所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽7，摩擦卡瓦2的背面为锥面，锥面的锥度与定位槽锥度相适配，形成楔形自锁机构。
[0029]本实用新型的又一优选实施方式为，所述摩擦卡瓦2包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙，卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿，卡瓦牙上对应设置有锁齿。
[0030]本实用新型的又一优选实施方式为，所述摩擦卡瓦2的背面锥度为1:16，此为最佳，并不局限于此。
[0031]本实用新型的又一优选实施方式为，所述摩擦卡瓦2与钻杆8的贴合面上设置有卡瓦齿9。
[0032]本实用新型的又一优选实施方式为，所述摩擦卡瓦2通过固定键条3和定位半环5定位在定位槽7内。
[0033]实施例2
[0034]以下结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0035]如图所示，本实用新型包括死卡本体、摩擦卡瓦2、固定键条3、沉头螺钉4、螺栓、螺帽、穿销、定位半环、拉手6等。摩擦卡瓦2通过沉头螺钉4定位在定位槽7中，通过螺栓、螺帽将两块死卡组件I连接成一整体。
[0036]带有背锥面的摩擦卡瓦通过固定键条和定位半环定位在死卡本体内，摩擦卡瓦与死卡本体形成摩擦运动副结构，具有自锁性，钻杆上顶力越强，则摩擦卡瓦的楔紧力越大，对钻杆的夹持力更强。
[0037]采用本实用新型的工作原理如下:
[0038]当井喷或井涌需不压井起下钻或控制剪切闸板剪断钻杆时，将本实用新型夹持在钻杆本体上，用钢丝绳在钻机转盘大梁的对称方向分别捆扎4根长度一样长的钢丝绳10，把已固定好的钢丝绳穿入钻杆死卡钢绳挂耳的孔中。当钻杆死卡内的滑动摩擦卡瓦卡住钻杆后，上紧死卡楔紧螺栓，当有上顶力使钻杆上窜时，滑动摩擦卡瓦在背锥锥度作用下，产生楔紧力，卡瓦牙尖将钻杆牢牢抱紧。钻杆死卡被固定的钢丝绳拉住，防止钻杆上窜而导致的井喷失控。
【权利要求】
1.一种用于井控应急处理的钻杆卡持装置，其特征在于:包括死卡本体和用于与钻杆配合的摩擦卡瓦(2)，死卡本体由至少两块死卡组件(I)组合形成，摩擦卡瓦(2)定位在死卡本体内，与死卡本体形成滑动摩擦副结构，且摩擦卡瓦(2)与死卡本体形成楔形自锁机构。
2.根据权利要求1所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置，其特征在于:所述死卡本体上设置有带锥度的定位槽(7)，摩擦卡瓦(2)的背面为锥面，锥面的锥度与定位槽(7)锥度相适配，形成楔形自锁机构。
3.根据权利要求1或2所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置，其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)包括卡瓦套和设置在卡瓦套内的卡瓦牙，卡瓦套与卡瓦牙配合的面上设置有倒齿，卡瓦牙上对应设置有锁齿。
4.根据权利要求2所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置，其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)的背面锥度为1:16。
5.根据权利要求1、2或4所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置，其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)与钻杆(8)的贴合面上设置有卡瓦齿(9)。
6.根据权利要求2所述的用于井控应急处理的钻杆卡持装置，其特征在于:所述摩擦卡瓦(2)通过固定键条(3)和定位半环(5)定位在定位槽内。
【文档编号】E21B19/10GK203961838SQ201420347963
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】杨勇文, 龙绪华, 姚宇, 潘用亮, 何锦华, 刘冠辉 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司