一种耐用防滑减磨的新型耐腐蚀钻杆卡瓦的制作方法

本实用新型属于石油钻机装备技术领域，具体涉及一种耐用防滑减磨的新型耐腐蚀钻杆卡瓦。

背景技术：

钻杆卡瓦是钻井工程中应用到的钻机辅助工具，是一种与吊卡相结合，用于悬持钻杆的井口装置。在钻机钻进过程中，接单根和起下钻都需要用钻杆卡瓦夹持钻杆，悬挂井下钻柱。

目前，常用的钻杆卡瓦主要通过卡瓦体与转盘补心相配合，卡瓦牙与钻杆相配合，转盘补心对卡瓦体施加一个横向载荷使其上配合的卡瓦牙咬入钻杆表层，利用卡瓦牙与钻杆产生摩擦力克服钻杆的重力载荷。随着我国深层油气田的开发，钻井深度逐渐加深，钻杆卡瓦承受钻杆的载荷增加。另外深井钻井过程中，由于本身复杂的工艺特性与钻柱结构的复杂动力学行为，低强度的钻杆容易被高强度的卡瓦牙挤毁，从而导致钻杆失效或者钻井事故。当前常用的卡瓦经常会发生卡瓦牙磨损、损伤钻杆和打滑的情况，同时，在卡瓦体背锥角度已被标准化的情况下，为了克服以上不足作为夹持钻杆的主要元件——钻杆卡瓦的创新性设计对减小钻井风险和降低钻井成本显得至关重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供一种耐用防滑减磨的新型耐腐蚀钻杆卡瓦。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种耐用防滑减磨的新型耐腐蚀钻杆卡瓦，所述卡瓦由若干个卡瓦单元组成，每个卡瓦单元包括卡瓦轴、卡瓦滚筒、卡瓦牙，其中所述钻杆卡瓦轴连接在钻杆卡瓦上，所述钻杆卡瓦可以连接多个卡瓦轴，每个卡瓦轴之间为软连接形式，所述卡瓦滚筒为圆台状滚筒，内径相同，圆台锥角等于卡瓦体背锥斜角，石油行业中该角度已标准化，圆台上下两边都有45°倒角，外表面分布有卡瓦牙，所述卡瓦牙为四棱台状牙齿，顶面和底面都为长方形。

进一步的是，所述卡瓦滚筒可以在钻杆壁和转盘补心之间的空间以卡瓦轴为轴转动。

进一步的是，所述卡瓦滚筒可以清除钻杆表面附着的泥浆残留固相，减小了劳动量，维持钻井平台的整洁。

进一步的是，所述卡瓦滚筒之间可以通过适当调整距离使两个卡瓦滚筒上的卡瓦牙相互啮合。

进一步的是，所述卡瓦牙上表面面积可以根据所夹持管柱尺寸而改变，从而可以适应所有入井管柱。

本实用新型具有以下有益效果：(1)卡瓦牙与钻杆表面为面接触，消除了钻杆表面和卡瓦牙表面的应力集中(2)两个卡瓦滚筒上的卡瓦牙相互啮合可实时清除卡瓦牙间的杂物，增大与钻杆壁的接触面积，使钻杆承受均匀径向载荷，同时减轻了卡瓦牙的磨损(3)卡瓦牙表面设有耐腐蚀合金涂层，减轻了对卡瓦牙的腐蚀(4)增大与转盘补心的摩擦系数，减小了钻杆所受径向应力，减小了钻杆挤毁的危险(5)卡瓦滚筒上、下底面都有45°倒角，减小了两端应力集中，延长其使用寿命(6)每个卡瓦单元可以在自重作用下填充钻杆与转盘补心的空隙，进一步增大与钻杆接触面积，避免了钻杆滑移的危险，减小了卡瓦牙磨损的可能。

附图说明

图1为本实用新型的一个卡瓦单元与钻杆和转盘补心接触截面图。

图2为本实用新型的卡瓦滚筒侧面展开图。

图3为本实用新型的卡瓦滚筒表面某层卡瓦牙径向截面展开图。

图中：1-钻杆，2-卡瓦牙，3-卡瓦轴，4-卡瓦滚筒，5-转盘补心。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型进行详细阐述，应理解下属具体实施方式仅用于说明本实用新型钻杆卡瓦并不限于下述详述范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种具有卡瓦滚筒和卡瓦轴的新型钻杆卡瓦，所述钻杆卡瓦由若干卡瓦单元组成，每个卡瓦单元包括卡瓦轴3，卡瓦滚筒4和卡瓦牙2，其中钻杆卡瓦上根据需要装配有若干卡瓦单元，每个卡瓦单元间为软连接，卡瓦滚筒4装配在卡瓦轴3上，每个卡瓦单元在自重的作用下填充到钻杆与转盘补心的空间，卡瓦滚筒可根据卡瓦牙磨损情况适时更换。

如图3所示，所述卡瓦滚筒4表面上卡瓦牙2的齿宽与卡瓦牙2齿间底部长度相等，使所述相邻卡瓦滚筒4上的卡瓦牙2可以相互啮合，且所述卡瓦牙2表面有耐腐蚀合金涂层。

本实用新型的具体工作过程为：在起下钻、接单根等需要夹持钻杆时，放入所述钻杆卡瓦，卡瓦在自重作用下主动填充到钻杆与转盘补心空间，卡瓦滚筒表面分布的卡瓦牙与钻杆和补心接触而悬持钻杆。在需要卡瓦解脱对钻杆的夹持时，由吊卡配合转盘或其他钻井工具稍微旋转上提钻杆，起出钻杆卡瓦。在卡瓦牙齿间夹有杂物时，旋转钻杆可以清除齿间杂物，保证卡瓦滚筒母线上各齿均与钻杆和补心接触，使钻杆承受均匀径向载荷，保护了钻杆和卡瓦牙。