[发明专利]带有紧急释放的水下送入工具

说明书

技术领域

本发明涉及用于将诸如套管柱或套管的部件插入到水下井中的类型的送入工具。

背景技术

在水下完井操作期间，由于作用在套管柱或套管的外壁上的摩擦和抽吸效应，一旦将套管柱或套管插入井中，回收套管柱或套管就非常困难并且常常实际上是不可能的。一旦将套管柱或套管送出到井口中，执行操作的钻机或海上钻井装置就是易损坏的，因为它可能机械地连接到不能复原的物体上。当天气条件或海洋状态开始变坏时，这种易损坏性增大。在这样的情况下，钻机或海上钻井装置需要与井口脱开；否则实质的损坏可能由硬件维持，并且大大地增加操作人员暴露于危险水平。在钻机或海上钻井装置与井之间的机械连接装置发生故障或不能操作的情况下，维护或恢复的辅助系统将使得上述危险显著减轻。

本发明以优选形式提供一种附加的紧急释放机构，该附加的紧急释放机构允许钻机或海上钻井装置借助于几个可操作特征而脱开，这几个可操作特征典型地在近海完井操作中是可用的，这些操作优选地包括：沿顺时针和逆时针转动钻杆；和施加压力，该压力通过施加井眼压力施加，或者通过使用从钻台展开的自密封镖冲（dart）而施加。

现有技术由文件US-6062312-A举例说明，该文件公开了一种送入工具，该送入工具具有用来将送入工具与旁阀采油树（side valve tree）脱开的机械机构。

发明内容

本发明提供一种用来将物体插入水下井中的送入工具，该送入工具包括：本体；在本体内可运动的中空心轴；多个挡块，所述多个挡块支撑在本体内，并且可运动成接合物体，心轴具有第一部分和过渡部分，过渡部分成形为使得：当心轴在本体内的给定位置中时引起挡块的向外运动，而对于与所述给定位置间隔开的心轴位置允许挡块运动，其中，过渡部分通过响应心轴内的足够压力来允许过渡部分与第一部分分离的装置而可释放地附接至第一部分。

所述装置可以包括可剪断构件或组件，该可剪断构件或组件具有选定的剪切强度，从而它响应心轴内的预定压力而剪断，以允许过渡部分从第一部分的释放。可选择地，所述装置可以包括裂环，该裂环在膨胀状态下将过渡部分锁定至第一部分，但被布置成径向压缩，以允许响应足够的井眼压力从第一部分释放过渡部分。

心轴的所述第一部分和过渡部分优选地是大致圆柱形的，并且所述装置可以将过渡部分的上边缘连接至所述第一部分的下边缘。所述装置包括剪断销，这些剪断销中的每一个布置在穿过所述下边缘延伸的径向孔中，并且布置在所述上边缘中的窝状部中。

本发明还提供一种释放送入工具的方法，该送入工具用来将物体插入水下井中，送入工具包括本体、在本体内可运动的中空心轴、多个挡块，所述多个挡块支撑在本体内，并且可运动成接合物体，心轴具有第一部分和过渡部分，过渡部分成形为使得：当心轴在本体内的给定位置中时引起挡块的向外运动，并且对于心轴的与给定位置间隔开的位置允许挡块运动，该方法包括在心轴内施加足以使过渡部分与第一部分分离的压力。

紧急脱开工作的方式是，在任何时间可施加压力，以释放可释放装置，该可释放装置在正常操作下将心轴的所述第一部分和心轴的过渡部分保持在一起。当施加某种压力时，心轴的第一部分和过渡部分将分离，第一部分保持到位，并且过渡部分加速到工具的前端（nose）中。这使锁定挡块自由地径向退缩。

将参照附图描述本发明的一个例子。

附图说明

图1以截面示出了送入工具的一个实施例的相关部分，该送入工具组成本发明。

图2是送入工具的等轴测图。

具体实施方式

图1以截面示出了送入工具1的相关部分，该送入工具1用于将诸如套管悬挂器的物体插入到水下井口的井孔中。该送入工具具有大致圆柱形本体2，但是在图1中仅示出其一侧的一部分（图1是半个截面），送入工具的中心轴线由线X指示。

工具1携带多个可径向运动的锁定挡块，在这些锁定挡块中，仅一个锁定挡块3示出在图中。该锁定挡块和其它锁定挡块适于接合并保持诸如套管悬挂器4的物体，直到套管悬挂器可靠地到达井口的本体中。为此，锁定挡块3安装在穿过本体2的壁的径向孔5中。锁定挡块具有外齿轮廓6，该外齿轮廓6接合套管悬挂器4的内侧上的互补轮廓7。

在送入工具的本体2内是圆柱形心轴8，该圆柱形心轴8在送入工具1的本体的孔内是轴向可运动的。在这个例子中，心轴8具有第一外螺纹部分9，该第一外螺纹部分9接合送入工具1的本体中的内螺纹。在实践中，螺纹可以朝着工具的顶部端部布置，即布置到在图1中示出的部分的左侧。