[发明专利]一种双保险的井口装置防磨套和取送工具

说明书

一种双保险的井口装置防磨套和取送工具，在防磨套内两个不同直径圆柱孔的中上方，各切有一道环形凹槽；在两道环形凹槽之间，是两个圆柱孔的过渡大倒角；上道环形凹槽内焊一块限位板，在环形凹槽至防磨套上口处，对称地开有数个轴向凹槽；下道环形凹槽在其圆周壁的上方，加工有数个均布的螺纹通孔；在取送工具主体的中上部、两段外径较粗的圆周上，各均布着一层卡扣销：上层是固定卡扣销，下层是可伸缩的弹降卡扣销。在均布的卡扣销之间，加工有均布的刮砂槽；且固定卡扣销和弹性卡扣销的数量，均与防磨套上口处均布的轴向凹槽数量相对应。因而可以用常规的固定卡扣销取送防磨套，也可以用弹性卡扣销快速、安全地取出磨损严重的防磨套。

技术领域

本发明涉及石油机械、钻采设备的辅助工具。

背景技术

井口装置中的套管头是石油、天然气钻采井口设备中的基础部件，承担着固定井位、引导钻机打井、悬挂井下套管和联接井口其它采油或采气部件的作用。由于在钻井作业过程中，钻头、钻杆、套管和其它井下工具等钢铁大件，均要经过套管头的精密内腔孔进出，或在其中工作；加之钻井过程中的泥浆、砂石和钻屑等作用，磨擦、碰撞所造成的机械损伤在所难免。另外，在通过井口装置中的油管头进行压裂作业时，成千上万方超高压力的含砂压裂液，也会对油管头内的精密内腔孔产生强烈地磨损。为了不影响后续的套管或油管悬挂器的安装、配合和密封，因此，在作业过程中，都会使用防磨套对套管头和油管头的精密内腔孔进行保护。

目前使用的井口装置防磨套和取送工具，都是在防磨套的内孔壁上方加工一道环形凹槽，在环形凹槽内焊一块限位板；在环形凹槽至上口处，对称地开有数个让卡扣销进出的轴向凹槽。在取送工具插入端的外圆周上，均布一圈数个固定的卡扣销。使用时，将取送工具与钻杆用螺纹联接，用取送工具上的数个固定卡扣销，对准防磨套上口处的数个轴向凹槽插入到环形凹槽中，旋转到限位板处停止；用钻杆吊起防磨套，安装到套管头或油管头的内腔孔中，再旋转钻杆和取送工具，让均布的卡扣销从均布的轴向凹槽中滑出，升起钻杆、拆下取送工具，便可进行钻井或压裂作业。当需要取出防磨套、安装悬挂器的时候，则需要重新在钻杆下端联接取送工具，将其伸入到套管头或油管头内腔的防磨套中，旋转钻杆和取送工具，用均布的卡扣销通过均布的轴向凹槽，进入到防磨套的环形凹槽内，旋转碰到限位板时停止，再用钻杆将取送工具和防磨套一起拉出套管头或油管头的内腔孔。其优点是结构简单、造价较低。

但随着世界上浅层、易采油气资源开采殆尽，人类开始大规模地开采深层、难采的油气资源。随着钻采技术的发展，油气井越钻越深，钻杆的长度就越来越长、晃动的幅度就越来越大，而且在套管头防磨套中工作的时间就越来越长；加之深入井下的套管数量越来越多，对套管头防磨套的磨损就成倍的增加；当一个数千米的深井钻完时，其套管头的防磨套经常被磨损得面目全非。另外，在压裂作业结束时，含砂压裂液对油管头内防磨套的磨损量也是令人震惊。而以前常规的防磨套和取送工具，一是多采用三个轴向凹槽和三个卡扣销取送，容易失稳；二是承受卡扣销抓取力的环形凹槽多位于防磨套的上口处，是磨损的重灾区；三是防磨套的槽深和卡扣销的长度都十分有限，在严重磨损后极易丧失其取出功能。当防磨套因磨损严重而无法取出时，就成为设备事故，影响下一步钻有作业，会造成较大的经济损失。

发明内容

本发明在于针对上述问题，采用新的结构设计，以保证快速、安全地取出磨损严重的防磨套，以防止设备事故的发生。

本发明由防磨套和取送工具组合而成，其特色之处是：在防磨套内两个不同直径圆柱孔的中上方，各切有一道环形凹槽；在上下两道环形凹槽之间，是两个不同直径圆柱孔的过渡大倒角；上道环形凹槽内焊一块限位板，在环形凹槽至防磨套上口处，对称地开有数个轴向凹槽；下道环形凹槽在其圆周壁的上方，加工有数个均布的螺纹通孔；在取送工具主体的中上部、两段外径较粗的圆周上，各均布着一层卡扣销：上层是固定卡扣销，下层是可伸缩的弹性卡扣销。在均布的卡扣销之间，还对称地加工有数道轴向的刮砂槽；且固定卡扣销和弹性卡扣销的数量均为3～4个，其具体数量均与防磨套上口处均布的轴向凹槽数量相对应。