井下鑽具打撈器的製作方法

2023-09-21 03:45:50

專利名稱：井下鑽具打撈器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種地質勘探設備，即一種井下鑽具打撈器。
背景技術：
在水文地質勘探的鑽井作業中，鑽杆斷裂等故障會時有發生，故障發生後，一般都要用打撈器具把斷裂鑽杆取出，否則，不僅要扔掉斷鑽，所鑽的井孔也要報廢，損失很大。目前最常用的打撈器具是在一拉杆前端裝設絲錐，伸入井內後絲錐在斷裂鑽杆上埠旋入攻絲，使打撈拉杆和斷裂鑽杆連接，再向上提吊。這種方式存在著定位不準、對接時間長、接合強度不足等問題，成功率較低。在打撈失敗時，連接的螺紋多已損壞，絲錐退出比較困難，有時連打撈器械也無法取出而放棄。
發明內容本實用新型的目的是提供一種定位準確、對接迅速、接合力足夠強大、打撈成功率高，且打撈器具容易退出的井下鑽具打撈器。上述目的是由以下技術方案實現的研製一種井下鑽具打撈器，這種打撈器的主體也是一支細長的拉杆，其特點是所說的拉杆的下端裝有一支插頭，插頭上設有一段表面為錐面的漲芯，漲芯配裝有至少兩片漲片，每片漲片均為一側直立、另一側為錐面的弧形板，漲片的錐面與漲芯的錐面相配合，且可相對滑動，漲片的直立面與被打撈的鑽杆相配合。工作時，漲片隨漲芯下行而與斷裂鑽杆插接，又隨漲芯上拉而壓緊斷裂鑽杆，並且越拉越緊，直至拉出。所說的插頭呈柱狀，中部有一段直徑由上向下遞增的錐臺狀漲芯，漲芯上面是一段圓柱狀調節杆，漲芯下面是直徑漸小的圓錐狀導尖，調節杆穿裝吊盤，吊盤下面通過凹槽掛接兩片或兩片以上的漲片，漲片分布在漲芯的周圍，各個漲片均為弧面板，弧面板內側是與漲芯錐面相配合的錐面，漲片可沿漲芯表面上下滑動，漲片的外側是與被打撈鑽杆內徑相配合的直立弧面。所說的拉杆下端設有端蓋，端蓋上設有螺孔，插頭上部的調節杆設有與端蓋螺孔相配合的外螺紋。所說的調節杆上部套有檔圈，擋圈上面設有與調節杆上段螺紋相配合的螺母。所說的漲片外圍開有卡槽，卡槽裡面裝有彈性卡環，卡環一側設有開口。所說的吊盤與拉杆之間設有軸承。所說的漲片外表面設有防滑齒。所說的拉杆下面連接的插頭是一支下端開口的管，其管內孔是上粗下細的錐孔， 使管壁形成錐面的漲芯，管下端面是斜面，周邊形成呈尖鋒狀的導尖，管內設有兩片或兩片以上的漲片，各個漲片均為弧面板，弧面板的內側是與被打撈鑽杆的外徑相配合的直立弧面，外側是與漲芯錐面相配合的錐面，漲片分布在漲芯的內周，可沿漲芯表面上下滑動。所說管狀插頭的上底開有中心孔，孔內配有可滑動的立軸，立軸下面設有吊盤，吊盤周圍與漲片內上側的掛接槽相插接。所說的拉杆下面連接的插頭是兩個套裝的管件，外面的管件上有中孔與拉杆滑動配合，管下部內側是錐面張芯，管下端外周為尖鋒狀導尖，裡面的管件上端與拉杆固連，下端開口，管內有螺紋，且配裝一支螺杆狀立軸，立軸下面固連吊盤，吊盤掛連兩片或多片漲片，各個漲片均為弧面板，漲片內側是與被打撈鑽杆的外徑相配合的直立弧面，漲片外側是與漲芯錐面相配合的錐面，漲片分布在漲芯的周圍，可沿漲芯表面上下滑動。本實用新型的有益效果是定位準確，快速接合，接合力足夠強大，打撈成功率高， 並容易退出，且具有結構簡單、造價低廉、堅固耐用等特點，為解決斷裂鑽杆的打撈難題提供了一種行之有效的工具。

圖1是第一種實施例的主視圖；圖2是第一種實施例的部件插頭的主視圖；圖3是第一種實施例的部件漲片的主視圖；圖4是第一種實施例的部件漲片的俯視圖；圖5是第一種實施例的工作狀態示意圖；圖6是第二種實施例的主視圖；圖7是第二種實施例的部件插頭的主視圖；圖8是第二種實施例的部件漲片的主視圖；圖9是第二種實施例的部件漲片的俯視圖；圖10是第二種實施例的部件卡環的俯視圖；圖11是第二種實施例的工作狀態示意圖；圖12是第三種實施例的主視圖；圖13是第三種實施例的部件插頭的主視圖；圖14是第三種實施例的部件吊盤的主視圖；圖15是第三種實施例的部件吊盤的俯視圖；圖16是第三種實施例的部件漲片的主視圖；圖17是第三種實施例的部件漲片的俯視圖；圖18是第三種實施例的工作狀態示意圖；圖19是第四種實施例的主視圖；圖20是第四種實施例的部件插頭的主視圖；圖21是第四種實施例的部件插頭張芯的主視圖；圖22是第四種實施例的部件吊盤的主視圖；圖23是第四種實施例的部件吊盤的俯視圖；圖M是第四種實施例的部件漲片的主視圖；圖25是第四種實施例的部件漲片的俯視圖；圖沈是第四種實施例的工作狀態示意圖。圖中可見拉杆1，插頭2，吊盤3，漲片4，調節杆5，漲芯6，導尖7，吊掛部8，斷鑽杆9，井孔10，螺母11，擋圈12，端蓋13，軸承14，卡環15，防滑齒16，卡環槽17，開口 18，中心孔19，立軸20。
具體實施方式
第一種實施例如圖1所示，這種打撈器的主體是一支拉杆1，拉杆1的下端裝有一支柱狀插頭2，結合圖2空間，插頭2中部有一段由上向下直徑漸大的錐形漲芯6，漲芯6 外圍至少配裝有兩片漲片4。結合圖3、4可見，每片漲片4均為外側直立、內側為錐面的弧形板，漲片4的錐面與漲芯6的錐面相配合，漲片4的外側與斷鑽杆9的內徑相配合，漲片 4上端鉸鏈在一個吊盤3，吊盤3的中孔套在插頭上段的圓柱狀調節杆5上，且可上下滑動。 漲芯6下面是一段直徑漸小的錐狀導尖7。工作時，結合圖5可見，漲片4隨漲芯6下行，在導尖7引導下插入斷裂鑽杆9，又隨漲芯6上拉而壓緊斷鑽杆9的內壁，並且越拉越緊，直至拉出。第二種實施例如圖6所示，這種打撈器的主體是一支拉杆1，拉杆1下端通過螺紋連接的一個端蓋13，端蓋13通過螺孔安裝一個插頭2。結合圖7可見，插頭3的上段是一個帶有外螺紋的調節杆5，調節杆5下面是一段上細下粗的錐臺狀漲芯6，漲芯6下面是一段直徑漸小的錐狀導尖7。插頭2就是通過調節杆5與鑽杆端蓋13的螺孔配合的，在調節杆5的上部，套裝有一個外徑大於調節杆5的擋圈12，擋圈12的上面用一個六角開槽螺母11鎖定。在端蓋13的下面，調節杆5套裝一片滑動軸承14和一個吊盤3，吊盤3的下面設有掛鈎狀凹槽，凹槽裡面容納漲片4上部的板狀吊掛部8。結合圖8、9可見，漲片4有三片，每一片都是一片弧狀板，弧狀板的的外側直立，內側均有一弧形斜面，各個漲片4對接後成為一個內椎楔形管。漲片3的外表面設有多條防滑齒16，並開有一道卡環槽17。卡環槽17裡面配裝一個卡環15，結合圖10可見，卡環15 —側設有開口 18，卡環15是一種直徑可變的彈性環。使用時，按圖11所示，將打撈器下入井孔10，到達斷鑽杆9的上端。由於導尖7呈錐狀，即使插頭3偏差較大，哪怕插頭2已經貼靠了井壁，導尖7仍與斷鑽杆9的上埠相對，可以迅速進入斷鑽杆9的內孔，並引導整個插頭2下行。由於此時漲片4處於漲芯6的上部，且有卡環15束縛，直徑較小，能夠順利進入斷鑽杆9，直到斷鑽杆9上端觸碰漲片4上部的凸緣時，下行才能停止。隨後地面上的人就可以開動卷揚機，上提拉杆1，帶動插頭2上移，因吊盤3與插頭2的調節杆5為滑動配合，並不隨插頭2上行，使漲片4與漲芯6形成相對滑動，迫使漲片4向周圍擴張，緊壓在斷鑽杆9的內壁上。隨著拉杆1的上拉漲片4對斷鑽杆9內壁的壓力越來越大，只要不超過各個構件的強度極限，就可以拉動斷鑽杆9上移， 直至完全拔出地面。由有關材料力學知識可知，上述構件的強度極限是非常大的，或者說可以按照所需的強度製造打撈器，加之設置相適應的卷揚機，拔取任何斷鑽杆9都是可能的。在打撈過程中，如果因意外原因而中止打撈，或打撈成功時需要打撈器脫離斷鑽杆9，只要將拉杆1向上旋轉，使端蓋，13與軸承14之間拉開一定距離，然後再下壓拉杆1， 藉助拉杆1的重力即可使漲芯6下移，漲片4立即內縮，即可脫離斷鑽杆9而將整個打撈器具抽出。顯然，上述構件還有許多可變通的形式，例如省略拉杆上段的擋圈12和螺母13 也可以工作，只是可靠性差一點。漲片4外圍的卡環15也可以用橡皮套代替，可能是壽命短一點。吊盤3與拉杆1之間可以沒有軸承14，只是靈活性差一點。漲片4的外表面可以沒有防滑齒16，摩擦力可能小一些。漲片4不一定就是三片，可以是兩片或多片。等等，都可以工作，都應屬於等同的技術方案。第三種實施例如圖12所示，這種打撈器是第一種實施例的另一種類型，其結構原理和工作原理沒有根本的變化，但兩者的工作方式卻不相同。其最大的差別是第一種實施例的漲片4卡在斷鑽杆9的內壁，壓力方向是由內向外。而本實施例的漲片4是夾在斷鑽杆9的外圍，壓力方向是由外向內，有關構件也由此出現差異。結合圖13可見，拉杆1下面的插頭2是一支下端開口的管，管的內孔是上粗下細的錐孔，使管壁形成錐面漲芯6，管壁下端面是內高外低的斜面，周邊形成斷面呈尖角狀的導尖7。結合圖14、15可見，管狀插頭的上底開有中心孔19，孔內配有可滑動的立軸20，立軸20下面設有圓板狀吊盤3，吊盤3 周圍與漲片4內上部的槽狀吊掛部8相插接。結合圖16、17可見，管內設有兩片或兩片以上的漲片4，各個漲片4均為弧面板，弧面板內側直立，而外側是與漲芯6的錐面相配合的斜面，漲片4分布在漲芯6的周圍。由於吊盤3可隨立軸20上下平移，漲片4即可沿漲芯 6表面上下滑動。當漲片4上滑時，其內徑增大，反之縮小。使用時，按圖18所示，將打撈器下入井孔10，到達斷鑽杆9的上端。由於插頭2的管下端有尖鋒狀的導尖7，即使插頭3偏差較大，哪怕插頭2已經貼靠了井壁，插頭2仍與斷鑽杆9的上埠相對，可以迅速套在斷鑽杆9的外圍。其中的漲片4下端也設有導向斜面， 能夠順利插套在斷鑽杆9的外圍。即使開始時位置有偏差，經適當上移內徑擴大後也能自動調整到正確位置。直到斷鑽杆9上端觸碰立軸20底部，立軸20上端到達最頂點時，下行才能停止。隨後地面上的人就可以開動機器，上提打撈器拉杆1，帶動插頭2上移。因吊盤 3上的立軸20與最心孔19為滑動配合，漲片4並不隨插頭2上行，而與漲芯6形成相對滑動，迫使漲片4向內收縮，緊壓在斷鑽杆9的外壁上。隨著拉杆1的上拉漲片4對斷鑽杆9 外壁的壓力越來越大，直至完全拔出地面。第四種實施例圖19所示的打撈器是第三種實施例的改進類型，拉杆下面連接的插頭2也是下端開口的管，所不同的是這種管件是兩個套裝的管件。外面的管件上有中孔與拉杆1滑動配合，管內側下部是錐面張芯6，管下端外周為尖鋒狀導尖7 ；裡面的管件相當於前例的端蓋13，上端與拉杆1固連，下端開口，管內有螺紋，且配裝一支螺杆狀立軸20，立軸20下面固連吊盤3，吊盤3掛連兩片或多片漲片4，各個漲片4均為弧面板，內側是與斷鑽杆外徑配合的直立弧面，外側是與漲芯6的錐面相配合的錐面。漲片4分布在漲芯6的內周，漲片4的內側設防滑齒16和卡環槽17，所配的卡環15也是有開口的彈性環，其作用是向外支撐漲片4。當轉動拉杆1時，漲片4可在立軸20的帶動下沿漲芯6表面上下滑動。工作時，結合圖沈可見，也是把拉杆1和插頭2下放到井孔10內，由於插頭2及漲片4的內徑大於斷鑽杆9的外徑，加之下緣斜面導尖的導向作用，能很準確的套入斷鑽杆9 的外面，然後轉動拉杆1，令漲芯6上移而壓緊漲片4，再上提拉杆1，即可將斷鑽杆9拉出。當打撈中止或打撈完成時，旋轉拉杆1，使端蓋13沿立軸20下移，即可推動漲芯6 下移，鬆開漲片4，再上提拉杆1即可使整個器具脫離斷鑽杆9。
權利要求1.一種井下鑽具打撈器，這種打撈器的主體也是一支細長的拉杆(1)，其特徵在於所說的拉杆(1)的下端裝有一支插頭O)，插頭( 上設有一段表面為錐面的漲芯(6)，漲芯 (6)至少配裝兩片漲片G)，每片漲片(4)均為一側直立、另一側為錐面的弧形板，漲片(4) 的錐面與漲芯(6)的錐面相配合，且可相對滑動，漲片的直立面與被打撈的鑽杆相配
2.根據權利要求1所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的插頭( 呈柱狀，中部有一段直徑由上向下遞增的錐臺狀漲芯(6)，漲芯(6)上面是一段圓柱狀調節杆(5)，漲芯 (6)下面是直徑漸小的圓錐狀導尖(7)，調節杆(5)穿裝吊盤(3)，吊盤C3)下面通過凹槽掛接兩片或兩片以上的漲片，漲片(4)分布在漲芯(6)的周圍，各個漲片(4)均為弧面板，漲片⑷的外側是與被打撈鑽杆的內徑相配合的直立弧面，內側是與漲芯(6)的錐面相配合的錐面，漲片(4)可沿漲芯(6)表面上下滑動。
3.根據權利要求2所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的拉杆(1)下端設有端蓋(13)，端蓋(1 上設有螺孔，插頭( 上部的調節杆( 設有與端蓋(1 螺孔相配合的外螺紋。
4.根據權利要求2所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的調節杆(1)上部套有檔圈(12)，擋圈(1 上面設有與調節杆( 上段螺紋相配合的螺母。
5.根據權利要求2所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的漲片(4)外圍開有卡環槽(17)，卡環槽(17)面裝有彈性卡環(15)，卡環(15) 一側設有開口(18)。
6.根據權利要求2所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的吊盤(3)與拉杆⑴之間設有軸承(14)。
7.根據權利要求1所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的漲片(4)的外表面設有防滑齒(16)。
8.根據權利要求1所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的拉杆(1)下面連接的插頭( 是一支下端開口的管，其管內孔是上粗下細的錐孔，使管壁形成錐面的漲芯(6)， 管下端面是斜面，周邊形成呈尖鋒狀的導尖(7)，管內設有兩片或兩片以上的漲片，各個漲(4)均為弧面板，漲片(4)的內側是與被打撈鑽杆外徑相配合的直立弧面，外側是與漲芯(6)的錐面相配合的錐面，漲片(4)分布在漲芯(6)的內周，可沿漲芯(6)表面上下滑動。
9.根據權利要求8所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說管狀插頭O)的上底開有中心孔(19)，孔內配有可滑動的立軸(20)，立軸00)下面設有吊盤(3)，吊盤(3)周圍與漲片內上側的掛接槽相插接。
10.根據權利要求1所述的井下鑽具打撈器，其特徵在於所說的拉杆(1)下面連接的插頭( 是兩個套裝的管件，外面的管件上有中孔與拉杆(1)滑動配合，管下部內側是錐面張芯(6)，管下端外周為尖鋒狀導尖(7)，裡面的管件上端與拉杆(1)固連，下端開口，管內有螺紋，且配裝一支螺杆狀立軸(20)，立軸00)下面固連吊盤( ，吊盤C3)掛連兩片或多片漲片G)，各個漲片⑷均為弧面板，漲片⑷的內側是與被打撈鑽杆的外徑相配合的直立面，漲片(4)的外側是與漲芯(6)的錐面相配合的錐面，漲片(4)分布在漲芯(6)的內周， 可沿漲芯(6)表面上下滑動。
專利摘要本實用新型涉及一種地質勘探設備，即一種井下鑽具打撈器。這種打撈器的主體也是一支細長的拉杆(1)，其特徵在於所說的拉杆(1)的下端裝有一支插頭(2)，插頭(2)上設有一段表面為錐面的漲芯(6)，漲芯(6)至少配裝兩片漲片(4)，每片漲片(4)均為一側直立、另一側為錐面的弧形板，漲片(4)的錐面與漲芯(6)的錐面相配合，且可相對滑動，漲片(4)的直立面與被打撈的鑽杆相配合。本發明的有益效果是定位準確，快速接合，接合力足夠強大，打撈成功率高，並容易退出，且具有結構簡單、造價低廉、堅固耐用等特點，為解決斷裂鑽杆的打撈難題提供了一種行之有效的工具。
文檔編號E21B31/20GK202300272SQ20112041268
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者孫義 申請人:內蒙古龍旺地質勘探有限責任公司