專利名稱：起下油管液控吊卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種井下作業(yè)現(xiàn)場的井口專用工具，是一種起下油管時遠(yuǎn)程液壓控制的油管吊卡。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)井下作業(yè)現(xiàn)場起下油管時，井口操作需二至三人，完成掛摘吊環(huán)、搬吊卡、開關(guān)吊卡、推拉操控油管鉗、推送油管等一系列動作，勞動強(qiáng)度大，施工速度要求快，井內(nèi)工作液外溢及野外嚴(yán)寒酷暑對人體健康損害大，配合不默契時導(dǎo)致磕、碰、傷、殘問題多。為解決上述難題，有些科研單位研制機(jī)器人操作也取得重大進(jìn)展，但施工現(xiàn)場條件有限，成 本高，實際應(yīng)用難。為此我們單位立項研制起下油管井口無人操作系統(tǒng)，液控油管吊卡開關(guān)、液控油管鉗就位及上卸扣、液控機(jī)械手推拉油管及吊環(huán)。液控的油管吊卡是該操作系統(tǒng)中的重要組成部分。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種起下油管液控吊卡，井下作業(yè)起下油管時，利用遠(yuǎn)程液壓控制開關(guān)的吊卡，取代人工在井口的吊卡操作，提高工作效率，降低勞動強(qiáng)度，減少井內(nèi)工作液外溢。本實用新型采用的技術(shù)方案是起下油管液控吊卡，主要由吊卡主體、嵌齒閉鎖環(huán)、扇形齒輪、液壓馬達(dá)、定位套和定位螺桿組成。吊卡主體采用現(xiàn)有的閉鎖環(huán)式吊卡主體，吊卡主體有中心孔，吊卡主體有軸向豁口，油管通過軸向豁口能進(jìn)入吊卡主體內(nèi)。吊卡主體外壁的兩側(cè)對稱分布有吊環(huán)耳，吊環(huán)耳的外側(cè)有卡入槽，吊環(huán)能提起吊卡主體。吊卡主體符合國際通用API Spec-SA標(biāo)準(zhǔn)。其特征在于吊卡主體內(nèi)壁上端有環(huán)形凹槽，吊卡主體上端環(huán)形凹槽內(nèi)水平放置有一個嵌齒閉鎖環(huán)；嵌齒閉鎖環(huán)為圓環(huán)形，嵌齒閉鎖環(huán)有軸向豁口，油管通過軸向豁口能進(jìn)入嵌齒閉鎖環(huán)內(nèi)，嵌齒閉鎖環(huán)的外壁上有外齒；吊卡主體外壁上通過定位套和定位螺桿固定有一個液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)的輸出軸上連接有扇形齒輪，扇形齒輪的外齒與嵌齒閉鎖環(huán)的外齒嚙合。扇形齒輪中心有軸孔及軸孔內(nèi)壁有鍵槽，扇形齒輪與液壓馬達(dá)的輸出軸連接。液壓馬達(dá)為扇形齒輪提供旋轉(zhuǎn)動力。液壓馬達(dá)通過管線連接修井機(jī)液壓泵并通過方向控制閥實施正反轉(zhuǎn)。嵌齒閉鎖環(huán)外壁上外齒與扇形齒輪外齒的模數(shù)相同，外齒的弧度在135 145°之間。考慮安全因素，扇形齒輪外部側(cè)面通過定位螺桿安裝弧形防護(hù)罩。簡述起下油管井口無人操作系統(tǒng)的液控油管吊卡的工作原理有助于理解本實用新型。來自液壓泵的壓力油經(jīng)方向控制閥進(jìn)入液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)帶動輸出軸上的扇形齒輪轉(zhuǎn)動，扇形齒輪的外齒與嚙合的嵌齒閉鎖環(huán)的外齒同步轉(zhuǎn)動，嵌齒閉鎖環(huán)在吊卡主體上部的環(huán)形凹槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)移動至封閉吊卡后端側(cè)面縱向開口，對油管本體完成圓周包圍形成閉鎖。解除閉鎖時，只需壓力油經(jīng)方向控制閥換向，扇形齒輪的外齒與嚙合的嵌齒閉鎖環(huán)的外齒同步反轉(zhuǎn)，嵌齒閉鎖環(huán)在環(huán)形凹槽內(nèi)回轉(zhuǎn)一定弧度后，全部恢復(fù)吊卡后端側(cè)面縱向開口，解除對油管本體圓周包圍。本實用新型的有益效果本實用新型起下油管液控吊卡，井下作業(yè)起下油管時，利用液壓控制吊卡的開關(guān)，取代人工在井口的吊卡操作，提高工作效率，減小勞動強(qiáng)度，消減井內(nèi)工作液外溢及野外嚴(yán)寒酷暑對人體的健康損害，消減配合不默契時導(dǎo)致磕、碰、傷、殘的風(fēng)險。制作簡單，利于推廣。

圖I是本實用新型起下油管液控吊卡結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是嵌齒閉鎖環(huán)2的示意圖。
圖3是扇形齒輪3的示意圖。圖中，I-吊卡主體，2_嵌齒閉鎖環(huán)，3_扇形齒輪，4-防護(hù)罩,5-定位螺桿，6_定位套，7-液壓馬達(dá)。
具體實施方式
實施例I :以一個起下油管液控吊卡為例，對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。以一個適用27/8"加厚油管的液控油管吊卡為例進(jìn)行說明。參閱圖I。本實用新型起下油管液控吊卡，主要由吊卡主體I、嵌齒閉鎖環(huán)2、扇形齒輪3、液壓馬達(dá)7、防護(hù)罩4、定位套6和定位螺桿5組成。吊卡主體I采用現(xiàn)有的閉鎖環(huán)式吊卡主體，吊卡主體I型號為BDY82，長440毫米、高220毫米。吊卡主體I有82毫米中心孔，吊卡主體I有軸向豁口，油管通過軸向豁口能進(jìn)入吊卡主體I內(nèi)。吊卡主體I外壁的兩側(cè)對稱分布有吊環(huán)耳，吊環(huán)耳的外側(cè)有卡入槽，吊環(huán)能提起吊卡主體I。吊卡主體I符合國際通用API Spec_8A標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)有的閉鎖環(huán)式吊卡主體上進(jìn)行改進(jìn)。吊卡主體I內(nèi)壁上端有環(huán)形凹槽，吊卡主體I上端環(huán)形凹槽內(nèi)水平放置有一個嵌齒閉鎖環(huán)2。參閱圖2。嵌齒閉鎖環(huán)2為圓環(huán)形，嵌齒閉鎖環(huán)2有軸向豁口，油管通過軸向豁口能進(jìn)入嵌齒閉鎖環(huán)2內(nèi)，嵌齒閉鎖環(huán)2的外壁上有外齒。嵌齒閉鎖環(huán)2外徑143毫米、內(nèi)徑99毫米、軸向豁口寬86毫米、材質(zhì)合金鋼。銑出外齒138. 5°，齒頂圓直徑135毫米、分度圓直徑130毫米、模數(shù)2. 5、完成齒數(shù)20。參閱圖I。吊卡主體I外壁上通過兩個圓弧形的定位套6和四根定位螺桿5固定有一個液壓馬達(dá)7，液壓馬達(dá)7的輸出軸上連接有扇形齒輪3，扇形齒輪3的外齒與嵌齒閉鎖環(huán)2的外齒嚙合。參閱圖3。扇形齒輪3中心有軸孔及軸孔內(nèi)壁有鍵槽，扇形齒輪3與液壓馬達(dá)的輸出軸連接。扇形齒輪3外齒部分寬138. 5°，齒頂圓直徑135毫米、分度圓直徑130毫米、模數(shù)2. 5、完成齒數(shù)20個、厚度13毫米，中心軸孔直徑25毫米、鍵槽寬度8毫米。參閱圖I。液壓馬達(dá)7是擺線液壓馬達(dá),型號BM-D80,排量80暈升每轉(zhuǎn)、壓力10兆帕、扭矩93牛頓米，長120毫米，最大部分直徑100毫米，輸出軸直徑25毫米。扇形齒輪3外部側(cè)面通過定位螺桿5安裝弧形防護(hù)罩4。護(hù)罩4是高60毫米、厚4毫米鋼板，弧形半徑100毫米，水平翼板寬20毫米，翼板上下各有7毫米通孔。定位套6是高15毫米、厚4毫米鋼板，弧形半徑100毫米，兩側(cè)翼板各有7毫米通孔，共兩套。
定位螺桿5是M6六角頭螺栓，共8個。
權(quán)利要求1.一種起下油管液控吊卡，主要由吊卡主體(I)、嵌齒閉鎖環(huán)(2)、扇形齒輪(3)、液壓馬達(dá)(7)、定位套(6)和定位螺桿(5)組成；吊卡主體(I)采用現(xiàn)有的閉鎖環(huán)式吊卡主體，吊卡主體(I)有中心孔，吊卡主體(I)有軸向豁口，油管通過軸向豁口能進(jìn)入吊卡主體(I)內(nèi)；吊卡主體(I)外壁的兩側(cè)對稱分布有吊環(huán)耳，吊環(huán)耳的外側(cè)有卡入槽，其特征在于吊卡主體(I)內(nèi)壁上端有環(huán)形凹槽，吊卡主體(I)上端環(huán)形凹槽內(nèi)水平放置有一個嵌齒閉鎖環(huán)⑵；嵌齒閉鎖環(huán)(2)為圓環(huán)形，嵌齒閉鎖環(huán)(2)有軸向豁口，嵌齒閉鎖環(huán)(2)的外壁上有外齒；吊卡主體(I)外壁上通過定位套(6)和定位螺桿(5)固定有一個液壓馬達(dá)(7)，液壓馬達(dá)(7)的輸出軸上連接有扇形齒輪(3)，扇形齒輪(3)的外齒與嵌齒閉鎖環(huán)(2)的外齒嚙合；扇形齒輪(3)中心有軸孔及軸孔內(nèi)壁有鍵槽，扇形齒輪(3)與液壓馬達(dá)的輸出軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起下油管液控吊卡，其特征是所述的嵌齒閉鎖環(huán)⑵外壁上外齒與扇形齒輪(3)外齒的模數(shù)相同，外齒的弧度在135 145°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的起下油管液控吊卡，其特征是扇形齒輪(7)外部側(cè)面通過定位螺桿(5)安裝弧形防護(hù)罩(4)。
專利摘要起下油管液控吊卡，應(yīng)用于井下作業(yè)現(xiàn)場起下油管。吊卡主體采用現(xiàn)有的閉鎖環(huán)式吊卡主體，吊卡主體內(nèi)壁上端有環(huán)形凹槽，吊卡主體上端環(huán)形凹槽內(nèi)水平放置有一個嵌齒閉鎖環(huán)；嵌齒閉鎖環(huán)為圓環(huán)形，嵌齒閉鎖環(huán)有軸向豁口，嵌齒閉鎖環(huán)的外壁上有外齒；吊卡主體外壁上通過定位套和定位螺桿固定有一個液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)的輸出軸上連接有扇形齒輪，扇形齒輪的外齒與嵌齒閉鎖環(huán)的外齒嚙合。扇形齒輪中心有軸孔及軸孔內(nèi)壁有鍵槽，扇形齒輪與液壓馬達(dá)的輸出軸連接。效果是井下作業(yè)起下油管時，利用液壓控制吊卡的開關(guān)，取代人工在井口的吊卡操作，提高工作效率，減小勞動強(qiáng)度。
文檔編號E21B19/06GK202531058SQ20122002475
公開日2012年11月14日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者劉德文, 孫連會, 李寶軍, 李建偉, 楊達(dá)玉, 王婷婷, 王忠林, 王鐵鋒, 谷全福, 黃樹 申請人:中國石油天然氣股份有限公司