一種帶臺階落魚的打撈方法及所用的打撈筒的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶臺階落魚的打撈方法及所用的打撈筒。該方法是在進行打撈作業(yè)時，通過設(shè)在筒體內(nèi)壁上的卡鍵限制球座組件沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行，完成打撈作業(yè)；當(dāng)需要釋放帶臺階落魚時，通過彈性旋轉(zhuǎn)座解除卡鍵對球座組件的限制，使球座組件可以沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行完成擴張動作釋放帶臺階落魚。本發(fā)明顛覆了現(xiàn)有三球打撈筒必須靠剪斷剪銷或者投球打壓等方式進行釋放落魚的方法。只需通過簡單的下放、上提即可實現(xiàn)打撈和釋放的目的，操作簡單。該結(jié)構(gòu)的抗拉強度為筒體的最大抗拉強度，遠遠大于原剪銷的抗拉強度，減少了在打撈過程中出現(xiàn)新事故的幾率，性能可靠。使整個打撈過程更加簡單、流暢、可靠、省時、省錢。
【專利說明】一種帶臺階落魚的打撈方法及所用的打撈筒
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶臺階落魚的打撈方法及所用的打撈筒，屬于鉆井打撈工具【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油及天然氣開采技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆井深度不斷加深，這就造成井下事故更加頻繁和復(fù)雜化。在固井過程中出現(xiàn)套管斷裂事故是比較普遍的，由于井下事故對鉆井、固井、修井的工作影響很大，危害也很深，若處理不當(dāng)，不僅耗時長，損失大，甚至導(dǎo)致油氣井報廢，所以套管打撈工具是每口井必備的工具。
[0003]三球打撈筒是目前較常用的打撈工具，三球打撈筒包括筒體，筒體的內(nèi)孔為上小下大的錐孔；筒體內(nèi)設(shè)有沿圓周均布的3個球座，球座經(jīng)剪銷與筒體鉚接，球座上設(shè)有斜孔，斜孔內(nèi)設(shè)有鋼球和彈簧，斜孔的下孔徑小于鋼球的直徑，斜孔上口設(shè)有螺堵。打撈作業(yè)時，通過鉆柱將三球打撈筒放至井下，鋼球卡住接箍下沿將帶接箍的套管(俗稱落魚)撈出，當(dāng)帶接箍的套管卡死無法撈起需釋放落魚時，必需加大提拉噸位達到造成剪銷被剪斷，使得球座沿筒體下行并徑向張大，才可以釋放掉帶接箍的套管。
[0004]現(xiàn)有的三球打撈筒存在以下缺陷:
1、打撈筒使用過后，剪銷已經(jīng)變形或者被剪斷，必須更換新的剪銷才可以再次使用:由于剪銷直徑是按規(guī)定剪切力設(shè)計好的且與外筒和球座過盈配合連接在一起，所以不能在原孔處重新裝入剪銷使用，必須需重新鉆孔更新，大多數(shù)井隊現(xiàn)場沒有加工設(shè)備只能運回維修基地，增加許多不必要的運輸和維修費用。
[0005]2、當(dāng)一次打撈不成功時，只能上提撈筒剪斷剪銷退出打撈作業(yè)，重下其他打撈工具進行打撈，不但增加了起下鉆次數(shù)，浪費時間和費用，而且增加了打撈難度和發(fā)生新事故的幾率。
[0006]3、現(xiàn)有的三球打撈筒不能配合震擊器使用，因為剪銷不能承受震擊器巨大的沖擊力，所以只能用于打撈未被卡死的帶接箍的套管。
[0007]4、性能不穩(wěn)定:因為剪銷的剪斷噸位受到材料、熱處理、粗糙度、配合公差、受力情況等影響，往往很難達到設(shè)計要求。
[0008]5、剪銷設(shè)計難度大:剪銷設(shè)計過大會導(dǎo)致打撈不起落魚需要退出時不能剪斷，無法退出工具，剪銷設(shè)計過小會導(dǎo)致落魚未撈起剪銷已被剪斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，提供一種帶臺階落魚的打撈方法及所用的打撈筒。用于帶接箍的套管、油管或有臺階的斷桿(或統(tǒng)稱為落魚)的打撈，以克服現(xiàn)有三球打撈筒存在的不足。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種帶臺階落魚的打撈方法，該方法是在進行打撈作業(yè)時，通過設(shè)在筒體內(nèi)壁上的卡鍵限制球座組件沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行，完成打撈作業(yè)；當(dāng)需要釋放帶臺階落魚時，通過彈性旋轉(zhuǎn)座解除卡鍵對球座組件的限制，使球座組件可以沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行完成擴張動作釋放帶臺階落魚。
[0011]前述方法中，所述帶臺階落魚是斷落在井下的帶接箍套管或油管，或帶臺階的鉆桿或井下測量儀器或工具。
[0012]前述方法中，所述通過設(shè)在筒體內(nèi)壁上的卡鍵限制球座組件沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行中所述的球座組件，包括在筒體內(nèi)沿圓周均布的3個球座，每個球座底部均設(shè)有棘齒；筒體的內(nèi)壁上設(shè)有沿圓周均布的3個卡鍵，卡鍵頂端為斜面，打撈作業(yè)上提鉆時，卡鍵的斜面與棘齒配合，通過卡鍵頂著球座組件與筒體同步向上移動，以實現(xiàn)限制球座組件沿筒體內(nèi)孔下行的目的。
[0013]前述方法中，所述通過彈性旋轉(zhuǎn)座解除卡鍵對球座組件的限制中所述的彈性旋轉(zhuǎn)座，包括在筒體內(nèi)沿圓周均布的3個旋轉(zhuǎn)座，3個旋轉(zhuǎn)座下方設(shè)有復(fù)位彈簧；當(dāng)需要釋放帶臺階落魚時，先下放鉆柱，當(dāng)鉆柱下行時，3個旋轉(zhuǎn)座在復(fù)位彈簧的作用下頂著球座組件不能與筒體同步下行，而筒體內(nèi)壁上的卡鍵則隨著筒體一起下行，當(dāng)卡鍵解除了對球座組件的限制后，旋轉(zhuǎn)座上斜齒帶動球座組件旋轉(zhuǎn)，使卡鍵剛好位于兩球座之間的間隙處；然后上提鉆柱，卡鍵從兩球座之間的間隙上行，使球座組件脫離卡鍵的限制相對筒體向下移動至筒體的大直徑段，完成擴張動作釋放帶臺階落魚。
[0014]前述方法所用的打撈筒，包括筒體，筒體的內(nèi)孔為上小下大的錐孔；筒體內(nèi)設(shè)有沿圓周均布的3個球座，球座上設(shè)有斜孔，斜孔內(nèi)設(shè)有鋼球和彈簧，斜孔的下孔徑小于鋼球的直徑，斜孔上口設(shè)有螺堵；所述球座下方的筒體內(nèi)設(shè)有與球座對應(yīng)的3個旋轉(zhuǎn)座，3個旋轉(zhuǎn)座下方設(shè)有復(fù)位彈簧，復(fù)位彈簧底部設(shè)有與筒體螺接的彈簧座；3個旋轉(zhuǎn)座間隙處的筒體內(nèi)壁設(shè)有卡鍵。
[0015]前述打撈筒中，所述卡鍵頂端為斜面。
[0016]前述打撈筒中，所述球座底部設(shè)有棘齒。
[0017]前述打撈筒中，所述旋轉(zhuǎn)座的頂部設(shè)有斜齒。
[0018]前述打撈筒中，所述筒體頂部的內(nèi)孔中設(shè)有限位凸臺。
[0019]前述打撈筒中，所述筒體上端經(jīng)上接頭與吊環(huán)接頭螺接。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:拆裝及維修方便，可直接在井臺上進行，節(jié)省了大量的運輸費用和時間?？啥啻问褂?使用過后只需簡單清洗，如有損壞，更換零部件方便，無需專用工具，焊接等?？膳c震擊器配合使用:當(dāng)落魚卡死在井底時，可啟動震擊器進行解卡操作，大大增加打撈成功率和打撈效率。操作簡單:只需通過簡單的下放、上提即可實現(xiàn)打撈和釋放的目的。性能可靠:該結(jié)構(gòu)的抗拉強度為筒體的最大抗拉強度，遠遠大于原剪銷的抗拉強度，減少了在打撈過程中出現(xiàn)新事故的幾率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是現(xiàn)有三球打撈筒的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是帶臺階落魚的示意圖；
圖4是用三球打撈筒打撈帶臺階落魚的示意圖； 圖5是本發(fā)明的鋼球卡在接箍下沿時的示意圖；
圖6是卡鍵卡在球座的棘齒中的示意圖；
圖7是旋轉(zhuǎn)座將球座推離卡鍵時的示意圖；
圖8是卡鍵通過兩球座之間的間隙上行的示意圖。
[0022]圖中的標記為:1_吊環(huán)接頭、2_限位凸臺、3_上接頭、4_卡鍵、5_筒體、6_彈簧座、7-復(fù)位彈簧、8-旋轉(zhuǎn)座、9-球座、10-鋼球、11-彈簧、12-螺堵、13-斜孔、14-棘齒、15-斜齒、16-剪銷、17-接箍、18-套管。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。
[0024]一種帶臺階落魚的打撈方法，如圖1所示，該方法是在進行打撈作業(yè)時，通過設(shè)在筒體5內(nèi)壁上的卡鍵4限制球座組件沿上小下大的筒體5內(nèi)孔下行，完成打撈作業(yè)；當(dāng)需要釋放帶臺階落魚時，通過彈性旋轉(zhuǎn)座解除卡鍵4對球座組件的限制，使球座組件可以沿上小下大的筒體5內(nèi)孔下行完成擴張動作釋放帶臺階落魚。所述帶臺階落魚是斷落在井下的帶接箍套管或油管，或帶臺階的鉆桿或井下測量儀器或工具。所述通過設(shè)在筒體5內(nèi)壁上的卡鍵4限制球座組件沿上小下大的筒體5內(nèi)孔下行中所述的球座組件，包括在筒體5內(nèi)沿圓周均布的3個球座9，每個球座9底部均設(shè)有棘齒14 ;筒體5的內(nèi)壁上設(shè)有沿圓周均布的3個卡鍵4，卡鍵4頂端為斜面，打撈作業(yè)上提鉆時，卡鍵4的斜面與棘齒14配合，通過卡鍵4頂著球座組件與筒體5同步向上移動，以實現(xiàn)限制球座組件沿筒體5內(nèi)孔下行的目的。所述通過彈性旋轉(zhuǎn)座解除卡鍵4對球座組件的限制中所述的彈性旋轉(zhuǎn)座，包括在筒體5內(nèi)沿圓周均布的3個旋轉(zhuǎn)座8，3個旋轉(zhuǎn)座8下方設(shè)有復(fù)位彈簧7 ;當(dāng)需要釋放帶臺階落魚時，先下放鉆柱，當(dāng)鉆柱下行時，3個旋轉(zhuǎn)座8在復(fù)位彈簧7的作用下頂著球座組件不能與筒體5同步下行，而筒體5內(nèi)壁上的卡鍵4則隨著筒體5—起下行，當(dāng)卡鍵4解除了對球座組件的限制后，旋轉(zhuǎn)座8上斜齒15帶動球座組件旋轉(zhuǎn)，使卡鍵4剛好位于兩球座9之間的間隙處；然后上提鉆柱，卡鍵4從兩球座9之間的間隙上行，使球座組件脫離卡鍵4的限制相對筒體5向下移動至筒體5的大直徑段，完成擴張動作釋放帶臺階落魚。
[0025]前述方法所用的打撈筒，如圖1所示。包括筒體5，筒體5的內(nèi)孔為上小下大的錐孔；筒體5內(nèi)設(shè)有沿圓周均布的3個球座9，球座9上設(shè)有斜孔13，斜孔13內(nèi)設(shè)有鋼球10和彈簧11，斜孔13的下孔徑小于鋼球10的直徑，斜孔13上口設(shè)有螺堵12 ;所述球座9底部設(shè)有棘齒14，球座9下方的筒體5內(nèi)設(shè)有與球座9對應(yīng)的3個旋轉(zhuǎn)座8，旋轉(zhuǎn)座8的頂部設(shè)有斜齒15。3個旋轉(zhuǎn)座8下方設(shè)有復(fù)位彈簧7，復(fù)位彈簧7底部設(shè)有與筒體5螺接的彈簧座6 ;3個旋轉(zhuǎn)座8間隙處的筒體5內(nèi)壁設(shè)有卡鍵4，卡鍵4頂端為斜面。所述筒體5頂部的內(nèi)孔中設(shè)有限位凸臺16。筒體5上端經(jīng)上接頭3與吊環(huán)接頭I螺接。
[0026]本發(fā)明的主要改進說明
本發(fā)明主要是對現(xiàn)有三球打撈筒的改進，圖2是現(xiàn)有三球打撈筒的局部結(jié)構(gòu)示意圖，包括筒體5，筒體5的內(nèi)孔為上小下大的錐孔；筒體5內(nèi)設(shè)有沿圓周均布的3個球座9，球座9經(jīng)剪銷16與筒體鉚接，球座9上設(shè)有斜孔13，斜孔13內(nèi)設(shè)有鋼球10和彈簧11，斜孔13的下孔徑小于鋼球10的直徑。三球打撈筒主要用于打撈如圖3所示的斷在井下的帶臺階落魚。打撈作業(yè)時，如圖4所示，通過鉆柱將三球打撈筒放至井下，當(dāng)筒體5套住套管18向下移動時，鋼球10先接觸到接箍17的上沿，由于接箍施加在鋼球10上的作用力向上，可以將鋼球10推入斜孔13內(nèi)，順利下行至接箍17的下沿。但當(dāng)筒體5如圖4中的箭頭所示向上移動時，由于施加在鋼球10上的力是向下的，鋼球10不能縮回斜孔13中，鋼球10卡住接箍17下沿將帶接箍的套管撈出，當(dāng)帶接箍的套管卡死無法撈起需釋放落魚時，必需加大提拉噸位達到造成剪銷16被剪斷，使得球座9沿筒體5下行至大直徑段，球座9徑向張大才可以釋放掉帶接箍的套管?，F(xiàn)有的存在以下缺陷:打撈筒使用過后，剪銷已經(jīng)變形或者被剪斷，必須更換新的剪銷才可以再次使用:由于剪銷直徑是按規(guī)定剪切力設(shè)計好的且與外筒和球座過盈配合連接在一起，所以不能在原孔處重新裝入剪銷使用，必須需重新鉆孔更新，大多數(shù)井隊現(xiàn)場沒有加工設(shè)備只能運回維修基地，增加許多不必要的運輸和維修費用。當(dāng)一次打撈不成功時，只能上提撈筒剪斷剪銷退出打撈作業(yè)，重下其他打撈工具進行打撈，不但增加了起下鉆次數(shù)，浪費時間和費用，而且增加了打撈難度和發(fā)生新事故的幾率。現(xiàn)有的三球打撈筒不能配合震擊器使用，因為剪銷不能承受震擊器巨大的沖擊力，所以只能用于打撈未被卡死的帶接箍的套管。性能不穩(wěn)定:因為剪銷的剪斷噸位受到材料、熱處理、粗糙度、配合公差、受力情況等影響，往往很難達到設(shè)計要求。剪銷設(shè)計難度大:剪銷設(shè)計過大會導(dǎo)致打撈不起落魚需要退出時不能剪斷，無法退出工具，剪銷設(shè)計過小會導(dǎo)致落魚未撈起剪銷已被剪斷。
[0027]本發(fā)明是針對現(xiàn)有三球打撈筒的上述缺陷進行的改進。具體作了如圖1所示的如下改進:
1、取消了現(xiàn)有的剪銷16，在筒體5內(nèi)壁上焊接有三個均布的卡鍵4，卡鍵4頂部為斜面。
[0028]2、將現(xiàn)有球座9的底部加工成棘齒14形狀。
[0029]3、在球座9下方增設(shè)了三個沿圓周均布的旋轉(zhuǎn)座8，旋轉(zhuǎn)座8頂部加工成斜齒15狀。
[0030]4、在旋轉(zhuǎn)座8下方增設(shè)了復(fù)位彈簧7，復(fù)位彈簧7底部經(jīng)彈簧座與筒體5下端旋接。
[0031]經(jīng)過上述改進后，顛覆了現(xiàn)有三球打撈筒必須靠剪斷剪銷或者投球打壓等進行釋放落魚的方法，使整個打撈過程更加簡單、流暢、可靠、省時、省錢。
[0032]本發(fā)明的工作過程及原理
當(dāng)帶有臺階的落魚斷在井底時，通過鉆柱下入本發(fā)明的打撈筒，如圖5所示，當(dāng)打撈筒從上至下放入井內(nèi)時，鋼球10先遇接箍17上邊緣接觸，鋼球10會被頂入球座9的斜孔13內(nèi)，越過接箍17后鋼球10會自動彈出卡住接箍17下邊緣。此時上提鉆柱，焊接在于筒體5上的卡鍵4隨著筒體上行，卡鍵4頂部的斜面與球座9底部的棘齒14的斜面接觸后，分力促使球座9旋轉(zhuǎn)，如圖6所示，卡鍵4卡在球座9的棘齒14中，球座9受到落魚的限制不能向上走，繼續(xù)上提打撈筒即可撈出落魚。
[0033]當(dāng)落魚無法撈出，需要退出打撈筒時，如圖7所示，只需下放打撈筒，此時復(fù)位彈簧7的回彈力會向上推旋轉(zhuǎn)座8，旋轉(zhuǎn)座8向上將球座9推出卡鍵4，并且使球座9旋轉(zhuǎn)至圖8狀態(tài)；然后再上提打撈筒，卡鍵4與筒體5上行，卡鍵4進入兩球座9之間的間隙，繼續(xù)上提打撈筒，球座9相對筒體5向下走，由于筒體5帶有錐度，球座9下行過程會脹大，從而釋放落魚。如果釋放后想再次打撈，無需取出鉆柱，只要按上述步驟重復(fù)操作即可。如果落魚卡的太緊，可以使用震擊器將震松后再進行打撈。因此本發(fā)明的打撈筒可以打撈許多原有打撈筒無法打撈的落魚，使井下事故得以更快的解決。
【權(quán)利要求】
1.一種帶臺階落魚的打撈方法，其特征在于:該方法是在進行打撈作業(yè)時，通過設(shè)在筒體內(nèi)壁上的卡鍵限制球座組件沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行，完成打撈作業(yè)；當(dāng)需要釋放帶臺階落魚時，通過彈性旋轉(zhuǎn)座解除卡鍵對球座組件的限制，使球座組件可以沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行完成擴張動作釋放帶臺階落魚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于:所述帶臺階落魚是斷落在井下的帶接箍套管或油管，或帶臺階的鉆桿或井下測量儀器或工具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于:所述通過設(shè)在筒體內(nèi)壁上的卡鍵限制球座組件沿上小下大的筒體內(nèi)孔下行中所述的球座組件，包括在筒體內(nèi)沿圓周均布的3個球座，每個球座底部均設(shè)有棘齒；筒體的內(nèi)壁上設(shè)有沿圓周均布的3個卡鍵，卡鍵頂端為斜面，打撈作業(yè)上提鉆時，卡鍵的斜面與棘齒配合，通過卡鍵頂著球座組件與筒體同步向上移動，以實現(xiàn)限制球座組件沿筒體內(nèi)孔下行的目的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于:所述通過彈性旋轉(zhuǎn)座解除卡鍵對球座組件的限制中所述的彈性旋轉(zhuǎn)座，包括在筒體內(nèi)沿圓周均布的3個旋轉(zhuǎn)座，3個旋轉(zhuǎn)座下方設(shè)有復(fù)位彈簧；當(dāng)需要釋放帶臺階落魚時，先下放鉆柱，當(dāng)鉆柱下行時，3個旋轉(zhuǎn)座在復(fù)位彈簧的作用下頂著球座組件不能與筒體同步下行，而筒體內(nèi)壁上的卡鍵則隨著筒體一起下行，當(dāng)卡鍵解除了對球座組件的限制后，旋轉(zhuǎn)座上斜齒帶動球座組件旋轉(zhuǎn)，使卡鍵剛好位于兩球座之間的間隙處；然后上提鉆柱，卡鍵從兩球座之間的間隙上行，使球座組件脫離卡鍵的限制相對筒體向下移動至筒體的大直徑段，完成擴張動作釋放帶臺階落魚。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述方法所用的打撈筒，包括筒體(5)，筒體(5)的內(nèi)孔為上小下大的錐孔；筒體(5)內(nèi)設(shè)有沿圓周均布的3個球座(9)，球座(9)上設(shè)有斜孔(13)，斜孔(13)內(nèi)設(shè)有鋼球(10)和彈簧(11 )，斜孔(13)的下孔徑小于鋼球(10)的直徑，斜孔(13 )上口設(shè)有螺堵(12 );其特征在于:所述球座(9 )下方的筒體(5 )內(nèi)設(shè)有與球座(9 )對應(yīng)的3個旋轉(zhuǎn)座(8)，3個旋轉(zhuǎn)座(8)下方設(shè)有復(fù)位彈簧(7)，復(fù)位彈簧(7)底部設(shè)有與筒體(5)螺接的彈簧座(6) ;3個旋轉(zhuǎn)座(8)間隙處的筒體(5)內(nèi)壁設(shè)有卡鍵(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述打撈筒，其特征在于:所述卡鍵(4)頂端為斜面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述打撈筒，其特征在于:所述球座(9)底部設(shè)有棘齒(14)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述打撈筒，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)座(8)的頂部設(shè)有斜齒(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述打撈筒，其特征在于:所述筒體(5)頂部的內(nèi)孔中設(shè)有限位凸臺(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述打撈筒，其特征在于:所述筒體(5)上端經(jīng)上接頭(3)與吊環(huán)接頭(I)螺接。
【文檔編號】E21B31/18GK103775016SQ201210489655
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月27日
【發(fā)明者】洪德強, 鄭波強, 黃佐澤, 謝威, 彭官洪, 胡衛(wèi)宇, 鄭廷碧, 萬文才 申請人:貴州高峰石油機械股份有限公司