本實(shí)用新型涉及一種井下儀器串的解卡裝置，屬于井下儀器解卡技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著油田勘探開發(fā)的需要和鉆井技術(shù)的發(fā)展，如一些超深井、長裸眼完井、小井眼井、大斜度井、S型井以及一些非常規(guī)井的應(yīng)用也越來越多。鉆井過程中的測井作業(yè)是必須進(jìn)行的，但是非常規(guī)井的井下情況較常規(guī)井更為異常復(fù)雜，從而導(dǎo)致在測井作業(yè)中測井儀器在裸眼段遇阻遇卡情況經(jīng)常發(fā)生。儀器串在井內(nèi)一旦被卡死只能中止測井作業(yè)，不得不做解卡測井儀器的打撈作業(yè)，不僅面臨穿心打撈過程中諸多不確定因素，還會(huì)減緩鉆井進(jìn)度。

目前的測井儀器上一般未設(shè)解卡裝置，當(dāng)在測井過程中儀器串卡在井下取不出來時(shí)，只能采用井下打撈的方式，采用鉆修井震擊器進(jìn)行解卡后再將儀器從井下取出，工作起來非常麻煩。存在以下不足：一是在需要解卡時(shí)才下井使用，二是在非常規(guī)井中難以到達(dá)卡點(diǎn)位置，三是在非常規(guī)井中震擊解卡噸位也難準(zhǔn)確控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種井下儀器串的解卡裝置，當(dāng)測井過程中出現(xiàn)卡死事故時(shí)，可以通過儀器自帶解卡裝置及時(shí)解卡，提高測井效率。

為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種井下儀器串的解卡裝置，包括外管，所述外管包括自上而下依次旋接且相互密封的上接頭、連接體、上筒體、下筒體和下接頭，所述下接頭與井下儀器串相連接，所述外管的內(nèi)腔自上而下依次安裝有驅(qū)動(dòng)裝置、解鎖裝置和震擊裝置。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型取得了以下有益效果：當(dāng)井下儀器串出現(xiàn)卡死時(shí)，能通過驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行儲(chǔ)能，儲(chǔ)能到極限位置由解鎖裝置解鎖，通過震擊裝置使外管產(chǎn)生震動(dòng)，迫使井下儀器串在很短時(shí)間內(nèi)擺脫卡死狀態(tài)；如此反復(fù)進(jìn)行，通過自身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的作用力反復(fù)作用于卡點(diǎn)，最終迫使井筒中卡點(diǎn)的巖石產(chǎn)生流變或疲勞破碎，從而使儀器串最終能越過卡點(diǎn)。本實(shí)用新型不僅能使測井過程得以繼續(xù)，還可避免穿心打撈的風(fēng)險(xiǎn)；還能在一定程度上挽回工程打撈失敗后設(shè)備的直接經(jīng)濟(jì)損失，不耽擱鉆井周期，工作可靠?？梢耘c油田主要使用的測井系統(tǒng)進(jìn)行良好配接，通常安裝在馬籠頭和井下測井儀器之間。作為輔助性測井儀器，震擊解卡器在遇卡時(shí)能夠觸發(fā)一種向下的沖擊力，以此來解決測井儀器在井下的遇卡問題；本實(shí)用新型的解卡裝置極大地提高了惡劣井和復(fù)雜井的工作效率。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、絲杠和傳動(dòng)螺母，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過螺釘固定在所述連接體的上端面上，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與所述絲杠的上端相連接，所述絲杠的中部以上為光桿，所述絲杠的下部為螺紋段，所述絲杠的中部通過軸承裝置支撐在所述連接體的內(nèi)壁上；所述傳動(dòng)螺母的上端設(shè)有傳動(dòng)內(nèi)螺紋且通過傳動(dòng)內(nèi)螺紋旋接在所述絲杠的下部，所述傳動(dòng)螺母的上部外周設(shè)有卡鍵，所述卡鍵插接在所述連接體的卡鍵槽中且可沿卡鍵槽上下滑動(dòng)，所述傳動(dòng)螺母的上端設(shè)有連接內(nèi)螺紋且通過連接內(nèi)螺紋與所述解鎖裝置相連接。驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)后，其輸出軸通過聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，由于卡鍵卡在卡鍵槽中，絲杠的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)螺母向上或向下滑動(dòng)，從而帶動(dòng)解鎖裝置上行或下行。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述解鎖裝置包括卡瓦心軸、卡瓦與鎖套，所述卡瓦心軸的上端與所述傳動(dòng)螺母下端的連接內(nèi)螺紋相旋接，所述卡瓦心軸的中部套裝有所述鎖套，所述卡瓦心軸的下端設(shè)有卡頭，所述卡瓦的上端設(shè)有彈性卡瓦牙，所述卡頭插接于所述彈性卡瓦牙中，所述卡瓦的下端與所述震擊裝置相連接；所述鎖套的上端頂在所述上筒體的內(nèi)臺(tái)階下方，所述鎖套的下端支撐在所述下筒體的上端面上，所述鎖套的上端內(nèi)壁設(shè)有可以解鎖彈性卡瓦牙的解鎖斜面。當(dāng)卡瓦的彈性卡瓦牙到達(dá)鎖套的解鎖斜面前，彈性卡瓦牙處于收攏狀態(tài)，將卡瓦心軸的卡頭卡住，卡瓦心軸被絲杠牽引向上移動(dòng)，卡瓦帶動(dòng)震擊裝置儲(chǔ)能；當(dāng)彈性卡瓦牙到達(dá)鎖套的解鎖斜面時(shí)，由于解鎖斜面為上大下小的錐面，彈性卡瓦牙得以向外張開脫離卡瓦心軸的卡頭，然后卡瓦獨(dú)自下行使震擊裝置的儲(chǔ)能釋放實(shí)現(xiàn)震擊。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述震擊裝置包括震擊桿、儲(chǔ)能彈簧和鐵砧，所述震擊桿的上端與所述卡瓦的下端相旋接，所述儲(chǔ)能彈簧套裝在所述震擊桿的外周，所述儲(chǔ)能彈簧的下端支撐在所述震擊桿的外臺(tái)階上，所述儲(chǔ)能彈簧的上端支撐在所述下筒體的內(nèi)臺(tái)階上；所述鐵砧位于所述震擊桿的下方，所述鐵砧的外臺(tái)階支撐在所述下接頭的上端面上。震擊桿在卡瓦的牽引下向上移動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)能彈簧被壓縮，當(dāng)彈性卡瓦牙到達(dá)鎖套的解鎖斜面時(shí)，儲(chǔ)能彈簧的壓縮量達(dá)到最大，然后卡瓦脫離卡瓦心軸，在儲(chǔ)能彈簧的張力推動(dòng)下，震擊桿下行實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵砧的震擊。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述軸承裝置包括推力軸承和向心軸承，所述絲杠的中部設(shè)有凸圈，所述推力軸承分別位于所述凸圈的上下兩側(cè)，上推力軸承的上端面頂在所述連接體的內(nèi)臺(tái)階上；所述連接體的下端內(nèi)壁安裝有彈性擋圈，所述彈性擋圈上方安裝有支承環(huán)，所述支承環(huán)的外臺(tái)階上支撐有軸承擋圈，所述向心軸承的外圈下端面支撐在所述軸承擋圈上，所述向心軸承的外圈嵌于軸套中，所述軸套的下端面支撐在所述軸承擋圈上方，所述軸套的上端面頂在下推力軸承的下端面上。彈性擋圈、支承環(huán)和軸承擋圈對(duì)向心軸承進(jìn)行軸向定位，軸承擋圈的嵌槽還對(duì)向心軸承進(jìn)行徑向定位；絲杠中部的凸圈與連接體的內(nèi)臺(tái)階對(duì)推力軸承進(jìn)行軸向定位。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述卡鍵槽的上端安裝有上限位開關(guān)，所述卡鍵槽的下端安裝有下限位開關(guān)。上限位開關(guān)和下限位開關(guān)分別對(duì)卡鍵的上下極限位置進(jìn)行限位。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述連接體的上下端面之間沿軸向設(shè)有電纜過線圓孔，所述卡瓦心軸的圓周上沿軸向設(shè)有電纜過線長槽，向所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電的電纜向下穿過所述電纜過線圓孔，從所述電纜過線長槽進(jìn)入所述卡瓦心軸的內(nèi)腔，并向下依次穿過所述震擊桿和所述鐵砧的中心孔與井下儀器串連接，沿卡瓦心軸軸線下行的電纜外周套裝有電纜保護(hù)管。由井下儀器串通過電纜向驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型井下儀器串的解卡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中A部位的放大圖。

圖3為卡瓦心軸、卡瓦和鎖套的分解圖。

圖4為震擊桿位于初始位置的狀態(tài)圖。

圖5為震擊桿上行儲(chǔ)能彈簧開始儲(chǔ)能的狀態(tài)圖。

圖6為震擊桿上行儲(chǔ)能彈簧到達(dá)極限儲(chǔ)能位置的狀態(tài)圖。

圖7為震擊桿向下沖擊鐵砧的狀態(tài)圖。

圖中：1.上接頭；2.連接體；2a.卡鍵槽；2b.電纜過線圓孔；3.上筒體；4.下筒體；5.下接頭；6.驅(qū)動(dòng)電機(jī)；6a.螺釘；7.聯(lián)軸器；8.絲杠；9.傳動(dòng)螺母；9a.傳動(dòng)內(nèi)螺紋；9b.連接內(nèi)螺紋；10.卡鍵；11.推力軸承；12.向心軸承；13.軸承擋圈；14.軸套；15.支承環(huán)；16.彈性擋圈；17.上限位開關(guān)；18.下限位開關(guān)；19.卡瓦心軸；19a.卡頭；19b.電纜過線長槽；20.卡瓦；20a.彈性卡瓦牙；21.鎖套；21a.解鎖斜面；22.震擊桿；23.儲(chǔ)能彈簧；24.鐵砧；25.電纜；26.電纜保護(hù)管。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型井下儀器串的解卡裝置，包括外管，外管包括自上而下依次旋接且相互密封的上接頭1、連接體2、上筒體3、下筒體4和下接頭5，下接頭5與井下儀器串相連接，外管的內(nèi)腔自上而下依次安裝有驅(qū)動(dòng)裝置、解鎖裝置和震擊裝置。

驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、絲杠8和傳動(dòng)螺母9，驅(qū)動(dòng)電機(jī)6通過螺釘6a固定在連接體2的上端面上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的輸出軸通過聯(lián)軸器7與絲杠8的上端相連接，絲杠8的中部以上為光桿，絲杠8的下部為螺紋段，絲杠8的中部通過軸承裝置支撐在連接體2的內(nèi)壁上；傳動(dòng)螺母9的上端設(shè)有傳動(dòng)內(nèi)螺紋9a且通過傳動(dòng)內(nèi)螺紋9a旋接在絲杠8的下部，傳動(dòng)螺母9的上部外周設(shè)有卡鍵10，卡鍵10插接在連接體2的卡鍵槽2a中且可沿卡鍵槽2a上下滑動(dòng)，傳動(dòng)螺母9的上端設(shè)有連接內(nèi)螺紋9b且通過連接內(nèi)螺紋9b與解鎖裝置相連接。

解鎖裝置包括卡瓦心軸19、卡瓦與鎖套21，卡瓦心軸19的上端與傳動(dòng)螺母9下端的連接內(nèi)螺紋9b相旋接，卡瓦心軸19的中部套裝有鎖套21，卡瓦心軸19的下端設(shè)有卡頭19a，卡瓦20的上端設(shè)有彈性卡瓦牙20a，卡頭19a插接于彈性卡瓦牙20a中，卡瓦20的下端與震擊桿22的上端相連接；鎖套21的上端頂在上筒體3的內(nèi)臺(tái)階下方，鎖套21的下端支撐在下筒體4的上端面上，鎖套21的上端內(nèi)壁設(shè)有可以解鎖彈性卡瓦牙20a的解鎖斜面21a。

震擊裝置包括震擊桿22、儲(chǔ)能彈簧23和鐵砧24，震擊桿22的上端與卡瓦20的下端相旋接，儲(chǔ)能彈簧23套裝在震擊桿22的外周，儲(chǔ)能彈簧23的下端支撐在震擊桿22的外臺(tái)階上，儲(chǔ)能彈簧23的上端支撐在下筒體4的內(nèi)臺(tái)階上；鐵砧24位于震擊桿22的下方，鐵砧24的外臺(tái)階支撐在下接頭5的上端面上。

軸承裝置包括推力軸承11和向心軸承12，絲杠8的中部設(shè)有凸圈，推力軸承11分別位于凸圈的上下兩側(cè)，上推力軸承的上端面頂在連接體2的內(nèi)臺(tái)階上；連接體2的下端內(nèi)壁安裝有彈性擋圈16，彈性擋圈16上方安裝有支承環(huán)15，支承環(huán)15的外臺(tái)階上支撐有軸承擋圈13，向心軸承12的外圈下端面支撐在軸承擋圈13上，向心軸承12的外圈嵌于軸套14中，軸套14的下端面支撐在軸承擋圈13上方，軸套14的上端面頂在下推力軸承的下端面上。

卡鍵槽2a的上端安裝有上限位開關(guān)17，卡鍵槽2a的下端安裝有下限位開關(guān)18。上限位開關(guān)17和下限位開關(guān)18分別對(duì)卡鍵的上下極限位置進(jìn)行限位。

連接體2的上下端面之間沿軸向設(shè)有電纜過線圓孔2b，卡瓦心軸19的圓周上沿軸向設(shè)有電纜過線長槽19b，向驅(qū)動(dòng)電機(jī)6供電的電纜25向下穿過電纜過線圓孔2b，從電纜過線長槽19b進(jìn)入卡瓦心軸19的內(nèi)腔，并向下依次穿過震擊桿22和鐵砧24的中心孔與井下儀器串連接，沿卡瓦心軸軸線下行的電纜外周套裝有電纜保護(hù)管26。

如圖4所示，驅(qū)動(dòng)電機(jī)6啟動(dòng)前，震擊桿22位于初始位置，儲(chǔ)能彈簧23處于松弛狀態(tài)。

如圖5所示，由井下儀器串通過電纜25向驅(qū)動(dòng)電機(jī)6供電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)6啟動(dòng)后，其輸出軸通過聯(lián)軸器7驅(qū)動(dòng)絲杠8旋轉(zhuǎn)，由于卡鍵卡在卡鍵槽2a中，絲杠8的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)傳動(dòng)螺母9向上或向下滑動(dòng)，傳動(dòng)螺母9帶動(dòng)卡瓦心軸上行。當(dāng)卡瓦20的彈性卡瓦牙20a到達(dá)鎖套21的解鎖斜面21a前，彈性卡瓦牙20a處于收攏狀態(tài)，將卡瓦心軸的卡頭19a卡住，卡瓦心軸被絲杠8牽引向上移動(dòng)，卡瓦20帶動(dòng)震擊桿22同步上行，儲(chǔ)能彈簧23被壓縮儲(chǔ)能。

如圖6所示，當(dāng)彈性卡瓦牙20a即將到達(dá)鎖套21的解鎖斜面21a前，儲(chǔ)能彈簧23的壓縮量達(dá)到最大。

如圖7所示，如當(dāng)彈性卡瓦牙20a到達(dá)鎖套21的解鎖斜面21a時(shí)，由于解鎖斜面21a為上大下小的錐面，彈性卡瓦牙20a得以向外張開脫離卡瓦心軸的卡頭19a，在儲(chǔ)能彈簧23的張力推動(dòng)下，震擊桿22下行實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵砧24的震擊。

本實(shí)用新型采用解卡裝置進(jìn)行井下儀器串的解卡方法，解卡裝置由井下儀器串提供電源，驅(qū)動(dòng)電機(jī)6通過絲杠8和傳動(dòng)螺母9將驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成震擊桿22的直線運(yùn)動(dòng)，震擊桿22在上行過程中壓縮儲(chǔ)能彈簧23儲(chǔ)存勢能，鎖套21在震擊桿22的上行終點(diǎn)自動(dòng)釋放震擊桿22，通過儲(chǔ)能彈簧勢能的瞬間釋放推動(dòng)震擊桿22撞擊鐵砧24，鐵砧24帶動(dòng)外管向下加速?zèng)_擊，使被卡井下儀器串自動(dòng)解卡。

以上所述僅為本實(shí)用新型之較佳可行實(shí)施例而已，非因此局限本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本實(shí)用新型未經(jīng)描述的技術(shù)特征可以通過或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述。