一種立式油管防頂卡瓦的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種油管垂直卡緊工具，是一種立式油管防頂卡瓦，特別是一種遠程液壓操作的依靠固定式卡瓦座和垂直作用液缸驅動的用于石油帶壓作業時防止油管上竄的立式油管防頂卡瓦。
【背景技術】
[0002]石油修井作業時需要將井內油管一根根取出，地層壓力很大，當井內剩余管柱的重量小于地層壓力時，油管柱會在地層壓力的推動下自動上升，給起出油管作業帶來很多困難和危險。以往絕大多數修井作業采用的辦法是在修井前先釋放地層壓力，然后再進行起出油管作業，但是釋放地層壓力會給產液地層帶來很大損害，影響油井的產液量。在油田修井起下油管作業時，一般還會采用承重卡瓦卡緊油管并懸持油管重量。但這種承重卡瓦只能防止油管下落，當帶壓起油管作業時油管可能具有向上運動趨勢時，現有的承重卡瓦無法使用。
[0003]針對以上問題，中國專利:自緊式防頂卡瓦(CN200520000276.6)采用一種特殊設計的由上小下大錐形孔的殼體、卡瓦牙、液缸、傳遞桿和撥桿等結構。利用杠桿原理由兩個液缸撥動卡瓦牙開合卡緊或釋放油管，通過卡瓦牙與錐形孔的配合，使上頂的油管越卡越緊，能預防管柱被地層壓力頂出，提高了起管柱作業的人身和設備安全。但是，這種依靠杠桿原理作用的卡瓦牙松開力量較小，操作松開油管時無法自動打開，需要配合先把承重卡瓦打開，反復松動液缸后再用承重卡瓦卡緊油管，操作工序特別復雜，容易發生誤操作，存在較大安全隱患。又如中國專利:防頂卡瓦CN201420041436公開了一種防頂卡瓦，包括殼體、連接體、抬桿和手杠桿組成，優化后，該抬桿聯動有一氣缸。同樣是利用杠桿原理撬動內置于殼體中的連接體上下運動，通過連接體上的卡瓦牙卡緊或松開油管，自動化程度低，且居中力小，松開油管力量不夠大，而且以上兩項專利由于采用的是杠桿原理，造成防頂卡瓦的體積龐大，安裝、維護很不方便。另有中國專利:閘板式雙向自緊密封卡瓦(CN201320238790.8)采用液壓缸和液壓控制系統驅動卡瓦牙雙向卡緊或松開油管，主要為油田油水井不壓井作業設備配套，該卡瓦同時具有承重卡瓦和防頂卡瓦的功效，但由于體積緊湊空間尺寸限制使得卡緊力有限，不能適用于重載防頂或承重功能，卡瓦松開油管時內部空間受限無法通過專用工具，且更換卡瓦牙時需要拆卸部件，維修操作比較麻煩，無法滿足大部分修井作業起油管防頂和通過專用工具的需要。
【發明內容】
[0004]本發明專利涉及油田開發領域，是一種液壓控制的防止油管上竄的立式油管卡緊工具，特別是一種油田帶壓井下作業情況下，起下油、水井內油管時，防止井下地層壓力頂出管柱的專用工具。由卡瓦座、卡瓦體、液缸、連桿片、拉簧等組成。卡瓦體在液缸直接垂直作用下沿卡瓦座內錐面向上運動，自動卡緊油管。本發明專利是為在井下帶壓情況下，起下油、水井油管專門設計的，具有卡緊油管并防止管柱被頂出的功能，同時能夠保證松開油管時具有足夠大的張開力，卡瓦體能夠充分向四周張開并讓出通道，方便油管及專用工具的起下作業。
[0005]本發明專利的目的是實現一種具有整體結構的卡瓦座和垂直上下運動液缸施壓的立式油管防頂卡瓦，能夠充分利用三個液缸的推動力，上下垂直作用直接推動三個圓錐形卡瓦體卡緊或松開油管，對油管的居中力大，且張開力度大，張開空間大，能使得大多專用工具從卡瓦中間通過，操作更加容易，在具體實施例中松開油管時無需先打開承重卡瓦，而是直接操作遠程控制液壓閥打開或松開油管，操作簡單，安全可靠，保證起管柱作業的人身安全和設備安全，保證施工作業順利進行的同時大大提高了帶壓作業起油管的工作效率。
[0006]本發明主要由立式卡瓦座⑴、卡瓦體(2)、液缸(3)、支撐盤⑷、連桿片(5)、上銷軸(6)、下銷軸(7)、拉簧(8)等組成。其特征在于:立式卡瓦座(I)為圓盤式整體結構固定在不壓井作業設備上橫梁上，卡瓦體(2)與卡瓦座(I)通過尺寸相同的圓弧錐面接觸并可相對上下滑動，圓錐面為下大上小結構，鍥形的卡瓦體上安裝有不同尺寸的卡瓦牙，向上運動時對管柱越卡越緊，液缸(3)固定在卡瓦座(I)上并通過液壓開關閥遠程控制上下運動，液缸(3)的活塞桿固定在支撐盤(4)上，下銷軸(7)連在卡瓦體(2)上并通過連桿片(5)與固定在支撐盤(4)上的上銷軸連接，拉簧(8)固定在支撐盤(4)和下銷軸(7)上。
[0007]本發明的有益效果在于:一種立式油管防頂卡瓦不僅可以與承重卡瓦配套使用防止油管上竄，而且可以給石油管柱施加可靠的液壓卡緊力，保證卡緊或松開石油管柱時動作更加平穩，卡緊管柱時能預防管柱被地層壓力頂出，且居中力大，垂直卡緊或松開管柱是液壓作用力大，松開管柱時卡瓦體能向四周充分張開，保證大多是井下專用工具順利通過，該立式油管防頂卡瓦工作可靠，操作方便，能保證起、下管柱作業人身安全和設備安全。
【附圖說明】
[0008]附圖1是本發明專利剖面示意圖，表達了立式油管防頂卡瓦松開管柱時的整體結構。
【具體實施方式】
[0009]下面接合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0010]一種立式油管防頂卡瓦，主要是用于石油井下帶壓起出油管作業時防止油管上竄的一種油管液壓卡緊工具，由立式卡瓦座(1)、卡瓦體(2)、液缸(3)、支撐盤(4)、連桿片
(5)、上銷軸(6)、下銷軸(7)、拉簧(8)等組成。卡瓦座(I)為圓盤式整體結構，卡瓦體(2)與卡瓦座(I)通過尺寸相同的圓弧錐面接觸并可相對上下滑動，圓錐面下大上小，液缸(3)固定在卡瓦座(I)上并通過液壓開關閥遠程控制上下運動，液缸(3)的活塞桿固定在支撐盤(4)上，下銷軸(7)連在卡瓦體(2)上并通過連桿片(5)與固定在支撐盤(4)上的上銷軸連接，拉簧(8)固定在支撐盤(4)和下銷軸(7)上。本發明專利為整體式吊裝結構，立式卡瓦座的頂端固定連接在不壓井作業設備上橫梁上，液壓動力端操作由司鉆一人獨立完成，可以遠程控制防頂卡瓦松開或卡緊油管。三片鍥形的卡瓦體上安裝有不同油管尺寸的卡瓦牙可以有效卡住油管并越卡越緊，該防頂卡瓦能有效預防管柱被地層壓力頂出，且居中力大，垂直卡緊或松開管柱的力量大，松開管柱時卡瓦體能向四周充分張開，保證大多是井下專用工具順利通過，該卡瓦工作可靠，能保證起、下管柱作業人身安全和設備安全，保證施工作業順利進行。
【主權項】
1.一種立式油管防頂卡瓦，主要用于石油井下帶壓起出油管作業時防止油管上竄并有效卡緊油管，由立式卡瓦座⑴、卡瓦體⑵、液缸⑶、支撐盤⑷、連桿片(5)、上銷軸(6)、下銷軸(7)、卡瓦牙(8)、拉簧(8)組成；卡瓦座(I)為圓盤式整體結構并有內錐孔，卡瓦體(2)上安裝卡瓦牙(8)，且卡瓦體(2)與卡瓦座(I)通過尺寸相同的圓弧錐面接觸，并可相對上下滑動，液缸(3)固定在卡瓦座(I)上并通過液壓開關閥遠程控制，液缸(3)的活塞桿固定在支撐盤(4)上，下銷軸(7)連在卡瓦體(2)上并通過連桿片(5)與固定在支撐盤(4)上的上銷軸連接，拉簧(8)固定在支撐盤(4)和下銷軸(7)上。
2.根據權利要求1所述的一種立式油管防頂卡瓦，其特征在于:立式卡瓦座(I)為圓盤式整體結構，并固定連接在不壓井作業設備上，液缸(3)固定在卡瓦座(I)上并且垂直上下作用，三個液缸同時加壓保證卡緊油管時具有足夠大的居中力和松開油管時有足夠大的退出力度。
3.根據權利要求1所述的一種立式油管防頂卡瓦，其特征在于:卡瓦體(2)外錐面與卡瓦座(I)內錐面上設有階梯式臺階，保證卡瓦體松開后讓出足夠大通道供油管順利通過。
4.根據權利要求1所述的一種立式油管防頂卡瓦，其特征在于:固定在卡瓦座上的液缸(3)及液路管線裝有特殊的鐵板保護裝置。
5.根據權利要求1所述的一種立式油管防頂卡瓦，其特征在于:支撐盤(4)和連接卡瓦體⑵的下銷軸⑵之間專門設有拉簧(8)。
【專利摘要】一種立式油管防頂卡瓦，主要用于石油井下帶壓起出油管作業時防止油管上竄的油管卡緊工具，由立式卡瓦座(1)、卡瓦體(2)、液缸(3)、支撐盤(4)、連桿片(5)、上銷軸(6)、下銷軸(7)、拉簧(8)等組成。本實用新型為整體式吊裝結構固定連接在不壓井作業設備上，動力端操作由司鉆一人完成，鍥形的卡瓦體上安裝有不同尺寸的卡瓦牙可以有效卡住油管并越卡越緊，能預防管柱被地層壓力頂出，且居中力大，垂直卡緊或松開管柱的力量大，工作可靠，能保證起、下管柱作業人身安全和設備安全，保證施工作業順利進行。
【IPC分類】E21B19-10
【公開號】CN204386511
【申請號】CN201420673451
【發明人】姜建勝, 姜志岵
【申請人】霸州市石大宏盛石化機械有限責任公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年11月12日