[发明专利]上卸扣装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种上卸扣装置及其操作方法，其涉及油气开发领域，上卸扣装置包括：基座；连接在基座上的壳体，壳体包括第一钳体和第二钳体，第一钳体和第二钳体能进行转动以具有张开状态和合并状态；设置在环形空腔中的回转体，回转体包括至少两个呈扇形的基座部件，所有基座部件合并在一起时呈圆形状；在回转体上安装有用于夹持的夹持件和驱动夹持件移动的液压油缸，回转体的侧壁具有齿圈；能与齿圈相啮合以驱动回转体转动的动力机构。本申请能够一次夹持就完成整个上卸扣操作，同时夹持机构能整圆连续旋转，使得效率极大提高；另外，整个装置采用剖分式结构，从而使得被夹持件能够从壳体的侧方直接进入回转体，整个装置闭合后形成无缺口的整圆。

技术领域

本发明涉及油气开发领域，特别涉及一种上卸扣装置及其操作方法。

背景技术

在油气开发过程中，特别是石油钻采作业中，需大量进行螺纹连接的上卸扣操作，以将管柱、油管、钻杆等连接起来。在目前的石油钻井作业中，螺纹连接上卸扣操作常用的设备是铁钻工，其上卸扣操作分成两步完成，先以较小的扭矩、较快的速度完成旋扣操作，然后以较大的扭矩、较慢的速度完成紧扣操作。铁钻工在上卸扣操作中存在着如下不足：铁钻工无法实现一次夹持就完成快速旋转和大扭矩拧紧两步操作，效率不高；铁钻工紧扣夹持好管柱、油管、钻杆等后不能转动一整圈，而是只能转动一个角度，然后松开夹持退回原位，重新夹持再旋转，直至拧紧，是一种断续旋转的过程，而不是连续整圈旋转过程，因此导致其效率较低；同时在铁钻工紧扣时，夹持机构必须设置一个缺口，作为被夹持件的管柱、油管、钻杆等进入操作中心的通道，夹持被夹持件并带动被夹持件旋转的卡爪安装支架缺口的存在会使卡爪的设置受到约束，卡爪数量减少，单个卡爪承担的扭矩增大，导致卡爪咬痕的深度增加。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种上卸扣装置及其操作方法，其能够一次夹持就完成整个上卸扣操作，夹持机构能整圆连续旋转，使得效率极大提高；另外，整个装置采用剖分式结构，从而使得被夹持件能够从壳体的侧方直接进入回转体，整个装置闭合后形成无缺口的整圆，且卡爪可均匀的分布于被夹持件周围不受钳体结构的影响。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种上卸扣装置，所述上卸扣装置包括：

基座；

连接在所述基座上的壳体，所述壳体包括第一钳体和第二钳体，所述第一钳体和所述第二钳体能进行转动以具有张开状态和合并状态，在合并状态下，所述第一钳体和所述第二钳体具有环形空腔；

至少部分设置在所述环形空腔中的回转体，所述回转体在所述环形空腔中能够转动，所述回转体包括至少两个呈扇形的基座部件，所有所述基座部件合并在一起时呈圆形状；在所述回转体上安装有用于夹持的夹持件和驱动所述夹持件移动的液压油缸，回转体的侧壁具有齿圈；

能与所述齿圈相啮合以驱动所述回转体转动的动力机构。

优选地，所述第一钳体与所述基座相铰链连接，所述第二钳体与所述基座相铰链连接，所述第一钳体与所述第二钳体位于同一平面且相对称设置，当所述第一钳体、所述第二钳体转动至相对面相贴合时两者处于合并状态，当所述第一钳体、所述第二钳体转动至相对面相远离时两者处于张开状态，所述第一钳体和所述第二钳体之间具有开口，被夹持件能通过该开口在水平方向上移入至所述壳体的回转体中。

优选地，所述第一钳体的侧壁与所述基座之间设置有第一液压缸，所述第一液压缸的一端与所述第一钳体的侧壁相铰链连接，所述第一液压缸的另一端与所述基座相铰链连接；所述第二钳体的侧壁与所述基座之间设置有第二液压缸，所述第二液压缸的一端与所述第二钳体的侧壁相铰链连接，所述第二液压缸的另一端与所述基座相铰链连接。