[发明专利]具有双向锁紧功能的应急抢险卡瓦总成及其抢险系统

说明书

本发明公开了一种具有双向锁紧功能的应急抢险卡瓦总成及其抢险系统；卡瓦总成的卡瓦座内孔侧壁为倒置的锥形斜面；卡瓦座顶沿固定连接有卡瓦连接罩；举升板通过伸缩机构连接在卡瓦座顶沿；卡瓦体环绕布置在卡瓦座的内孔内部；卡瓦体顶端通过连杆与举升板的下表面铰接，卡瓦体的外侧壁具有与锥形斜面滑动贴合的卡瓦体外斜面和卡瓦体外楔紧斜面；径向卡接机构能够穿过卡瓦座的侧壁沿其径向方向移动，并顶紧在卡瓦体外楔紧斜面上；抢险系统包括抢险井控设备，以及安装在抢险井控设备底端的卡瓦总成。本发明的目的是为了使抢险设备在抢险作业时不受上顶力和设备重力的影响，形成双向锁紧的工作状态，始终与井口套管可靠锁紧，实现安全抢险作业。

技术领域

本发明涉及钻井井控应急抢险装备技术领域，更具体的说是涉及一种具有双向锁紧功能的应急抢险卡瓦总成及其抢险系统。

背景技术

在勘探开发钻井作业时，如果出现井涌或井喷，很可能会造成人员伤害或设备损坏等事故，在井喷抢险作业时需重新建立井口，将抢险井控设备安装固定到井口，进行抢险作业。而在完成安装后，抢险井控设备在井口压力作用下，会产生较大的上顶力，这就需要安装在抢险井控设备下部的卡瓦总成与井口套管可靠的锁紧，将抢险井控设备牢牢地与井口套管连接在一起。

但是，如果井喷或井涌抢险成功，井口无压力后将导致作用在卡瓦总成上的上顶力消失，在上部抢险井控设备重力的作用下，又会使卡瓦座下移，促使卡瓦松动或打开，这种现象会对后续抢险作业增加不可预见的风险。由于抢险过程中不确定因素较多，为了实现安全施工，抢险时必须使设备在受到两个方向力(上顶力和设备重力)的作用下均处于锁紧受控状态，而现有卡瓦设备只能实现单个方向锁紧。

因此，如何提供一种具有双向锁紧功能的应急抢险卡瓦总成及其抢险系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种具有双向锁紧功能的应急抢险卡瓦总成及其抢险系统，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有双向锁紧功能的应急抢险卡瓦总成，包括：

卡瓦座；所述卡瓦座的内孔侧壁为倒置的锥形斜面；所述卡瓦座顶沿固定连接有卡瓦连接罩，所述卡瓦连接罩的顶面开设有用于井筒套管穿过的第一通过孔；

举升板；所述举升板通过伸缩机构连接在所述卡瓦座顶沿，且位于所述卡瓦连接罩内部，所述举升板中部开设有与所述第一通过孔对应的第二通过孔；

卡瓦体；所述卡瓦体的数量为多个，且环绕布置在所述卡瓦座的内孔内部；所述卡瓦体顶端通过连杆与所述举升板的下表面铰接，所述卡瓦体的外侧壁具有与所述锥形斜面滑动贴合的卡瓦体外斜面，所述卡瓦体的外侧壁上部具有与所述锥形斜面形成夹角的卡瓦体外楔紧斜面；

径向卡接机构；所述径向卡接机构的数量与所述卡瓦体的数量相同，且与多个所述卡瓦体一一对应，并连接在所述卡瓦座的侧壁上；所述径向卡接机构能够穿过所述卡瓦座的侧壁沿其径向方向移动，并顶紧在所述卡瓦体外楔紧斜面上。

通过上述技术方案，本发明通过卡瓦座与卡瓦体的锥面配合，以及均布在卡瓦座侧壁上的径向卡接机构，在卡瓦关闭时，卡瓦体在卡瓦座内沿相配合的锥面向下运动，形成越卡越紧的自紧状态，此状态可以控制上顶力产生的影响；同时，驱动径向卡接机构向井口中心运动，使其顶在卡瓦体的卡瓦体外楔紧斜面上时，形成卡瓦体的另一个锁紧状态，此状态可以控制抢险井控设备重力产生的影响；这样一来，卡瓦就处于双向锁紧的工作状态，能够有效保证安全抢险作业。

优选的，在上述一种具有双向锁紧功能的应急抢险卡瓦总成中，所述伸缩机构包括液压缸；所述卡瓦座的顶沿向下轴向开设有多个安装孔，所述液压缸的固定杆固定在所述安装孔内，所述液压缸的活塞杆顶端通过锁紧螺钉与所述举升板紧固连接。液压缸能够带动举升板实现升降动作，以实现锁紧和释放功能，结构简单有效、驱动稳定可靠。