[发明专利]一种带灌浆循环的管柱上卸扣工具

说明书

一种带灌浆循环的管柱上卸扣工具，属于石油下管柱作业设备技术领域，为了解决采用外卡式结构较大，比较笨重；采用内卡式，体积有所减小，但依靠液压驱动控制，存在液压泄露风险，导致使用不可靠的问题，发明中中心轴的外周分别套接有机械控制单元、卡持单元和密封单元，且机械控制单元设置在中心轴的一端处，密封单元设置在中心轴的另一端处，卡持单元设置在机械控制单元和密封单元之间，且密封单元外周的两侧外壁上分别嵌入安装有推气组件，且密封单元外周的两端外壁上分别嵌入安装有推油组件，本发明集成了吊卡、动力钳及灌浆装置等设备的功能，装置具有体积小，操作轻便，无需外接管线和动力源等特点。

技术领域

本发明涉及石油下管柱作业设备技术领域，具体为一种带灌浆循环的管柱上卸扣工具。

背景技术

在文献CN107044260B中涉及一种螺纹驱动全机械式顶驱下管柱工具，上芯轴上端螺纹连接顶驱装置，上芯轴下端花键连接有螺纹驱动系统；螺纹驱动系统下端螺栓连接有动力传递系统；动力传递系统下端连接有卡瓦系统；卡瓦系统下端螺栓连接有导向密封系统；卡瓦系统上端安装有弹簧系统。

下管柱作业采用手动吊卡或吊卡/卡盘进行卡持和悬吊管柱，其主要卡持在管柱外壁，设备体积和重量一般比较大。管柱螺纹连接时，需要使用动力大钳进行上卸扣，当下管柱作业遇阻时，需要连接循环头或灌浆装置进行灌浆和循环作业。整个下管柱作业涉及设备数量和操作设备的人员数量相应较多，人员间协调作业风险大，整个下管柱作业周期长。现有技术中，有将上述设备进行部分集成，但外卡式设备结构较大，比较笨重；也有采用内卡式，体积有所减小，但依靠液压驱动控制，存在液压泄露风险，导致使用不可靠。

针对以上问题，提出了一种带灌浆循环的管柱上卸扣工具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带灌浆循环的管柱上卸扣工具，采用本装置进行工作，从而解决了上述背景中采用外卡式结构较大，比较笨重；采用内卡式，体积有所减小，但依靠液压驱动控制，存在液压泄露风险，导致使用不可靠的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带灌浆循环的管柱上卸扣工具，包括中心轴，所述中心轴的外周分别套接有机械控制单元、卡持单元和密封单元，且机械控制单元设置在中心轴的一端处，密封单元设置在中心轴的另一端处，卡持单元设置在机械控制单元和密封单元之间，且密封单元外周的两侧外壁上分别嵌入安装有推气组件，且密封单元外周的两端外壁上分别嵌入安装有推油组件，当中心轴插入安装在外部管柱中，推气组件用来扩张密封单元的外周直径，推油组件用来将油液推出至外部管柱内壁与密封单元的外壁之间，进行润滑。

进一步地，中心轴呈中空柱状体设置，中心轴的上端设置有与外部顶驱旋转头相连的钻杆螺纹，中心轴中间镂空可为泥浆流动提供通道，中心轴下端部通过螺纹与密封单元相连接，机械控制单元包括上波轮、气嘴、中波轮、下波轮、下波轮壳体、上波轮外罩、凸轮锁套、密封件和固定锁块，上波轮通过螺纹和键与中心轴之间进行相对固定，中波轮与上波轮之间通过锯齿螺纹连接，下波轮套设在中心轴上，且下波轮与中波轮之间通过波纹面相接触，凸轮锁套通过固定锁块连接安装在下波轮上，下波轮壳体、上波轮外罩和密封件之间形成环形密封腔，气嘴安装在环形密封腔内腔内壁上，且气嘴用于环形密封腔连通外部。

进一步地，卡持单元包括牙板保持架和牙板，牙板固定安装在牙板保持架内，且牙板保持架与下波轮之间相连接，中心轴的中部处设置有倒锥型坡面，牙板与中心轴上的倒锥型坡面之间进行啮合，牙板的齿面呈网状齿型结构设置。

进一步地，密封单元包括皮碗架、并帽、封隔皮碗、皮碗垫环和引鞋，封隔皮碗通过皮碗垫环顶起安装在皮碗架上，且封隔皮碗通过并帽进行并紧，使得封隔皮碗固定在中心轴上，中心轴的外周外壁上固定安装有一对引鞋，封隔皮碗采用喇叭口结构设置。