一种多尺寸能径向收紧的打捞工具发明专利

专利名称：一种多尺寸能径向收紧的打捞工具

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010932729.8

专利申请（专利权）人：中国石油天然气股份有限公司,北京石油机械有限公司
权利人地址：北京市东城区东直门北大街9号

专利发明（设计）人：石建刚,惠城,路宗羽,卓鲁斌,徐生江,蒋振新,席传明,钟守明

专利摘要：本发明为一种多尺寸能径向收紧的打捞工具，包括外管和内管，在外管的底端固定有外打捞钩，在内管的下部管壁上开设有透槽，在每个透槽内枢接有能够沿着内管径向方向摆动的内打捞钩。在内管中设有弹性收紧组件，各内打捞钩位于其枢接位置下方的部分均与弹性收紧组件连接。在内管中且位于弹性收紧组件的上方套设有液压推动块，液压推动块的外侧具有推动凸块，每个推动凸块能够分别伸入各所述透槽中并能够抵靠在各内打捞钩上。本发明的多尺寸能径向收紧的打捞工具，能够在打捞时有效抓紧井下落鱼，并在上提过程中不断提供抓紧力，避免上提过程中井下落鱼再次掉落的情况；同时能够对一定尺寸范围的井下落鱼进行打捞，打捞范围较广。

主权利要求：
1.一种多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，包括外管以及间隔套设固定在所述外管中的内管；
在所述外管的底端沿其周向均匀间隔固定有至少两个外打捞钩，在所述内管的下部管壁上沿其周向均匀间隔开设有至少两个透槽，所述透槽向下延伸至所述内管的底部；所述透槽的数量与所述外打捞钩的数量相同，且每个所述透槽与对应的所述外打捞钩周向正对设置；在每个透槽内枢接有能够沿着所述内管径向方向摆动的内打捞钩，所述内打捞钩和所述外打捞钩的下端均具有钩状部，且每个所述内打捞钩的钩状部与对应的所述外打捞钩的钩状部相对设置；
在所述内管中设有能够使内打捞钩的下部向中心收拢的弹性收紧组件，各所述内打捞钩位于其枢接位置下方的部分均与所述弹性收紧组件连接；在所述内管中且位于所述弹性收紧组件的上方套设有液压推动块，所述液压推动块的外侧具有周向均匀间隔排布的至少两个推动凸块，所述推动凸块的外侧端与所述内管轴线的垂直距离大于等于所述内管的内半径小于所述内管的外半径；所述推动凸块的数量与所述内打捞钩的数量相同，每个所述推动凸块能够分别伸入各所述透槽中并能够抵靠在各所述内打捞钩上，且抵靠位置位于各所述内打捞钩的枢接位置下方；所述液压推动块包括实心柱体，各所述推动凸块均匀间隔固定在所述实心柱体的侧壁周向上；在所述内管的上端固定连接有上接头。
2.如权利要求1所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，在每个所述透槽中固定有锁定杆，所述锁定杆的两端与所述透槽的两侧槽壁固定，在每个所述内打捞钩上开设有通孔，每个所述内打捞钩的通孔套设在对应的所述锁定杆上。
3.如权利要求2所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，所述锁定杆为圆形杆，所述通孔为圆形孔。
4.如权利要求1所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，所述弹性收紧组件包括至少两个弹簧以及一个中心扣，所述弹簧的数量与所述内打捞钩的数量相同，每个所述弹簧的一端与对应的所述内打捞钩固定连接，且固定位置位于所述内打捞钩的枢接位置下方，每个所述弹簧的另一端均与所述中心扣固定连接。
5.如权利要求1所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，在所述实心柱体的顶部套设固定有密封环，所述密封环的外径与所述内管的内径相同。
6.如权利要求5所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，在所述内管的下端向内延伸形成内沿，所述密封环能够抵靠在所述内沿上。
7.如权利要求1所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，所述实心柱体的外壁呈横截面向下渐缩的锥面。
8.如权利要求1所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，所述推动凸块沿所述内管轴向的纵截面呈三角形。
9.如权利要求1所述的多尺寸能径向收紧的打捞工具，其特征在于，共设有三个所述外打捞钩、三个所述透槽、三个所述内打捞钩以及三个所述推动凸块。 说明书 : 一种多尺寸能径向收紧的打捞工具技术领域[0001] 本发明是关于井下打捞技术领域，尤其涉及一种多尺寸能径向收紧的打捞工具。背景技术[0002] 按照目前的勘探开发现状来看，一些埋深浅，地质构造好，断裂发育少等容易钻进的区域已经基本进入开发末期，目前钻探主战场已经转移到一些地质条件复杂，地层认识不足，井底压力复杂等地区，而且钻的井越来越深，井眼轨迹也越来越复杂，水平井逐渐成为主流。在这种恶劣的地质环境下钻进极容易诱发井下事故，如在盐膏层钻井过程中极容易发生缩颈，挤压钻具；再者在一些大位移井的造斜段摩阻扭矩大，若遇到难钻的砂砾岩很容易磨损钻具，造成局部损坏，再加上高温高压的恶劣环境下更容易发生断钻具；不仅如此，即使已经完钻，在后期进行测井以及其他现场试验过程中极容易发生测量工具的掉落，形成井下落鱼。[0003] 然而，目前现场常见的打捞方法主要是通过套铣，造丝然后再取出，但是过程比较慢，而且难度比较大；同时此种方式只能打捞固定形状以及固定尺寸的井下落鱼，而且套铣工具下入容易发生阻卡，对于非特定形状的井下落鱼打捞就比较困难；另外，对于可以打捞电缆等软体落鱼的工具，并没有锁紧装置，在上提过程中很容易发生落鱼掉落。[0004] 由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种多尺寸能径向收紧的打捞工具，以克服现有技术的缺陷。发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种多尺寸能径向收紧的打捞工具，能够在打捞时有效抓紧井下落鱼，并在上提过程中不断提供抓紧力，避免上提过程中井下落鱼再次掉落的情况；同时能够对一定尺寸范围的井下落鱼进行打捞，打捞范围较广。[0006] 本发明的目的是这样实现的，一种多尺寸能径向收紧的打捞工具，包括外管以及间隔套设固定在外管中的内管；在外管的底端沿其周向均匀间隔固定有至少两个外打捞钩，在内管的下部管壁上沿其周向均匀间隔开设有至少两个透槽，透槽向下延伸至内管的底部；透槽的数量与外打捞钩的数量相同，且每个透槽与对应的外打捞钩周向正对设置；在每个透槽内枢接有能够沿着内管径向方向摆动的内打捞钩，内打捞钩和外打捞钩的下端均具有钩状部，且每个内打捞钩的钩状部与对应的外打捞钩的钩状部相对设置；在内管中设有能够使内打捞钩的下部向中心收拢的弹性收紧组件，各内打捞钩位于其枢接位置下方的部分均与弹性收紧组件连接；在内管中且位于弹性收紧组件的上方套设有液压推动块，液压推动块的外侧具有周向均匀间隔排布的至少两个推动凸块，推动凸块的外侧端与内管轴线的垂直距离大于等于内管的内半径小于内管的外半径；推动凸块的数量与内打捞钩的数量相同，每个推动凸块能够分别伸入各透槽中并能够抵靠在各内打捞钩上，且抵靠位置位于各内打捞钩的枢接位置下方。[0007] 在本发明的一较佳实施方式中，在每个透槽中固定有锁定杆，锁定杆的两端与透槽的两侧槽壁固定，在每个内打捞钩上开设有通孔，每个内打捞钩的通孔套设在对应的锁定杆上。[0008] 在本发明的一较佳实施方式中，锁定杆为圆形杆，通孔为圆形孔。[0009] 在本发明的一较佳实施方式中，弹性收紧组件包括至少两个弹簧以及一个中心扣，弹簧的数量与内打捞钩的数量相同，每个弹簧的一端与对应的内打捞钩固定连接，且该固定位置位于内打捞钩的枢接位置下方，每个弹簧的另一端均与中心扣固定连接。[0010] 在本发明的一较佳实施方式中，液压推动块包括实心柱体，各推动凸块均匀间隔固定在实心柱体的侧壁周向上。[0011] 在本发明的一较佳实施方式中，在实心柱体的顶部套设固定有密封环，密封环的外径与内管的内径相同。[0012] 在本发明的一较佳实施方式中，在内管的下端向内延伸形成内沿，密封环能够抵靠在内沿上。[0013] 在本发明的一较佳实施方式中，实心柱体的外壁呈横截面向下渐缩的锥面。[0014] 在本发明的一较佳实施方式中，推动凸块沿内管轴向的纵截面呈三角形。[0015] 在本发明的一较佳实施方式中，共设有三个外打捞钩、三个透槽、三个内打捞钩以及三个推动凸块。[0016] 在本发明的一较佳实施方式中，在内管的上端固定连接有上接头。[0017] 由上所述，本发明中的多尺寸能径向收紧的打捞工具，在下放未抓紧井下落鱼之前，通过弹性收紧组件的作用能够将各内打捞钩径向收紧，使得内打捞钩与外打捞钩之间具有较大间隙；当井下落鱼进入捕捉范围后，通过打压向下推动液压推动块，能够缩小内打捞钩与外打捞钩之间的间隙，并抓紧井下落鱼。[0018] 因此，通过外打捞钩、内打捞钩和液压推动块的配合，在外打捞钩抓住或者钩住井下落鱼的情况下，通过内打捞钩能够提供一个反向的撑力，将井下落鱼紧紧抓在外打捞钩和内打捞钩之间，或者仅依靠各内打捞钩的撑力作用也能够将井下落鱼有效抓紧，进而实现对井下落鱼的捕捉，并在抓紧上提过程中不断提供抓紧力，防止上提过程中内打捞钩松开，避免捕捉物再次掉落，保证了打捞的可靠性。同时，本发明中的打捞工具不只针对某一尺寸的井下落鱼，而是可以对一定尺寸范围内的井下落鱼进行打捞，适用于多种尺寸的落鱼，打捞工具的打捞范围更广。整个打捞工具结构简单，只需要通过控制钻井液的压力即可控制捕捉过程的进行，操作简便。附图说明[0019] 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。[0020] 其中：[0021] 图1：为本发明提供的多尺寸能径向收紧的打捞工具的结构示意图。[0022] 图2：为本发明提供的多尺寸能径向收紧的打捞工具的俯视图。[0023] 图3：为本发明提供的外管和外打捞钩的结构示意图。[0024] 图4：为本发明提供的内管的结构示意图，该图4中仅示意出了一个透槽。[0025] 图5：为本发明提供的内打捞钩的结构示意图。[0026] 图6：为本发明提供的内打捞钩处于初始位置时的结构示意图。[0027] 图7：为本发明提供的内打捞钩在液压推动块的推力作用下向外打捞钩靠近后的结构示意图。[0028] 图8：为本发明提供的液压推动块的结构示意图，该8图中仅示意出了一个推动凸块。[0029] 附图标号说明：[0030] 1、外管；[0031] 2、内管；21、透槽；22、锁定杆；23、内沿；[0032] 3、外打捞钩；[0033] 4、内打捞钩；41、通孔；[0034] 5、弹性收紧组件；51、弹簧；52、中心扣；[0035] 6、液压推动块；61、实心柱体；62、推动凸块；63、密封环；[0036] 7、上接头。具体实施方式[0037] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。[0038] 如图1至图8所示，本实施例提供一种多尺寸能径向收紧的打捞工具，包括外管1以及间隔套设固定在外管1中的内管2。[0039] 其中，在外管1的底端沿其周向均匀间隔固定有至少两个外打捞钩3，在内管2的下部管壁上沿其周向均匀间隔开设有至少两个透槽21，透槽21向下延伸至内管2的底部。透槽21的数量与外打捞钩3的数量相同，且每个透槽21与对应的外打捞钩3周向正对设置。在每个透槽21内枢接有能够沿着内管2径向方向摆动的内打捞钩4，内打捞钩4和外打捞钩3的下端均具有钩状部，且每个内打捞钩4的钩状部与对应的外打捞钩3的钩状部相对设置。[0040] 在内管2中设有能够使内打捞钩4的下部向中心收拢的弹性收紧组件5，各内打捞钩4位于其枢接位置下方的部分均与弹性收紧组件5连接。在内管2中且位于弹性收紧组件5的上方套设有液压推动块6，液压推动块6的外侧具有周向均匀间隔排布的至少两个推动凸块62，推动凸块62的外侧端与内管2轴线的垂直距离大于等于内管2的内半径小于内管2的外半径。推动凸块62的数量与内打捞钩4的数量相同，每个推动凸块62能够分别伸入各透槽21中并能够抵靠在各内打捞钩4上，且抵靠位置位于各内打捞钩4的枢接位置下方。[0041] 具体而言，对于外打捞钩3和内打捞钩4的结构相似，均包括长条状板体以及形成在长条状板体底端的尖钩，该长条状板体应具有一定的厚度，以保证打捞强度，该尖钩构成各打捞钩的钩状部。一般外管1的顶部与内管2的顶部焊接固定，外打捞钩3焊接在外管1的下端。外管1和内管2的轴向长度相同，外管1的内径大于内管2的外径，两者之间的间隔形成环形空间，该环形空间能够给内打捞钩4的径向摆动提供活动空间。上述外打捞钩3、透槽21、内打捞钩4和推动凸块62的数量相同，例如本实施例中均设置三个，均沿周向呈120°间隔分布。当然，根据需要也可以设置其他的数量，本实施例仅为举例说明。[0042] 在安装时，为了便于液压推动块6的安装，可以在焊接完外管1和内管2之后，先将液压推动块6的各推动凸块62对准各透槽21的位置，从内管2的底部向上推入；然后再安装各内打捞钩4以及弹性收紧组件5，并保证各推动凸块62能够抵靠在内打捞钩4上，且抵靠位置位于各内打捞钩4的枢接位置下方，避免推动凸块62下行时损坏枢接位置的枢轴。一般该枢接位置的枢轴靠近内管2的外侧设置，内打捞钩4沿内管2径向方向的厚度略小于内管2的壁厚，以便于保证推动凸块62能够抵靠在枢接位置的下方的内打捞钩4上。[0043] 在初始位置时，在弹性收紧组件5的作用下，各内打捞钩4的下部向中心收拢，呈现收紧状态，处于图6中示出的位置，内打捞钩4的钩状部与外打捞钩3之间的间隙较大，该较大间隙构成捕捉范围。打捞环状柱型的井下落鱼时，该井下落鱼的侧壁容易进入该捕捉范围内。在使用时，将内管2的上端与钻柱固定，利用钻柱携带打捞工具下入井中，在下入过程中先不需要向管柱内注入钻井液。[0044] 若打捞的井下落鱼为环状柱型，当打捞工具下入到一定深度时，井下落鱼的侧壁将进入内打捞钩4和外打捞钩3之间的间隙内。此时向管柱内腔注入钻井液，通过钻井液产生的压力推动液压推动块6向下缓慢移动，并在移动过程中给内打捞钩4一个推力，使得内打捞钩4的钩状部逐渐摆动并向外靠近外打捞钩3，使得外打捞钩3和内打捞钩4之间的间隙逐渐缩小，达到图7中示出的位置，最终抓紧井下落鱼。[0045] 其中，内打捞钩4向外摆动后的位置相对于初始位置来说均向外摆动了一定角度，具体向外摆动的程度由推动凸块62的尺寸大小以及被打捞的井下落鱼的尺寸决定，使得内打捞钩4向外摆动后可以仍位于向内收拢位置，也可以位于竖直位置，也可以位于向外稍微倾斜打开的位置，均可以达到夹紧落鱼的目的。之后在上提打捞工具时，由于钻井液的重力作用，液压推动块6仍能对内打捞钩4提供推力，使得内打捞钩4能够不断提供抓紧力，防止上提过程中落鱼出现掉落现象。[0046] 举例来说，井下落鱼为具有接头的钻杆时，一般接头外径大于钻杆外径，并在钻杆与接头连接处形成台阶，整个钻杆的内壁都是光滑的。进行打捞时，该接头进入捕捉范围后，至少有一个外打捞钩3能够卡住台阶，同时打压后各内打捞钩4能够对接头的内壁提供一个撑力，通过外打捞钩3和内打捞钩4的配合，能够将该井下落鱼有效抓紧，实现打捞。若井下落鱼的内壁也存在台阶，打捞时内打捞钩4还可以卡在内壁的台阶上，抓紧更可靠。若井下落鱼的内壁和外壁均没有台阶，打捞时主要利用各内打捞钩4的撑力，同样能够顺利抓紧落鱼，实现打捞。对于一定尺寸范围内的井下落鱼，只要其侧壁能够进入捕捉范围内，均可以通过外打捞钩3和内打捞钩4的配合抓紧或者仅依靠内打捞钩4的撑力作用抓住井下落鱼，实现打捞，打捞范围较广，并不局限于固定尺寸。[0047] 若打捞的井下落鱼并不是有规则固定形状，例如钢丝绳、电缆等软体落鱼，则打捞过程中可以不需要加入钻井液，只需将打捞工具下入到井下一定深度，利用外打捞钩3和内打捞钩4的钩状部将钢丝绳勾住即可。当然，为了打捞更可靠，也可以在钢丝绳进入捕捉范围后进行打压，使得内打捞钩4摆动并与外打捞钩3靠近，将钢丝绳钩住的同时对其起到锁定的作用，避免在上提过程中钢丝绳掉落。[0048] 由此，本实施例中的多尺寸能径向收紧的打捞工具，在下放未抓紧井下落鱼之前，通过弹性收紧组件5的作用能够将各内打捞钩4径向收紧，使得内打捞钩4与外打捞钩3之间具有较大间隙；当井下落鱼进入捕捉范围后，通过打压向下推动液压推动块6，能够缩小内打捞钩4与外打捞钩3之间的间隙，并抓紧井下落鱼。[0049] 因此，通过外打捞钩3、内打捞钩4和液压推动块6的配合，在外打捞钩3抓住或者钩住井下落鱼的情况下，通过内打捞钩4能够提供一个反向的撑力，将井下落鱼紧紧抓在外打捞钩3和内打捞钩4之间，或者仅依靠各内打捞钩4的撑力作用也能够将井下落鱼有效抓紧，进而实现对井下落鱼的捕捉，并在抓紧上提过程中不断提供抓紧力，防止上提过程中内打捞钩4松开，避免捕捉物再次掉落，保证了打捞的可靠性。同时，本实施例中的打捞工具不只针对某一尺寸的井下落鱼，而是可以对一定尺寸范围内的井下落鱼进行打捞，适用于多种尺寸的落鱼，打捞工具的打捞范围更广。整个打捞工具结构简单，只需要通过控制钻井液的压力即可控制捕捉过程的进行，操作简便。[0050] 需要说明的是，本实施例中的打捞工具主要适用于打捞环状柱型的井下落鱼，或者钢丝绳、电缆等软体落鱼，对于与此形状相似的小型仪器等均可以进行打捞。同时本实施例中的打捞工具不仅适用于竖直井的打捞，也可以适用于水平井的打捞。[0051] 在具体实现方式中，为了便于实现内打捞钩4的摆动，如图1、图4和图5所示，在每个透槽21中固定有锁定杆22，锁定杆22的两端与透槽21的两侧槽壁固定，在每个内打捞钩4上开设有通孔41，每个内打捞钩4的通孔41套设在对应的锁定杆22上。[0052] 其中，这里的锁定杆22为一直杆，并构成枢接位置的枢轴，内打捞钩4能够围绕该锁定杆22在一定角度内摆动。一般为了保证摆动更加顺利，锁定杆22为圆形杆，通孔41为圆形孔。[0053] 进一步地，为了在初始位置时便于实现各内打捞钩4的径向收紧，如图1和图2所示，弹性收紧组件5包括至少两个弹簧51以及一个中心扣52，弹簧51的数量与内打捞钩4的数量相同，每个弹簧51的一端与对应的内打捞钩4固定连接，且该固定位置位于内打捞钩4的枢接位置下方，每个弹簧51的另一端均与中心扣52固定连接。[0054] 其中，一般弹簧51的一端焊接在内打捞钩4的背部(即背对其尖钩的一侧)，弹簧51的另一端与中心扣52焊接固定。该中心扣52既可以是一环状体，也可以是一块体。这样，在未对井下落鱼进行捕捉作业时，由于弹簧51与内打捞钩4的固定点位于枢接位置的下方，也即位于上述的锁定杆22的下方，因此，在各弹簧51的拉力作用下，各内打捞钩4的下部向中心收紧，从而增大了与外打捞钩3下端之间的间隙，便于后续进行捕捉作业。[0055] 整个弹性收紧组件5的作用主要是为了在初始位置时将内打捞钩4收紧，保证其与外打捞钩3之间具有较大的间隙。至于井下落鱼进入捕捉范围后通过打压进行抓紧落鱼的过程中，该弹簧51是否会断裂都不会影响整个打捞过程。当然，上述的弹性收紧组件5也可以采用其他的结构形式，本实施例仅为举例说明。[0056] 进一步地，为了便于加工和安装，如图8所示，液压推动块6包括实心柱体61，各推动凸块62均匀间隔固定在实心柱体61的侧壁周向上。当井下落鱼进入捕捉范围内并进行打压时，通过钻井液的液压作用，整个液压推动块6下行，各推动凸块62将推动各内打捞钩4的下部向外摆动，使得内打捞钩4与外打捞钩3之间的间隙缩小，以抓紧或钩住井下落鱼。[0057] 在实际应用中，为了保证打压时能够顺利起压，在实心柱体61的顶部套设固定有密封环63，密封环63的外径与内管2的内径相同。该密封环63优选采用橡胶环，以在打压时起到密封憋压的作用，使得液压推动块6能够顺利下行。[0058] 进一步地，为了对液压推动块6向下移动的位置进行限位，避免钻井液压力过大时液压推动块6下行过多，如图1和图4所示，在内管2的下端向内延伸形成内沿23，密封环63能够抵靠在内沿23上。可以理解，由于透槽21的存在，该内沿23也是由多个圆弧边沿沿周向间隔排列构成。在加工安装时，可以将液压推动块6安装在内管2内部以及安装完内打捞钩4和弹性收紧组件5之后，再焊接固定该内沿23。[0059] 另外，一般实心柱体61的外壁呈横截面向下渐缩的锥面，更便于液压推动块6向下移动，减少下行的摩擦力。推动凸块62沿内管2轴向的纵截面呈三角形，一般该三角形的外侧尖部位于整个三角形的中上部位置，并非位于整个三角形的底部，利用该三角形的外侧尖部能够抵靠在内打捞钩4上，并在打压时更顺利向下推动内打捞钩4。当然，根据需要，液压推动块6也可以采用其他的结构形式，本实施例仅为举例说明。[0060] 进一步地，为了在使用时方便与钻柱连接，在内管2的上端固定连接有上接头7。该上接头7为管状体，具有公扣，能够与钻柱上的母扣相配合实现两者的固定。[0061] 以上仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

专利地区：北京

专利申请日期：2020-09-08

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN114151036B