[发明专利]一种钻具防掉装置及方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于油气田进行钻井作业的钻具防掉装置及方法，属于石油与天然气开采领域。

背景技术：

在开采石油和天然气过程中，为达到安全生产的目的，需要在井口套管头上安装防喷器。紧急情况发生时，防喷器剪断钻具并封闭井口来防止井喷失控事故的发生。但是，钻具被剪断后将落入井内，非常不容易打捞。为方便处理事故，减少经济损失，特对井喷时的钻具进行断前的“抓获“，使“鱼头”留在地面。既方便压井，又方便打捞钻具。为此发明该装置。

发明内容：

本发明的目的是：为了防止特殊情况时钻具被剪断后落入井内，特提供一种钻具防掉装置及方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种钻具防掉装置，是由外壳体、卡瓦、卡瓦连板、紧固螺栓、插紧板、下进油孔、上进油孔管、液压缸、溢流装置、液压管线组成，其结构特征是：装置为一金属外壳体，内部是一个较大的腔体，腔体下部为锥面；腔体内设置二个半圆形的卡瓦，卡瓦内侧为带卡瓦牙的圆弧面，二个卡瓦上部联接二个卡瓦连板，二个卡瓦连板联接在两个液压缸下面；液压缸外部横向联接有插紧板，插紧板上安装有4-8个紧固螺栓；在每个液压缸下部设置下进油孔，上部设置上进油孔管，上进油孔管中间设置有溢流装置，溢流装置与液压管线相联结。

本发明方法的工作过程是：利用两个液压缸来实现卡瓦的夹紧和放松状态；卡瓦的运动用铰链和定位斜面来实现；正常钻井时，卡瓦停留在空截位置，腾出空间，保证钻井工艺的实施；紧急情况发生时，安装在司钻控制室内的液压控制系统，控制液压活塞杆通过连接机构带动卡瓦向下运动，由于锥面的作用向中心移动，卡瓦内侧带卡瓦牙的圆弧面与钻具接触，在重力和推力的作用下，形成自锁，将钻具卡住；在井喷事故处理完后，上提钻具，同时操作液动控制系统，使液压缸活塞杆及卡瓦上行至空截位置，恢复正常生产。

本发明具有以下有益效果：本钻具防掉装置安装在防喷器与井口之间，当钻具被防喷器剪断时，能及时抱紧下落的钻具，从而降低钻具打捞成本，提高油田生产效率；本发明设计新颖、结构简单、性能稳定、施工方法可靠，可广泛应用于油田的钻井作业中。

附图说明：

附图为本发明钻具防掉装置的结构示意图。图中：1.外壳体，2.钻具，3.卡瓦，4.卡瓦连扳，5.紧固螺栓，6.插紧板，7.液压缸，8下进油孔，9.上进油孔管，10.溢流装置，11.液压管线。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

外壳体1内部是一个较大的腔体，腔体下部为锥面；腔体内设置卡瓦3，卡瓦内侧为带卡瓦牙的圆弧面，卡瓦通过圆弧面抱紧钻具2，卡瓦上部联接卡瓦连板4，卡瓦连板4联接在液压缸7下；液压缸7外部横向联接有插紧板6，插紧板上安装有4-8个紧固螺栓5；在液压缸7下部设置下进油孔8，上部设置上进油孔管9，上进油孔管中间设置有溢流装置10，溢流装置与液压管线11相联结。