[发明专利]水下井口头回收工具

说明书

技术领域

本发明涉及海洋石油钻井技术领域。具体就是一种适于海洋钻探弃 井用的水下井口头回收专用工具。

背景技术

海洋石油勘探开发过程中，完成探井钻探后，需要进行测试并分析 是否能转化为生产井。若判断不能转化为生产井，此井要放弃。在弃 井过程中需把水下井口头系统从泥线以下一定深度切割开，并回收上 部井口头，以免在泥线以上留有隐患。因而需要一种专门的井口头切 割回收工具。传统的弃井方法采用的是下压式弃井回收工具，即采用 旋转体直接坐落在井口头的上端面上，并在对井口头施加向下压力的 状态下旋转钻柱，钻柱带动下端的切割工具完成对套管的切割。随着 水深的增加，这种传统的下压式弃井回收工具的缺点逐渐暴露出来。 如：由于井口头处于受压状态，钻柱在旋转时容易发生径向摆动，造 成切割不稳定，作业效率低，严重时造成钻杆折断事故发生。

发明内容

本发明的目的是：提供一种适于海洋钻探弃井用的水下井口头回收 工具，能与井口头对接；在钻柱旋转切割套管时，能通过锁紧臂对井 口头施加上提拉力；在套管被割断后，能实现水下井口头的安全回收， 并且结构紧凑，操作安全、简便。

本发明采用的技术方案是：水下井口头回收工具主要由支撑座、锁 紧臂、销轴、锁紧臂弹簧、支撑盖、支撑管和旋转提拉总成组成。

旋转提拉总成由旋转壳体、导向帽、推力轴承、压缩弹簧和心轴组 成。其中，心轴为空心圆柱状，心轴上端有内螺纹，下端有外螺纹； 在心轴外壁上有一个圆环形台肩，台肩下表面有上捏合凸台。

旋转壳体为圆筒状，内有阶梯形中心孔；旋转壳体上部套在心轴外 壁上，下部套在心轴台肩的外壁上；在心轴与旋转壳体之间的环形空 间内有压缩弹簧和推力轴承，压缩弹簧和推力轴承套在心轴的外壁上， 并且压缩弹簧在心轴台肩上平面与推力轴承之间。

旋转壳体的外壁上纵向均匀分布有三个凸键，三个凸键与支撑座内 壁上的三组环槽和竖槽配合。

旋转壳体上端均匀分布有三个凹槽，三个凹槽是锁紧臂释放槽；旋 转壳体上端均匀分布有三个凸起，三个凸起是定位台阶，实现下井口 头回收工具与井口头的快速、安全解脱。

圆锥体形的导向帽套在心轴的外壁上，并且导向帽与旋转壳体上端 面与旋转壳体下端面相对，导向帽通过导帽螺栓固定在旋转壳体下端。 在导向帽上端面上有条形下捏合凸台，导向帽的下捏合凸台与心轴台 肩下表面的上捏合凸台配合。当上捏合凸台与下捏合凸台捏合后，心 轴能带动旋转壳体和导向帽一起旋转；当上捏合凸台与下捏合凸台分 离后，心轴能单独旋转。

支撑座为同心双层圆筒状，内层圆筒套在旋转壳体的外壁上，内层 圆筒顶部均匀分布有三个凹槽，即三个锁紧臂安装槽。在外层圆筒上 平面上有与三个凹槽分别相对的锁紧臂销孔。在内层圆筒的内壁上有 台阶状的环槽和与之联通的竖槽，环槽和竖槽共三组，呈周向均匀分 布。

锁紧臂为90度弯曲板，锁紧臂有横壁和竖壁，锁紧臂竖壁下端内 侧有与井口头外壁环槽相配合的凸起台阶，台阶能挂在井口头外壁环 槽上。锁紧臂内侧转角处有销孔。三个销轴分别穿过支撑座的三个锁 紧臂销孔和锁紧臂内侧销孔，将锁紧臂连接在支撑座上，锁紧臂能沿 销轴摆动，锁紧臂的下端台阶能挂在井口头外壁环槽上或脱离井口头 外壁环槽。锁紧臂横壁端部上平面有弹簧固定槽。在弹簧固定槽内有 锁紧臂弹簧。

支撑盖为圆盘状有中心孔，支撑盖套在心轴上，支撑盖的下平面压 在支撑座的上平面上，并且通过螺钉将支撑盖固定在支撑座的上平面 上。三个锁紧臂和锁紧臂弹簧压在支撑盖下部，阻挡锁紧臂向上移动。

为了加强支撑盖的强度，支撑盖上部面有筋板；在支撑盖下平面与 支撑座外筒的上平面之间垫有支撑管，螺栓穿过支撑盖固定孔和支撑 管固定在支撑座上平面螺孔内，将支撑盖固定在支撑座的上部。

支撑座外层圆筒的下端内侧有45度斜锥面。

支撑座内层圆筒的外径与井口头内壁直径相同；支撑座外层圆筒的 内径与井口头外壁直径相同。

水下井口头回收工具的工作原理：参阅图1。