套管头的防磨套及专用送入、取出工具[实用新型专利]

[19]
中华人民共和国国家知识产权局
[12]实用新型专利说明书
[11]授权公告号CN 201106432Y [45]授权公告日2008年8月27日
专利号 ZL 200720080698.8[22]申请日2007.08.20
[21]申请号200720080698.8
[73]专利权人四川内江宏生石油机械有限公司
地址641000四川省内江市市中区松山路中段
[72]设计人蒋光强 王裕海 秦世宽 凌代元 [74]专利代理机构内江市三正专利事务所代理人王荣
[51]Int.CI.E21B 33/04 (2006.01)E21B 23/00 (2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 8 页
[54]实用新型名称
套管头的防磨套及专用送入、取出工具
[57]摘要
本实用新型公开了一种套管头的防磨套及专用
送入、取出工具，防磨套内设有环槽，环槽的顶端
为斜面；与其配套的专用送入、取出工具均包括芯
轴、从上至下套装在芯轴槽段内的哈夫式压块法兰、
衬套，在压块法兰的下侧、衬套的外侧依次装有弹
簧爪和爪座，弹簧爪下端设有环状排列的数根爪条，
每根爪条上设有与环槽相匹配的突块，每个突块的
顶端也为斜面，专用送入、取出工具还分别包括安
装在芯轴槽段内、位于衬套下的送入补芯和取出补
芯，它们均为筒体，分别位于弹簧爪的内侧和下方，
与爪条的侧向间隙分别大于和小于防环槽的深度。

本实用新型能很方便地完成防磨套的送取，可大幅
度节省防磨套的检查和更换成本。

200720080698.8权 利 要 求 书第1/2页 1. 一种套管头的防磨套，其特征在于在防磨套内设有环槽，环槽的顶端为斜面。

2. 一种套管头的防磨套的专用送入工具，包括上端设有钻杆螺纹孔的芯轴，其特征在于在螺纹孔下方的芯轴外圆周上设有槽段，在槽段内从上至下装有均为哈夫式并相接触的压块法兰、衬套和送入补芯，在压块法兰的下侧、衬套的外侧依次装有弹簧爪和爪座，压块法兰与爪座固联，压块法兰和爪座的外径大于防磨套的内径，弹簧爪的上端设有与爪座扣合并置于爪座上的台阶，其下端设有环状排列的数根爪条，每根爪条上设有与防磨套的环槽相匹配的突块，每个突块的顶端和底端也均为斜面，爪条外径与防磨套内径相匹配，送入补芯为筒体并位于弹簧爪的内侧，它与爪条呈间隙配合，其间隙量大于防磨套环槽的深度。

3. 一种套管头的防磨套的专用取出工具，包括上端设有钻杆螺纹孔的芯轴，其特征在于在螺纹孔下方的芯轴外圆周上设有槽段，在槽段内从上至下套装有均为哈夫式的压块法兰、衬套，在压块法兰的下侧、衬套的外侧依次装有弹簧爪和爪座，衬套与弹簧爪相连，压块法兰和爪座的外径大于防磨套的内径，压块法兰与爪座固联，弹簧爪的上端设有与爪座扣合并置于爪座上的台阶，其下端设有环状排列的数根爪条，每根爪条上设有与防磨套的环槽相匹配的突块，每个突块的顶端和底端也均为斜面，爪条外径与防磨套内径相匹配，在衬套下方的芯
200720080698.8权 利 要 求 书 第2/2页轴上固定安装有哈夫式的取出补芯，取出补芯与衬套之间为间隙设置，取出补芯为筒体并位于爪条的下方，它与爪条的侧向间隙小于防磨套环槽的深度。

200720080698.8说 明 书第1/7页套管头的防磨套及专用送入、取出工具
技术领域
本实用新型涉及一种用于井口套管头的防磨套及专用送入、取出工具，属于钻井设备领域。

背景技术
在石油勘探钻井中，钻井现场在每钻至一定井深要下一层套管，然后在套管上要安装一种永久性的井控设备：套管头，在套管头上再安装另一种重要的井控设备：防喷器；这些井控设备安装并经试压合格后才能进行下一层次钻井作业，在钻井作业过程中由于钻具的旋转和钻具的每次起出和下入都会对井口特别是套管头内的密封部位和台肩产生磨损(因为这个密封部位和台肩是整个井口中内径最小的部位)而这样的磨损会造成下另一层套管后的悬挂器的密封失效，当套管头内部的密封部位磨坏就给完井后的套管头留下了事故隐患，为了避免事故的发生，每当新安装一层套管头都会在里面装一个应该可以经常取出检查或更换的防磨套；以往检查和更换防磨套都是在起完井内钻具才能进行，这是因为现有的防磨套和取送工具的结构分别为：防磨套的外侧至少设有两个安装孔，其筒体上设有数个卡槽，配套的取送工具为上端设有钻杆螺纹孔的芯轴，在芯轴上设有数个与卡槽相对应的卡扣销，类似于灯座上的卡槽和电灯泡的卡扣销，当操作人员试图在钻井中途的某一个时间对防磨套进行取出检查，就要将芯轴上的数
个卡扣销与防磨套上的数个卡槽对准，还要旋转一定角度才能挂住防磨套，然后取出；由于防磨套在防喷器之下离转盘面5-10米左右看不见摸不着(不同的钻机井架底坐的高度不一样)，只有凭感觉去操作，实践证明这种操作大都是无功而返，不能满足经常取出进行捡查和更换的要求，同时由于操作不好就把取送工具上的卡扣销压坏；随着钻具和钻头质量的提高当一个钻头入井可能会打钻一个星期或更长的时间，长时间没法检查防磨套的磨损情况，等到起钻检查时，防磨套可能已被磨穿(坏)，同时套管头密封部位也被损坏；为了检查和更换防磨套，保护套管头，就只有取出井内的钻杆、钻头后才能取出防磨套，对于井深达6000米的钻井取出钻杆、钻头需花费近40个小时的时间，钻机是大型柴油机直驱或发电来驱动电动钻机纹车来完成，这样的检查成本太高，钻机的日费、油耗一般得花费数十万元人民币。

实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种套管头的防磨套及专用送入、取出工具，它能很方便地完成防磨套的送取，满足经常取出防磨套进行检查和更换的要求，可大幅度节省防磨套的检查和更换成本。

为达到上述目的，本实用新型的套管头的防磨套，其特征在于在防磨套内设有环槽，环槽的顶端为斜面；
所述套管头的防磨套的专用送入工具，包括上端设有钻杆螺纹孔的芯轴，其特征在于在螺纹孔下方的芯轴外圆周上设有槽段，在槽段内
从上至下装有均为哈夫式(Half)并相接触的的压块法兰、衬套和送入补芯，在压块法兰的下侧、衬套的外侧依次装有弹簧爪和爪座，压块法兰与爪座固联，压块法兰和爪座的外径大于防磨套的内径，弹簧爪的上端设有与爪座扣合并置于爪座上的台阶，其下端设有环状排列的数根爪条，每根爪条上设有与防磨套的环槽相匹配的突块，每个突块的顶端和底端也均为斜面，爪条外径与防磨套内径相匹配，送入补芯为筒体并位于弹簧爪的内侧，它与爪条呈间隙配合，其间隙量大于防磨套环槽的深度；
所述套管头的防磨套的专用取出工具，包括上端设有钻杆螺纹孔的芯轴，其特征在于在螺纹孔下方的芯轴外圆周上设有槽段，在槽段内从上至下套装有均为哈夫式的压块法兰、衬套，在压块法兰的下侧、衬套的外侧依次装有弹簧爪和爪座，衬套与弹簧爪相连，压块法兰和爪座的外径大于防磨套的内径，压块法兰与爪座固联，弹簧爪的上端设有与爪座扣合并置于爪座上的台阶，其下端设有环状排列的数根爪条，每根爪条上设有与防磨套的环槽相匹配的突块，每个突块的顶端和底端也均为斜面，爪条外径与防磨套内径相匹配，在衬套下方的芯轴上固定安装有哈夫式的取出补芯，取出补芯与衬套之间为间隙设置，取出补芯为筒体并位于爪条的下方，它与爪条的侧向间隙小于防磨套环槽的深度；
本实用新型的工作过程为：
1.防磨套的送入
将专用送入工具芯轴上的螺纹孔与方钻杆连接，通过钻机将专用送入工具的弹簧爪压入防磨套，使爪条上突块卡入防磨套的环槽，使二者连为一体，突块底端的斜面便于弹簧爪的压入，避免刮伤防磨套，再通过钻机将它们放入套管头内，旋入套管头上的顶丝，固定防磨套，再上拉芯轴，由于环槽与突块配合的顶端为斜面，爪条向内收缩，退出环槽，弹簧爪沿防磨套的内孔退出，专用送入工具与防磨套分离，完成防磨套的送入；
2.防磨套的取出
在钻台上将专用取出工具芯轴上的螺纹孔与方钻杆连接，通过钻机将专用取出工具的弹簧爪压入防磨套，使爪条上突块卡入防磨套的环槽，使二者连为一体，旋出套管头上的顶丝，再上拉芯轴，带动取出补芯上升直到与衬套相抵触，并卡入爪条内侧，阻止突块从环槽中退出，继续上拉芯轴，使专用取出工具和防磨套从套管头中退出，完成防磨套的取出；
综上所述，本实用新型只需将防磨套的环槽和弹簧爪爪条上的突块位置配合准确，就能很方便地完成防磨套的送取，满足经常取出防磨套进行检查和更换的要求，可大幅度节省防磨套的检查和更换成本。

附图说明
图1为本实用新型实施例防磨套的主视图。

图2为本实用新型实施例专用送入工具的主视图。

图3为本实用新型实施例专用取出工具的主视图。

图4为弹簧爪的主视图。

图5为弹簧爪的仰视图。

图6为送入补芯的主视图。

图7为送入补芯的仰视图。

图8为取出补芯的主视图。

图9为取出补芯的仰视图。

图10为防磨套送入时本实用新型实施例使用状态的主视图。

图11为防磨套取出时本实用新型实施例使用状态一的主视图。

图12为防磨套取出时本实用新型实施例使用状态二的主视图。

具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

由图1所示，该套管头的防磨套1内设有环槽3，环槽3的顶端为斜面；
由图2、图4、图5、图6、图7所示，该套管头的防磨套的专用送入工具4，包括上端设有钻杆螺纹孔的芯轴5，在螺纹孔下方的芯轴外圆周上设有槽段6，在槽段6内从上至下安装有均为哈夫式并相接触的的压块法兰7、衬套8和送入补芯9，在压块法兰7的下侧、衬套8的外侧依次装有弹簧爪10和爪座11，压块法兰7与爪座11通过螺栓固联，压块法兰7和爪座11的外径大于防磨套1的内径，弹簧爪10的上端设有与爪座11扣合并置于爪座11上的台阶，其下端设有环状排列的八根爪条12，每根爪条12上设有与防磨套的环槽3相匹配
的突块13，每个突块13的顶端和底端也均为斜面，爪条12的外径与防磨套1的内径相匹配，哈夫式送入补芯9为通过螺栓14联接的两半筒体并位于弹簧爪10的内侧，它与爪条12呈间隙配合，其间隙量大于防磨套环槽3的深度；
由图3、图4、图5、图8、图9所示，该套管头的防磨套的专用取出工具15，包括上端设有钻杆螺纹孔的芯轴5，在螺纹孔下方的芯轴外圆周上设有槽段6，在槽段6内从上至下套装有均为哈夫式的压块法兰7、衬套8，在压块法兰7的下侧、衬套8的外侧依次装有弹簧爪10和爪座11，衬套8与弹簧爪10相连，压块法兰7和爪座11的外径大于防磨套1的内径，压块法兰7与爪座11通过螺钉固联，弹簧爪10的上端设有与爪座11扣合并置于爪座11上的台阶，其下端设有环状排列的八根爪条12，每根爪条12上设有与防磨套的环槽3相匹配的突块13，每个突块13的顶端和底端也均为斜面，爪条12的外径与防磨套1的内径相匹配，在衬套8下方的芯轴5上固定安装有哈夫式的取出补芯16，取出补芯16与衬套8之间为间隙设置，取出补芯16为通过螺栓17联接的两半筒体并位于爪条12的下方，它与爪条12的侧向间隙小于防磨套环槽3的深度；
本实用新型的工作过程为：
防磨套的送入
由图10所示，将专用送入工具4的芯轴5上的螺纹孔与方钻杆连接，通过钻机将弹簧爪10压入防磨套1，使爪条12的突块13卡入
防磨套1的环槽3，使二者连为一体，突块13底端的斜面便于弹簧爪10的压入，避免刮伤防磨套1，再通过钻机将它们放入套管头18，旋入套管头18上的顶丝19，固定防磨套1，再上拉芯轴5，由于环槽3与突块13配合的顶面为斜面，爪条12可向内收缩，退出环槽3，弹簧爪10沿防磨套1的内孔退出，专用送入工具4与防磨套1分离，完成防磨套1的送入；
防磨套的取出
由图11所示，在钻台上将专用取出工具15的芯轴5上的螺纹孔与方钻杆连接，通过钻机将弹簧爪10压入防磨套1，使爪条12的上突块13卡入防磨套1的环槽3，使二者连为一体，由图12所示，旋出套管头18上的顶丝19，再上拉芯轴5，带动取出补芯16上升直到与衬套8相抵触，并卡入爪条12的内侧，阻止突块13从环槽中退出，继续上拉芯轴5，使专用取出工具15和防磨套1从套管头18中退出，完成防磨套1的取出。

200720080698.8说 明 书 附 图第1/8页
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