本發(fā)明涉及一種石油天然氣行業(yè)中打撈作業(yè)用的高頻周擺解卡工具。

背景技術(shù)：

在石油天然氣行業(yè)，在油氣井鉆井和開發(fā)過程中會(huì)發(fā)生各種各樣的井下事故，鉆柱、油管柱斷裂等情況造成落魚掉落井底的事故時(shí)有發(fā)生，而一旦發(fā)生此類落魚事故，就必須對(duì)落魚進(jìn)行打撈作業(yè)。發(fā)生嚴(yán)重的落魚事故，如果不能及時(shí)打撈，嚴(yán)重時(shí)可能造成油氣井報(bào)廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，在一些特殊情況下，不能及時(shí)打撈井下落魚還有可能造成安全事故的發(fā)生，因此安全有效地進(jìn)行打撈作業(yè)具有重要的意義。

打撈作業(yè)的常用工具有撈矛、撈筒等，使用撈矛、撈筒抓住落魚，上提打撈管柱完成打撈作業(yè)。然而，在很多情況下，斷裂的鉆柱和油管會(huì)卡在井下，這時(shí)上提打撈管柱已經(jīng)無法順利進(jìn)行打撈作業(yè)，這時(shí)需要使用震擊器配合打撈工具進(jìn)行打撈作業(yè)。震擊器種類較多，通常按照結(jié)構(gòu)類型主要有機(jī)械式、液壓式和機(jī)液式三種，現(xiàn)有震擊器的工作原理多為利用機(jī)械能或者液壓能產(chǎn)生軸向震擊力作用在落魚上，是落魚解卡。然而落魚卡埋的形式多種多樣，很多軸向震擊的方式并不能有效解卡，而周向高頻往復(fù)解卡的方式類似于用扳手往復(fù)旋松銹蝕的螺釘，具有很好的解卡效果，而目前的解卡工具尚無具有周向高頻往復(fù)解卡的功能。

基于上述技術(shù)背景，本發(fā)明特提供一種高頻周擺解卡工具，采用周向高頻往復(fù)解卡的方式讓落魚解卡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：為了解決軸向震擊工具無法有效解卡落魚完成打撈作業(yè)的問題，特提供一種高頻周擺解卡工具。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高頻周擺解卡工具，是由上接頭、固緊帽、渦輪組件、動(dòng)力殼體、軸承a、旋轉(zhuǎn)軸、傳動(dòng)銷、鋼球、螺帽、連接筒、軸承b、傳動(dòng)軸、輸出筒、軸承c和防掉帽構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是：上接頭上端和上部打撈管柱絲扣連接，輸出筒下端和下部打撈工具絲扣連接；旋轉(zhuǎn)軸上端設(shè)置為公螺紋，旋轉(zhuǎn)軸上部設(shè)置為臺(tái)階軸，旋轉(zhuǎn)軸上部臺(tái)階軸下方周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通內(nèi)外空間，旋轉(zhuǎn)軸三個(gè)斜孔下方設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，旋轉(zhuǎn)軸外圓中部周向均勻設(shè)置八個(gè)銷子槽，旋轉(zhuǎn)軸下端外圓設(shè)置為公螺紋；渦輪組件由渦輪定子和渦輪轉(zhuǎn)子組成，渦輪組件套入旋轉(zhuǎn)軸上部臺(tái)階軸；固緊帽和旋轉(zhuǎn)軸上端絲扣連接，固緊帽和旋轉(zhuǎn)軸上部臺(tái)階軸的臺(tái)階端面壓緊渦輪轉(zhuǎn)子；動(dòng)力殼體內(nèi)腔中部設(shè)置一臺(tái)階面，動(dòng)力殼體內(nèi)腔下部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，軸承a安裝在動(dòng)力殼體內(nèi)腔下部凸起臺(tái)階上；渦輪組件和旋轉(zhuǎn)軸整體置入動(dòng)力殼體內(nèi)腔，上接頭下端和動(dòng)力殼體上端絲扣連接，上接頭下端面和動(dòng)力殼體內(nèi)腔中部臺(tái)階面壓緊渦輪定子；傳動(dòng)軸內(nèi)腔上部周向均勻設(shè)置八個(gè)銷子滑槽，傳動(dòng)軸外圓上部設(shè)置一圈凸輪凹槽，傳動(dòng)軸外圓下部設(shè)置為公花鍵，公花鍵的螺旋角為10°～20°；傳動(dòng)軸內(nèi)腔套入旋轉(zhuǎn)軸外圓下部，八個(gè)傳動(dòng)銷依次安裝在旋轉(zhuǎn)軸外圓中部八個(gè)銷子槽和傳動(dòng)軸內(nèi)腔上部八個(gè)銷子滑槽組成的空腔內(nèi)；連接筒中部周向均勻設(shè)置兩個(gè)螺紋孔，傳動(dòng)軸內(nèi)腔下部設(shè)置一臺(tái)階面；連接筒上端和動(dòng)力殼體下端絲扣連接；兩個(gè)鋼球分別置入連接筒中部?jī)蓚€(gè)螺紋孔內(nèi)，鋼球一半落入傳動(dòng)軸外圓上部的凸輪凹槽內(nèi)，鋼球另一半落入連接筒螺紋孔底部；兩個(gè)螺帽分別和連接筒中部?jī)蓚€(gè)螺紋孔固緊；軸承b安裝在連接筒內(nèi)腔下部的臺(tái)階面上；輸出筒內(nèi)腔中部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，輸出筒內(nèi)腔上部設(shè)置為母花鍵，輸出筒母花鍵的螺旋角和傳動(dòng)軸外圓下部的公花鍵螺旋角相同；輸出筒內(nèi)腔上部母花鍵套入傳動(dòng)軸外圓下部公花鍵，軸承c安裝在輸出筒內(nèi)腔中部凸起臺(tái)階上；防掉帽和旋轉(zhuǎn)軸下端絲扣連接。

本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)周向高頻往復(fù)解卡，有效實(shí)現(xiàn)落魚解卡打撈作業(yè)；(2)本發(fā)明利用鉆井液流量進(jìn)行控制，操作簡(jiǎn)單可靠；(3)本發(fā)明為純機(jī)械結(jié)構(gòu)，工作可靠，適應(yīng)井下復(fù)雜工況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種高頻周擺解卡工具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1a-a截面剖視圖；

圖3是圖1b-b截面剖視圖；

圖4是本發(fā)明一種高頻周擺解卡工具傳動(dòng)軸的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一種高頻周擺解卡工具輸出軸的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1.上接頭、2.固緊帽、3.渦輪組件、4.動(dòng)力殼體、5.軸承a、6.旋轉(zhuǎn)軸、7.傳動(dòng)銷、8.鋼球、9.螺帽、10.連接筒、11.軸承b、12.傳動(dòng)軸、13.輸出筒、14.軸承c、15.防掉帽。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種高頻周擺解卡工具，是由上接頭1、固緊帽2、渦輪組件3、動(dòng)力殼體4、軸承a5、旋轉(zhuǎn)軸6、傳動(dòng)銷7、鋼球8、螺帽9、連接筒10、軸承b11、傳動(dòng)軸12、輸出筒13、軸承c14和防掉帽15構(gòu)成；其結(jié)構(gòu)特征是：上接頭1上端和上部打撈管柱絲扣連接，輸出筒13下端和下部打撈工具絲扣連接；旋轉(zhuǎn)軸6上端設(shè)置為公螺紋，旋轉(zhuǎn)軸6上部設(shè)置為臺(tái)階軸，旋轉(zhuǎn)軸6上部臺(tái)階軸下方周向均勻設(shè)置三個(gè)斜孔連通內(nèi)外空間，旋轉(zhuǎn)軸6三個(gè)斜孔下方設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，旋轉(zhuǎn)軸6外圓中部周向均勻設(shè)置八個(gè)銷子槽，旋轉(zhuǎn)軸6下端外圓設(shè)置為公螺紋；渦輪組件3由渦輪定子和渦輪轉(zhuǎn)子組成，渦輪組件3套入旋轉(zhuǎn)軸6上部臺(tái)階軸；固緊帽2和旋轉(zhuǎn)軸6上端絲扣連接，固緊帽2和旋轉(zhuǎn)軸6上部臺(tái)階軸的臺(tái)階端面壓緊渦輪轉(zhuǎn)子；動(dòng)力殼體4內(nèi)腔中部設(shè)置一臺(tái)階面，動(dòng)力殼體4內(nèi)腔下部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，軸承a5安裝在動(dòng)力殼體4內(nèi)腔下部凸起臺(tái)階上；渦輪組件3和旋轉(zhuǎn)軸6整體置入動(dòng)力殼體4內(nèi)腔，上接頭1下端和動(dòng)力殼體4上端絲扣連接，上接頭1下端面和動(dòng)力殼體4內(nèi)腔中部臺(tái)階面壓緊渦輪定子；傳動(dòng)軸12內(nèi)腔上部周向均勻設(shè)置八個(gè)銷子滑槽，傳動(dòng)軸12外圓上部設(shè)置一圈凸輪凹槽，傳動(dòng)軸12外圓下部設(shè)置為公花鍵，公花鍵的螺旋角為10°～20°；如圖3所示，傳動(dòng)軸12內(nèi)腔套入旋轉(zhuǎn)軸12外圓下部，八個(gè)傳動(dòng)銷7依次安裝在旋轉(zhuǎn)軸6外圓中部八個(gè)銷子槽和傳動(dòng)軸12內(nèi)腔上部八個(gè)銷子滑槽組成的空腔內(nèi)；連接筒10中部周向均勻設(shè)置兩個(gè)螺紋孔，傳動(dòng)軸12內(nèi)腔下部設(shè)置一臺(tái)階面；連接筒10上端和動(dòng)力殼體4下端絲扣連接；如圖2所示，兩個(gè)鋼球8分別置入連接筒10中部?jī)蓚€(gè)螺紋孔內(nèi)，鋼球8一半落入傳動(dòng)軸12外圓上部的凸輪凹槽內(nèi)，鋼球8另一半落入連接筒10螺紋孔底部；兩個(gè)螺帽9分別和連接筒10中部?jī)蓚€(gè)螺紋孔固緊；軸承b11安裝在連接筒10內(nèi)腔下部的臺(tái)階面上；輸出筒13內(nèi)腔中部設(shè)置一圈凸起臺(tái)階，輸出筒13內(nèi)腔上部設(shè)置為母花鍵，輸出筒13母花鍵的螺旋角和傳動(dòng)軸12外圓下部的公花鍵螺旋角相同；輸出筒13內(nèi)腔上部母花鍵套入傳動(dòng)軸12外圓下部公花鍵，軸承c14安裝在輸出筒13內(nèi)腔中部凸起臺(tái)階上；防掉帽15和旋轉(zhuǎn)軸6下端絲扣連接。

如圖4和圖5所示，傳動(dòng)軸12內(nèi)腔上部周向均勻設(shè)置八個(gè)銷子滑槽，傳動(dòng)軸12外圓上部設(shè)置一圈凸輪凹槽，傳動(dòng)軸12外圓下部設(shè)置為公花鍵，公花鍵的螺旋角為10°～20°；輸出筒13內(nèi)腔上部設(shè)置為母花鍵，輸出筒13母花鍵的螺旋角和傳動(dòng)軸12外圓下部的公花鍵螺旋角相同。

本發(fā)明一種高頻周擺解卡工具的工作原理是：下入本發(fā)明至打撈作業(yè)區(qū)域，確認(rèn)打撈工具與落魚抓緊穩(wěn)固之后，在上提無效的情況下，開泵循環(huán)鉆井液，鉆井液驅(qū)動(dòng)渦輪組件3的渦輪轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸6高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸6驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸12高速旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)軸12在鋼球8的作用下，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)做軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)輸出軸13做周向高頻往復(fù)擺動(dòng)，輸出軸13驅(qū)動(dòng)打撈工具和落魚周向高頻往復(fù)擺動(dòng)，有效解卡。