铅印装置的制作方法

1.本公开涉及石油开采领域，特别涉及一种铅印装置。


背景技术：

2.铅印是修井过程中处理事故的常用工具之一，其主要功能是确定井下落鱼(也即位于井内的诸如钻头或螺杆等落物)的形状和尺寸。
3.相关技术中，当需要使用铅印确定落鱼的形状和尺寸时，铅印需要与管柱连接，通过井口上方的起重设备控制管柱下入井内，以将铅印输送至井底落鱼的上方；之后，需要继续通过起重设备控制铅印的打印面压向落鱼，该打印面也即为铅印中与落鱼接触的一面。由于铅印的硬度通常小于落鱼的硬度，因此，铅印的打印面会形成与落鱼靠近井口的一端的端面的形状匹配的压痕。在上提铅印后，工作人员可以观察和测量铅印的打印面上形成的压痕的形状和尺寸，从而确定落鱼的形状和尺寸。
4.然而，铅印在与管柱连接时，由于油井的深度较大，因此，需要将多根管柱连接后，再与铅印连接，导致将铅印输送至井底花费的时间较长，从而导致确定落鱼的形状和尺寸的效率较低。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种铅印装置。可以解决现有技术的确定落鱼的形状和尺寸的效率较低的问题，所述技术方案如下：
6.提供了一种铅印装置，包括：
7.驱动组件，所述驱动组件包括：第一外筒，以及位于所述第一外筒内且与所述第一外筒的内壁连接的驱动结构；
8.一端与所述第一外筒的第一端固定连接的牵引绳；
9.卡接组件，所述卡接组件包括：第二外筒，位于所述第二外筒内的丝杠和卡牙座，以及与所述卡牙座活动连接的多个卡牙，所述丝杠与所述卡牙座螺纹连接，所述第二外筒的侧壁上具有与所述多个卡牙一一对应的多个开口，每个所述卡牙的至少部分通过对应开口位于所述第二外筒外，所述丝杠的第一端与所述驱动结构连接，所述卡牙座被配置为：当所述丝杠在所述驱动结构的驱动下进行转动时，所述丝杠沿所述丝杠的轴向移动，以带动所述卡牙沿所述第二外筒的径向移动；
10.以及，与所述丝杠的第二端连接的铅印组件，所述铅印组件包括：第一端与所述丝杠的第二端活动连接的接头，以及与所述接头的第二端连接的铅印本体；
11.其中，所述驱动结构被配置为：驱动所述丝杠转动，以使所述卡牙在所述卡牙座的带动下沿所述第二外筒的径向移动，在所述卡牙与油井的内壁卡接后，所述铅印本体向远离所述丝杠的一侧移动。
12.可选的，所述接头内壁上具有第一环状凹槽，且所述第一环状凹槽与所述接头的第一端之间的距离，小于所述第一环状凹槽与所述接头的第二端之间的距离；
13.所述丝杠的外壁具有第二环状凹槽，且所述第二环状凹槽与所述丝杠的第二端之间的距离，小于所述第二环状凹槽与所述丝杠的第一端之间的距离；
14.所述铅印组件还包括：位于所述第一环状凹槽与所述第二环状凹槽之间的多个第一滚珠，每个所述第一滚珠的直径大于所述第一环状凹槽的深度，且大于所述第二环状凹槽的深度。
15.可选的，所述接头还具有与所述第一环状凹槽连通的通孔，以及与所述通孔可拆卸连接的封堵件。
16.可选的，所述接头还具有与所述接头的内壁固定连接的挡板，所述挡板具有第一凹槽，所述丝杠的第二端的端面具有第二凹槽；
17.所述铅印组件还包括：位于所述第一凹槽与所述第二凹槽之间的第二滚珠，所述第二滚珠与所述第一凹槽的侧面和所述第二凹槽的侧面均接触。
18.可选的，每个所述卡牙与所述卡牙座接触的一侧具有燕尾槽，所述卡牙座的侧壁上设置有与多个所述燕尾槽的形状和尺寸匹配的多个卡接件，所述多个卡接件与所述多个卡牙一一对应，且每个所述卡接件与对应的卡牙活动连接；
19.其中，所述卡牙座靠近所述驱动组件一端的端面的面积小于远离所述驱动组件一端的端面的面积，每个所述卡牙靠近所述驱动组件一端的高度大于远离所述驱动组件一端的高度，所述高度的方向与所述丝杆的轴向垂直。
20.可选的，所述铅印装置还包括：位于所述第二外筒内且与所述第二外筒的内壁连接的传动组件，所述传动组件的第一端与所述驱动结构连接，所述传动组件的第二端与所述丝杠的第一端套接，所述丝杠的第一端的纵截面的形状为非圆形的任一形状，所述丝杠的第一端的纵截面垂直与所述丝杠的轴向。
21.可选的，所述传动组件包括：传动轴、离合器和弹性元件；
22.所述传动轴的第一端与所述驱动结构连接，所述传动轴的第二端与所述离合器的第一端连接，所述离合器的第二端与所述丝杠的第一端套接；
23.所述传动轴具有第二挡板，所述弹性元件套接在所述传动轴上，且所述弹性元件的第一端与所述第二挡板抵接，所述弹性元件的第二端与所述离合器的第一端抵接。
24.可选的，所述第一外筒与所述第二外筒通过剪切销连接。
25.可选的，所述牵引绳包括：电缆，所述电缆的一端与所述驱动电机电连接。
26.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
27.该铅印装置包括：驱动组件、牵引绳、卡接组件以及铅印组件。在通过该铅印装置确定落鱼的形状和尺寸时，可以通过牵引绳将该铅印装置下入井底，在通过卡接组件中的卡牙与油井内壁的卡接使得该铅印装置固定在油井内之后，通过驱动组件中的驱动结构可以带动铅印组件中的铅印本体压向落鱼，从而实现了对落鱼的打印。无需将铅印与多根管柱连接，有效的缩短了将铅印装置输送至井底花费的时间，从而提高了确定落鱼的形状和尺寸的效率。同时，该铅印装置可以通过驱动组件中的驱动结构控制铅印组件中的铅印本体的打印面压向落鱼，无需通过井口上方的起重设备控制铅印本体的打印面压向落鱼，进一步的提高了确定落鱼的形状和尺寸的效率。
附图说明
28.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本公开实施例提供的一种铅印装置的结构示意图；
30.图2是本公开实施例提供的一种铅印装置的局部截面图；
31.图3是本公开实施例提供的一种接头的结构示意图；
32.图4是本公开实施例提供的一种丝杆的结构示意图；
33.图5是本公开实施例提供的一种卡牙座的结构示意图；
34.图6是本公开实施例提供的一种卡牙的结构示意图；
35.图7是本公开实施例提供的一种传动组件的结构示意图。
具体实施方式
36.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
37.本公开实施例提供了一种铅印装置，该铅印装置用于确定落鱼的形状和尺寸。参见图1，图1是本公开实施例提供的一种铅印装置的结构示意图。该铅印装置00可以包括：驱动组件10、牵引绳20、卡接组件30以及铅印组件40。
38.该驱动组件10可以包括：第一外筒101，以及位于第一外筒101内且与第一外筒101的内壁连接的驱动结构102。
39.牵引绳20的一端与所述第一外筒101的第一端固定连接。
40.卡接组件30可以包括：第二外筒301，位于第二外筒301内的丝杠302和卡牙座303，以及与该卡牙座303活动连接的多个卡牙304。丝杠302与卡牙座303螺纹连接。第二外筒301的侧壁上具有与多个卡牙304一一对应的多个开口301a，每个卡牙304的至少部分通过对应开口301a位于第二外筒301外。丝杠302的第一端与驱动结构102连接。该卡牙座303被配置为：当丝杠302在驱动结构102的驱动下进行转动时，该丝杠302沿其轴向移动，以带动卡牙304沿第二外筒301的径向移动。
41.铅印组件40与丝杆302的第二端连接，该铅印组件40可以包括：第一端与丝杆302的第二端活动连接的接头401，以及与接头401的第二端连接的铅印本体402。
42.其中，驱动结构102被配置为：驱动丝杠302转动，以使卡牙304在卡牙座303的带动下沿第二外筒301的径向移动，在卡牙304与油井的内壁卡接后，铅印本体402向远离丝杆302的一侧移动。
43.当需要采用图1示出的铅印装置确定落鱼的形状和尺寸时，首先，操作人员可以通过牵引绳20将铅印装置00下入井底落鱼的上方，与井底落鱼的鱼顶抵接；然后，操作人员可以控制驱动组件10中的驱动结构102转动，以带动卡接组件30中的丝杆302转动，使得卡牙座303沿丝杆302的轴向向靠近驱动组件10的方向移动，进而使得卡牙304向靠近油井内壁的方向移动，以使铅印装置00与油井内壁卡接；之后，操作人员可以继续控制驱动结构102转动，带动丝杆302继续转动，以使丝杆302带动铅印本体402向远离丝杆302的一侧移动，从
而将铅印本体402的打印面压向落鱼；在铅印本体402打印完成之后，操作人员可以控制驱动结构102反向转动，带动丝杆302转动，使得卡牙座303沿丝杆302的轴向向远离驱动组件10的方向移动，进而使得卡牙304向远离油井内壁的方向移动，以使铅印装置00与油井内壁分离后，再通过牵引绳20上提铅印装置00，在将铅印装置00从油井内抽出后，即可通过观察和测量铅印本体402的形状和尺寸，确定落鱼的形状和尺寸。
44.需要说明的是，在通过丝杆302转动带动卡牙座303沿丝杆302的轴向向靠近驱动组件10的方向移动时，卡牙304可以向靠近油井内壁的方向移动，当卡牙304向靠近油井内壁的方向移动到最大限度时，卡牙座303也无法继续沿丝杆302的轴向向靠近驱动组件10的方向移动，如此，该铅印装置00可以固定在油井内。在丝杆302继续转动时，由于丝杆302与卡牙座303螺纹连接，且卡牙座303与第二外筒301相对固定，因此，丝杆302在转动的同时，也会向靠近铅印组件40的方向移动，以带动铅印本体402向靠近井底落鱼的方向移动，进而实现对落鱼的打印。
45.综上所述，本公开实施例提供的铅印装置，包括：驱动组件、牵引绳、卡接组件以及铅印组件。在通过该铅印装置确定落鱼的形状和尺寸时，可以通过牵引绳将该铅印装置下入井底，在通过卡接组件中的卡牙与油井内壁的卡接使得该铅印装置固定在油井内之后，通过驱动组件中的驱动结构可以带动铅印组件中的铅印本体压向落鱼，从而实现了对落鱼的打印。无需将铅印与多根管柱连接，有效的缩短了将铅印装置输送至井底花费的时间，从而提高了确定落鱼的形状和尺寸的效率。同时，该铅印装置可以通过驱动组件中的驱动结构控制铅印组件中的铅印本体的打印面压向落鱼，无需通过井口上方的起重设备控制铅印本体的打印面压向落鱼，进一步的提高了确定落鱼的形状和尺寸的效率。
46.在本公开实施例中，参见图2、图3和图4，图2是本公开实施例提供的一种铅印装置的局部截面图，图3是本公开实施例提供的一种接头的结构示意图，图4是本公开实施例提供的一种丝杆的结构示意图。接头401内壁上具有第一环状凹槽(图2和图3中未标注)，且第一环状凹槽与接头401的第一端之间的距离，小于第一环状凹槽与接头401的第二端之间的距离。丝杠302的外壁具有第二环状凹槽302a，且该第二环状凹槽302a与丝杠302的第二端之间的距离，小于第二环状凹槽302a与丝杠302的第一端之间的距离。铅印组件40还可以包括：位于第一环状凹槽与第二环状凹槽302a之间的多个第一滚珠403。每个第一滚珠403的直径大于第一环状凹槽的深度，且大于第二环状凹槽302a的深度。示例的，第一环装凹槽与第二环装凹槽302a的纵截面的形状可以为半圆形，该纵截面垂直于第一环装凹槽的延伸方向，且半圆形的半径与第一滚珠403的半径相同，第一滚珠403可以为钢珠，如此，当丝杆302的第二端与接头401的第一端套接后，多个第一滚珠403可以将丝杆302与接头401卡接，防止丝杆302的第二端从接头401的第一端滑出。
47.需要说明的是，当多个第一滚珠403位于第一环状凹槽与第二环装凹槽302a之间时，三者可以形成轴承原理的机械配合。如此，当丝杆302在驱动结构102的带动下转动时，接头401不会跟随丝杆302的转动而转动，也即是，铅印本体402在对落鱼进行打印时，该铅印本体402的打印面不会转动，从而保证了打印面打印的形状和尺寸与落鱼的形状和尺寸相匹配。
48.可选的，参见图2和图3，接头401还具有与第一环状凹槽连通的通孔401b，以及与该通孔401b可拆卸连接的封堵件401c。示例的，该通孔401b可以为螺纹孔，该封堵件401c可
以为与螺纹孔匹配的螺钉，通孔401b的孔径需要大于第一滚珠403的直径，如此，当丝杆302的第二端与接头401的第一端套接后，可以通过通孔401b将多个第一滚珠403放入第一环装凹槽和第二环装凹槽302a之间，之后，可以通过封堵件401c将通孔401b封堵，从而完成了丝杆302的第二端与接头401的第一端的活动连接。
49.在本公开实施例中，参见图2和图4，接头401还具有与接头401的内壁固定连接的挡板401d，该挡板401d具有第一凹槽401d1，丝杠302的第二端的端面具有第二凹槽302b，铅印组件40还可以包括：位于第一凹槽401d1与第二凹槽302b之间的第二滚珠404，该第二滚珠404与第一凹槽401d1的侧面和第二凹槽302b的侧面均接触。在丝杆302的第二端与接头401的第一端套接后，多个第一滚珠403可以将丝杆302与接头401沿丝杆的轴向相对固定，第二滚珠404可以将丝杆302与接头401沿与丝杆的轴向垂直的方向相对固定，如此，在第二滚珠404和多个第一滚珠403的作用下，丝杆302的第二端与接头401的第一端不会发生除相对转动外的其他运动，从而保证了铅印装置00连接的紧凑性。
50.可选的，参见图5和图6，图5是本公开实施例提供的一种卡牙座的结构示意图，图6是本公开实施例提供的一种卡牙的结构示意图。每个卡牙304与卡牙座303接触的一侧具有燕尾槽304a，该卡牙座303的侧壁上设置有与多个燕尾槽304a的形状和尺寸匹配的多个卡接件303a，该多个卡接件303a与多个卡牙304一一对应，且每个卡接件303a与对应的卡牙304活动连接，其中，卡牙座303靠近驱动组件10一端的端面的面积小于远离驱动组件10一端的端面的面积，每个卡牙304靠近驱动组件10一端的高度大于远离驱动组件10一端的高度，高度的方向与丝杆302的轴向垂直。通过在每个卡牙304上设置燕尾槽304a，可以有效的避免每个卡牙304从卡牙座303上脱离，保证了卡牙304在对油井内壁施加作用力时，铅印装置00在油井内壁固定的可靠性。
51.示例的，当需要将铅印装置00与油井内壁卡接时，驱动结构102可以带动丝杆302正向转动，由于丝杆302与卡牙座303为螺纹连接，因此，在丝杆302正向转动时，卡牙座303可以沿丝杆302的轴向向靠近驱动结构102的一端移动，以使卡牙304向靠近油井内壁的方向移动，与油井内壁卡接，从而实现铅印装置00与油井内壁的卡接；当需要将铅印装置00与油井内壁分离时，驱动结构102可以带动丝杆302反向转动，如此，卡牙座303可以沿丝杆302的轴向向远离驱动结构102的一端移动，以使卡牙304向远离油井内壁的方向移动，与油井内壁分离，从而实现铅印装置00与油井内壁的分离。
52.在本公开实施例中，参见图2，铅印装置00还可以包括：位于第二外筒301内且与第二外筒301的内壁连接的传动组件50。该传动组件50的第一端与驱动结构102连接，该传动组件50的第二端与丝杠302的第一端套接，该丝杠302的第一端的纵截面的形状为非圆形的任一形状，该丝杠302的第一端的纵截面垂直于丝杠302的轴向。示例的，该丝杠302的第一端的纵截面的形状可以为正六边形。
53.可选的，参见图7，图7是本公开实施例提供的一种传动组件的结构示意图。传动组件50可以包括：传动轴501、离合器502和弹性元件503。该传动轴501的第一端与驱动结构102连接，该传动轴501的第二端与离合器502的第一端连接，该离合器502的第二端与丝杠302的第一端套接，传动轴501具有第二挡板501a，弹性元件503套接在传动轴501上，且该弹性元件503的第一端与第二挡板501a抵接，该弹性元件503的第二端与离合器502的第一端抵接。示例的，该弹性元件503可以为压缩弹簧。
54.需要说明的是，参见图7，该离合器502可以包括：上离合器502a和下离合器502b，也即是，传动轴501的第二端可以与上离合器502a连接，丝杠302的第一端可以与下离合器502b套接。该上离合器502a和下离合器502b相互靠近的端面均具有形状和大小匹配的齿牙，在弹性元件503的作用，该齿牙相互啮合，如此，传动轴501在转动时，可以通过带动上离合器502a转动，以带动下离合器502b转动，进而带动丝杆302转动，从而实现驱动结构102与丝杆302的传动效果。并且，当传动轴501的转动过快时，上离合器502a和下离合器502b即可分离，如此，与该下离合器502b连接的丝杠302可以停止转动，从而避免卡接组件30由于传动轴501的转速过快而出现的损坏现象。
55.还需要说明的是，丝杠302的第一端的纵截面的形状为正六边形，下离合器502b可以具有与丝杠302的第一端形状匹配的正六方孔；或者，下离合器502b靠近丝杆302的一端的纵截面的形状为正六边形，丝杠302的第一端具有与下离合器502b靠近丝杆302的一端形状匹配的正六方孔，本公开实施例对此不做限定。
56.在本公开实施例中，参见图2，驱动结构102可以包括：驱动电机102a，该驱动电机102a具有输出轴，该输出轴与传动组件50的第一端通过连接键(图2中未示出)连接，也即是，该输出轴与传动组件50中的传动轴501的第一端通过连接键连接。示例的，该驱动结构102还可以包括：减速机102b，该减速机102b的一端与驱动电机102a的输出轴连接，该减速机102b的另一端与传动轴501的第一端通过连接键连接。需要说明的是，连接键仅能够保证减速机102b的另一端与传动轴501在径向上的相对固定，不会限定对减速机102b的另一端与传动轴501在轴向上的相对固定，也仅是，该减速机102b的另一端与传动轴501在轴向上相对活动的。
57.可选的，参见图2，第一外筒101与第二外筒301通过剪切销60连接。如此，当需要将铅印装置00与油井内壁脱离，而驱动组件10中的驱动结构102出现异常无法转动时，可以通过牵引绳20上提铅印装置00，以拉断剪切销60，使得第一外筒101与第二外筒301分离，由于减速机102b的另一端与传动轴501是相对活动的，因此可以通过牵引绳20上提驱动组件10。之后，下入专用的打捞工具转动传动轴501，使得卡牙304与油井内壁脱离，即可将铅印装置00与油井内壁脱离，将铅印装置00从油井内取出，从而更好的提高了铅印装置00使用时的容错率。
58.示例的，参见图2，铅印装置00还可以包括：连接件70，该连接件70的一端与第一外筒101螺纹连接，该连接件70的另一端与第二外筒301通过剪切销60连接，也即是，当需要将铅印装置00与油井内壁脱离，而驱动组件10中的驱动结构102出现异常无法转动时，可以通过牵引绳20上提铅印装置00，以拉断剪切销60，使得连接件70与第二外筒301分离，进而可以通过牵引绳20上提驱动组件10和连接件70，之后，下入专用的打捞工具转动传动轴501，使得卡牙304与油井内壁脱离，即可将铅印装置00与油井内壁脱离，将铅印装置00从油井内取出。
59.在本公开实施例中，牵引绳20可以包括：电缆201，该电缆201的一端与驱动电机102a电连接，该电缆201的另一端与井外的电源电连接。
60.需要说明的是，图1示出的铅印装置00中，铅印装置00的侧壁上的开口是为了更清楚的看出铅印装置00的内部结构，在实际使用时，铅印装置00的侧壁上未设置有开口。
61.当需要采用图2示出的铅印装置确定落鱼的形状和尺寸时，首先，操作人员可以通
过牵引绳20将铅印装置00下入井底落鱼的上方，与井底落鱼的鱼顶抵接；然后，操作人员可以控制驱动组件10中的驱动结构102转动，以带动卡接组件30中的丝杆302转动，使得卡牙座303沿丝杆302的轴向向靠近驱动组件10的方向移动，进而使得卡牙304向靠近油井内壁的方向移动，以使铅印装置00与油井内壁卡接；之后，操作人员可以继续控制驱动结构102转动，带动丝杆302继续转动，以使丝杆302带动铅印本体402向远离丝杆302的一侧移动，从而将铅印本体402的打印面压向落鱼；在铅印本体402打印完成之后，操作人员可以控制驱动结构102反向转动，带动丝杆302转动，使得卡牙座303沿丝杆302的轴向向远离驱动组件10的方向移动，进而使得卡牙304向远离油井内壁的方向移动，以使铅印装置00与油井内壁分离后，再通过牵引绳20上提铅印装置00，在将铅印装置00从油井内抽出后，即可通过观察和测量铅印本体402的形状和尺寸，确定落鱼的形状和尺寸。
62.综上所述，本公开实施例提供的铅印装置，包括：驱动组件、牵引绳、卡接组件以及铅印组件。在通过该铅印装置确定落鱼的形状和尺寸时，可以通过牵引绳将该铅印装置下入井底，在通过卡接组件中的卡牙与油井内壁的卡接使得该铅印装置固定在油井内之后，通过驱动组件中的驱动结构可以带动铅印组件中的铅印本体压向落鱼，从而实现了对落鱼的打印。无需将铅印与多根管柱连接，有效的缩短了将铅印装置输送至井底花费的时间，从而提高了确定落鱼的形状和尺寸的效率。同时，该铅印装置可以通过驱动组件中的驱动结构控制铅印组件中的铅印本体的打印面压向落鱼，无需通过井口上方的起重设备控制铅印本体的打印面压向落鱼，进一步的提高了确定落鱼的形状和尺寸的效率。
63.在本技术中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
64.以上所述仅为本公开的可选的实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。