一种筒类落鱼套铣打捞工具的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气行业中修井作业领域用打捞工具技术领域，尤其是涉及一种筒类落鱼套铣打捞工具。


背景技术：

2.在石油天然气行业中，修井作业贯穿于钻井、开发及开采等各个环节，根据油井出现的各种复杂工况，修井作业也呈现多样性，而落鱼打捞是修井作业中较为常见的一种形式。
3.在油气藏开发过程中，可能由于各种原因造成落鱼卡在井下的情况，这时为了维护油气井的正常开发工作，必须对落鱼进行打捞，以避免油气井报废，造成更为严重的经济损失。现有的打捞套铣类工具，常常存在落鱼打捞最后阶段，落鱼随套铣筒转动而无法完全切除等问题，导致打捞作业失败。
4.因此，如何解决落鱼随套铣筒转动导致无法切除落鱼的问题是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种筒类落鱼套铣打捞工具，能够将井下筒类落鱼与井筒套铣分离，并实现打捞作业，有效排除井下落鱼事故，实现高效修井作业。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.一种筒类落鱼套铣打捞工具，包括中心转轴、套铣筒、打捞矛体及传动组件；
8.所述传动组件和所述套铣筒均可转动套设在所述中心转轴外，且所述传动组件与所述套铣筒传动连接，能够带动所述套铣筒与所述中心转轴反向转动；
9.所述套铣筒的底端设置有用于铣削落鱼的铣削刃口；
10.所述打捞矛体可滑移套装在所述中心转轴的底端，且延伸出所述套铣筒，能够卡在所述落鱼内。
11.在一个具体的实施方案中，所述传动组件包括齿圈筒体、行星轮和支架；
12.所述齿圈筒体套设在所述中心转轴外，且所述齿圈筒体的顶端与所述中心转轴可转动连接；
13.所述齿圈筒体的底端与所述套铣筒的顶端连接；
14.所述套铣筒的内壁设置有第一凸起，所述齿圈筒体的内壁设置有第二凸起；
15.所述支架设置在所述齿圈筒体内，所述第一凸起支撑所述支架的底端，所述第二凸起限位所述支架的顶端；
16.所述中心转轴上设置有中心齿轮，所述齿圈筒体内设置有齿圈，所述行星轮可转动安装在所述支架上，所述行星轮与所述中心齿轮外啮合，且与所述齿圈内啮合。
17.在另一个具体的实施方案中，所述筒类落鱼套铣打捞工具还包括护套和转动体；
18.所述转动体可转动套装在所述中心转轴外，所述护套套装在所述转动体外，所述
齿圈筒体安装在所述护套底端。
19.在另一个具体的实施方案中，所述转动体包括半环球套和滚球；
20.所述中心转轴的周向上开设有多个半球形凹槽，所述半环球套套装在所述中心转轴外，且所述半环球套面向所述中心转轴那面开设有球槽，所述滚球可转动安装在所述半球形凹槽和球槽组成的腔体内。
21.在另一个具体的实施方案中，所述中心转轴上设置有第三凸起；
22.所述半环球套的底端置于所述第三凸起的顶端，所述护套顶端设置有卡在所述半环球套顶端的凸沿；
23.所述第三凸起的底端与所述第二凸起的顶端之间安装有转动件，所述转动件套设在所述中心转轴外，且所述齿圈筒体套设在所述转动件外。
24.在另一个具体的实施方案中，所述护套的内壁设置有内螺纹，所述齿圈筒体的外壁设置有与所述护套上的内螺纹连接的外螺纹；
25.和/或
26.所述转动件为推力轴承；
27.和/或
28.所述半环球套的个数为2个；
29.和/或
30.所述齿圈筒体的内壁设置有内螺纹，所述套铣筒的外壁设置有与所述齿圈筒体上的内螺纹连接的外螺纹；
31.和/或
32.所述中心转轴上开设有第一中心通孔，所述打捞矛体开设有与所述第一中心通孔导通的第二中心通孔。
33.在另一个具体的实施方案中，所述筒类落鱼套铣打捞工具还包括滑动轴套；
34.所述滑动轴套套设在所述套铣筒内，且还套设在所述支架外，所述滑动轴套的底端与所述第一凸起抵接。
35.在另一个具体的实施方案中，所述打捞矛体内开设有滑移槽，所述中心转轴的底端能够在所述滑移槽内滑移；
36.所述中心转轴上开设有环形凹槽，所述滑移槽的内壁顶端通过剪切螺钉连接有半环卡套，所述半环卡套在所述环形凹槽内沿着所述中心转轴的轴向滑移；
37.所述打捞矛体的顶端外壁为多边形结构，所述支架底端内壁与所述打捞矛体连接处为多边形孔，所述多边形结构置于所述多边形孔内。
38.在另一个具体的实施方案中，所述筒类落鱼套铣打捞工具还包括卡瓦滑块；
39.所述打捞矛体上开设有沿着所述打捞矛体轴向设置的楔形凹槽；
40.沿着靠近所述中心转轴的方向，所述楔形凹槽的槽底向靠近所述中心转轴的轴心倾斜；
41.所述卡瓦滑块滑动连接在所述楔形凹槽内。
42.在另一个具体的实施方案中，所述楔形凹槽的个数为2个，间隔180
°
分布在所述打捞矛体的周向上，且2个所述楔形凹槽沿着所述打捞矛体的径向开设；
43.和/或
44.所述楔形凹槽的底端设置有锁块，用于限位所述卡瓦滑块，防止所述卡瓦滑块滑脱。
45.根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。
46.当使用本实用新型公开的筒类落鱼套铣打捞工具时，将中心转轴的顶端与打捞管柱连接，下放筒类落鱼套铣打捞工具，使得打捞矛体进入落鱼的内腔，直到套铣筒的底端接触落鱼，打捞矛体卡住落鱼内腔；旋转打捞管柱，使得中心转轴跟着旋转，传动组件传递动力给套铣筒，使得套铣筒与中心转轴反向旋转，铣削落鱼；当铣削至某一阶段，落鱼与井壁产生松动，落鱼无法获得井壁提供的反扭矩稳住自身固定不动，这时落鱼在打捞矛体的作用下产生旋转，而中心转轴和齿圈筒体相对运动始终是反向旋转，从而落鱼始终和套铣筒相对反向旋转，套铣筒始终有效地对落鱼外壁的卡瓦、胶筒等坐挂机构进行铣削，直至完全把落鱼外部的坐挂机构清洗干净；套铣完成后，上提打捞管柱，完成打捞作业。本实用新型解决了落鱼打捞最后阶段，落鱼随套铣筒转动而无法完全切除的问题。
附图说明
47.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本实用新型提供的筒类落鱼套铣打捞工具打捞矛体伸出状态的结构示意图；
49.图2为本实用新型提供的筒类落鱼套铣打捞工具打捞矛体收回状态的结构示意图；
50.图3为图2中a
‑
a截面剖视图；
51.图4为图2中b
‑
b截面剖视图；
52.图5为图2中c
‑
c截面剖视图；
53.图6为本实用新型提供的支架和行星轮的三维结构示意图。
54.其中，图1
‑
6中：
55.中心转轴1、护套2、滚球3、半环球套4、推力轴承5、齿圈筒体6、行星轮7、支架8、滑动轴套9、套铣筒10、剪切螺钉11、半环卡套12、打捞矛体13、卡瓦滑块14、锁块15、第一凸起16、第二凸起17、第三凸起18。
具体实施方式
56.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出新颖性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
57.如图1
‑
2所示，本实用新型提供了一种筒类落鱼套铣打捞工具，用于落鱼的打捞。
58.具体地，筒类落鱼套铣打捞工具包括中心转轴1、套铣筒10、打捞矛体 13及传动组
件。
59.传动组件和套铣筒10均可转动套设在中心转轴1外，且传动组件与套铣筒10传动连接，传动组件能够驱动套铣筒10与中心转轴1反向旋转。
60.具体地，传动组件的结构不限，可以直接与中心转轴1传动连接，通过传动组件将中心转轴1的动力传递给套铣筒10，使得套铣筒10与中心转轴1 反向旋转。
61.需要说明的是，传动组件也可以是直接带动套铣筒10与中心转轴1反向转动的驱动件，例如，通过旋转气缸或者电机带动套铣筒10与中心转轴1反向旋转等。传动组件的结构不限，只要满足能够带动套铣筒10与中心转轴1 反向旋转的结构均属于本实用新型的保护范围。
62.套铣筒10的底端设置有用于铣削落鱼的铣削刃口。
63.打捞矛体13可滑移套装在中心转轴1的底端，且延伸出套铣筒10，能够卡在落鱼内，通过打捞矛体13下移，使得套铣筒10能够持续铣削落鱼。
64.为了能够清洗落鱼，便于铣削落鱼，本实用新型公开了中心转轴1上开设有第一中心通孔，打捞矛体13开设有与第一中心通孔导通的第二中心通孔。当将本实用新型下入落鱼顶部时，开泵循环冲洗液，冲洗液从中心转轴1的第一中心通孔和打捞矛体13上的第二中心通孔喷射落鱼顶部，对落鱼顶部泥沙以其它障碍物进行冲刷；冲刷完成后，再下放本筒类落鱼套铣打捞工具。整个套铣过程中，始终循环清洗液，把铣削过程的残渣碎屑带出。
65.当使用本实用新型公开的筒类落鱼套铣打捞工具时，将中心转轴1的顶端与打捞管柱连接，下放筒类落鱼套铣打捞工具，使得打捞矛体13进入落鱼的内腔，直到套铣筒10的底端接触落鱼，打捞矛体13卡住落鱼内腔；旋转打捞管柱，使得中心转轴1跟着旋转，通过传动组件传递动力给套铣筒10，使得套铣筒10与中心转轴1反向旋转，铣削落鱼；当铣削至某一阶段，落鱼与井壁产生松动，落鱼无法获得井壁提供的反扭矩稳住自身固定不动，这时落鱼在打捞矛体13的作用下产生旋转，而中心转轴1和齿圈筒体6相对运动始终是反向旋转，从而落鱼始终和套铣筒10相对反向旋转，套铣筒10始终有效地对落鱼外壁的卡瓦、胶筒等坐挂机构进行铣削，直至完全把落鱼外部的坐挂机构清洗干净；套铣完成后，上提打捞管柱，完成打捞作业。本实用新型解决了落鱼打捞最后阶段，落鱼随套铣筒10转动而无法完全切除的问题。
66.在一些实施例中，如图4所示，传动组件包括齿圈筒体6、行星轮7和支架8，齿圈筒体6套设在中心转轴1外，且齿圈筒体6的顶端与中心转轴1可转动连接。
67.齿圈筒体6的底端与套铣筒10的顶端连接，套铣筒10的内壁设置有第一凸起16，齿圈筒体6的内壁设置有第二凸起17。支架8设置在齿圈筒体6 内，第一凸起16支撑支架8的底端，第二凸起17限位支架8的顶端，通过第一凸起16和第二凸起17限位支架8。
68.具体地，第一凸起16和第二凸起17均为环形凸起。
69.中心转轴1上设置有中心齿轮，齿圈筒体6内设置有齿圈，行星轮7可转动安装在支架8上，行星轮7与中心齿轮外啮合，且与齿圈内啮合。具体地，行星轮7的个数为3个，沿着中心转轴1环形均布。需要说明的是，行星轮7的个数不限于为3个，也可以根据需要增减。
70.中心齿轮安装在中心转轴1外圆中部，中心齿轮、行星轮7和齿圈筒体6 的齿圈构成差动轮系。
71.进一步地，本实用新型公开了筒类落鱼套铣打捞工具还包括护套2和转动体，转动
体可转动套装在中心转轴1外，护套2套装在转动体外，齿圈筒体6安装在护套2底端。
72.为了便于齿圈筒体6和护套2拆装，本实用新型公开了护套2和齿圈筒体6可拆卸连接，具体地，护套2的内壁设置有内螺纹，齿圈筒体6的外壁设置有与护套2上的内螺纹连接的外螺纹。
73.具体地，转动体可以是轴承，也可以是其它结构，如图1
‑
2所示，转动体包括半环球套4和滚球3，中心转轴1的周向上开设有多个半球形凹槽，具体地，半球形凹槽环形均布在中心转轴1的周向上。
74.半环球套4套装在中心转轴1外，且半环球套4面向中心转轴1那面开设有球槽，滚球3可转动安装在半球形凹槽和球槽组成的腔体内。
75.如图3所示，滚球3和半球形凹槽的个数均为10个。
76.进一步地，本实用新型公开了半环球套4的个数为2个，2个半环球套4 对称套设在中心转轴1的外圆上部，2个半环球套4可绕中心转轴1旋转。
77.为了便于半环球套4的稳定转动，本实用新型公开了中心转轴上设置有第三凸起18，半环球套4的底端置于第三凸起18的顶端，护套2顶端设置有卡在半环球套4顶端的凸沿，第三凸起18的底端与第二凸起17的顶端之间安装有转动件，转动件套设在中心转轴1外，且齿圈筒体6套设在转动件外。
78.具体地，转动件为推力轴承5，需要说明的是，转动体也可以是其它结构。
79.为了便于齿圈筒体6和套铣筒10的拆装，本实用新型公开了齿圈筒体6 的内壁设置有内螺纹，套铣筒10的外壁设置有与齿圈筒体6上的内螺纹连接的外螺纹。需要说明的是，套铣筒10与齿圈筒体6也可以是其它可拆卸连接方式，例如卡扣连接等。
80.在一些实施例中，筒类落鱼套铣打捞工具还包括滑动轴套9，滑动轴套9 套设在套铣筒10内，且还套设在支架8外，即滑动轴套9套设在支架8和套铣筒10之间。支架8的底端呈筒状，支架8的顶端设置3个连接轴，行星轮 7可转动安装在连接轴上。
81.滑动轴套9的底端与第一凸起16抵接，滑动轴套9的设置避免套铣筒10 和打捞矛体13直接摩擦。
82.进一步地，打捞矛体13内开设有滑移槽，中心转轴1的底端能够在滑移槽内滑移，具体地，中心转轴1上开设有环形凹槽，滑移槽的内壁顶端通过剪切螺钉11连接有半环卡套12，如图5所示，半环卡套12在环形凹槽内沿着中心转轴1的轴向滑移。当打捞失败时，可强行上提打捞管柱，剪断剪切螺钉11，回收上部管柱，避免二次事故发生。
83.具体地，打捞矛体13上端开设有两个径向孔，剪切螺钉11通过径向孔与半环卡套12连接。
84.打捞矛体13的顶端外壁为多边形结构，支架8底端内壁与打捞矛体13 连接处为多边形孔，多边形结构置于多边形孔内。第二中心孔与多边形孔同轴心设置。
85.具体地，多边形结构为正八边形结构，多边形孔为正八边孔。需要说明的是，多边形结构也可以是正六边形或者其它多边形等结构，使得打捞矛体 13相对于支架8只能上下滑移，不能相对于支架8转动。打捞矛体13固定在落鱼内腔时，支架8和打捞矛体13在正八边形结构和正八边孔约束下周向保持相对固定，行星轮7绕支架8上端的连接轴做自转运动，驱动齿圈筒体6 产生旋转运动，齿圈筒体6驱动套铣筒10旋转；下放本工具，打捞矛体13 和支架8在轴向上相对滑动，套铣筒10轴向下移对落鱼外壁的卡瓦、胶筒等坐挂机构进行铣
削；铣削至某一阶段，落鱼与井壁产生松动，落鱼无法获得井壁提供的反扭矩稳住自身固定不动，这时落鱼在打捞矛体13的作用下产生旋转。
86.进一步地，本实用新型公开了筒类落鱼套铣打捞工具还包括卡瓦滑块14，打捞矛体13上开设有沿着打捞矛体13轴向设置的楔形凹槽，沿着靠近中心转轴1的方向，楔形凹槽的槽底向靠近中心转轴1的轴心倾斜，卡瓦滑块14 滑动连接在楔形凹槽内。下放本筒类落鱼套铣打捞工具过程中，打捞矛体13 进入落鱼内腔，卡瓦滑块14在打捞矛体13的楔形滑槽内上移，套铣筒10接触落鱼后，停止下放，上提本工具，卡瓦滑块14与落鱼内腔咬住，卡瓦滑块 14相对打捞矛体13轴向下移的同时径向张开，卡瓦滑块14进一步咬死落鱼内腔。
87.具体地，楔形凹槽的个数为2个，间隔180
°
分布在打捞矛体13的周向上，且2个楔形凹槽沿着打捞矛体13的径向开设，便于卡住落鱼。需要说明的是，楔形凹槽的个数不限于为2个，也可以为3个，或者3个以上，具体可根据需要进行增减。
88.为了防止卡瓦滑块14滑脱，本实用新型公开了楔形凹槽的底端设置有锁块15，用于限位卡瓦滑块14，防止卡瓦滑块14滑脱。具体地，锁块15通过螺钉可拆卸固定在打捞矛体13上。
89.本实用新型提供的筒类落鱼套铣打捞工具使用时，将筒类落鱼套铣打捞工具下入落鱼顶部，开泵循环冲洗液，冲洗液从打捞矛体13第二中心孔内喷射落鱼顶部，对落鱼顶部泥沙以其它障碍物进行冲刷；冲刷完成后，下放本筒类落鱼套铣打捞工具，打捞矛体13进入落鱼内腔，下放过程中，卡瓦滑块 14在打捞矛体13的楔形滑槽内上移；套铣筒10接触落鱼后，停止下放，上提本工具，卡瓦滑块14与落鱼内腔咬住，卡瓦滑块14相对打捞矛体13轴向下移的同时径向张开，卡瓦滑块14进一步咬死落鱼内腔；旋转上部打捞管柱，中心转轴1在上部打捞管柱驱动下同步旋转，中心转轴1外圆中部的中心齿轮、3个行星轮7和齿圈筒体6内腔下部的齿圈构成差动轮系产生动作，打捞矛体13和卡瓦滑块14固定在落鱼内腔，支架8和打捞矛体13在正八边形结构和正八边形孔的约束下周向保持相对固定，行星轮7绕支架8上端的连接轴做自转运动，驱动齿圈筒体6产生旋转运动，齿圈筒体6驱动套铣筒10旋转；下放本工具，打捞矛体13和支架8在轴向上相对滑动，套铣筒10轴向下移对落鱼外壁的卡瓦、胶筒等坐挂机构进行铣削；铣削至某一阶段，落鱼与井壁产生松动，落鱼无法获得井壁提供的反扭矩稳住自身固定不动，这时落鱼在打捞矛体13和卡瓦滑块14的作用下产生旋转，而中心转轴1外圆中部的中心齿轮、3个行星轮7和齿圈筒体6内腔下部的齿圈构成的差动轮系保证支架8和齿圈筒体6的相对运动始终是反向旋转，从而落鱼始终和套铣筒 10相对反向旋转，套铣筒10始终有效地对落鱼进行铣削，直至完全把落鱼外部的坐挂机构清洗干净；整个套铣过程中，始终循环清洗液，把铣削过程的残渣碎屑带出；套铣完成后，上提打捞管柱，完成打捞作业。
90.当打捞失败时，可强行上提打捞管柱，剪断剪切螺钉11，回收上部管柱，避免二次事故发生。
91.本实用新型具有如下优点：
92.(1)本实用新型利用差动轮系结构，保证落鱼的坐挂机构被完全清理干净，降低风险，提高打捞合格率；(2)本实用新型设置有剪切螺钉11结构，保证打捞失败的情况下不产生二次事故；(3)打捞矛体13外圆中部和下部呈180
°
分布的2个楔形滑槽可保障本实用新型在下放过程和上提过程中有序可靠的工作；(4)本实用新型纯机械结构，满足井下恶劣工
况，安全可靠。
93.需要说明的是，本文中的表示方位的词，例如上、下等均是以说明书附图1方向进行的设定，仅为了表述的方便，并不具有其它特定含义。
94.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
95.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。