阅读说明：本技术 液压倒扣器 (Hydraulic back-off device ) 是由 李刚 张守华 艾教银 王彪 于千 杨冲 齐甲巨 唐福彬 才艳梅 才永存 于 2021-01-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及油田修井工具,即液压倒扣器。为遇卡工具左、右旋螺纹的换向装置,使遇卡工具的连接螺纹松扣,完成解卡打捞作业。它包括顺次连接的上缸体接头、转动外套、下缸体接头；转动外套内衬有转动内套,转动内套左右带有固定螺旋套、转动螺旋套；固定螺旋套、转动螺旋套内连接有双向螺旋轴；双向螺旋轴左端连接有与上缸体接头滑动密封连接的上活塞,双向螺旋轴右端连接有与下缸体接头滑动密封连接的下活塞。利用高压钻井液,通过缸体内的换向控制杆控制钢球与凡尔座的接触,控制上缸体、下缸体的进液通道。利用上、下缸体的面积差控制上活塞、下活塞带动双向螺旋轴做往复运动。双向螺旋轴受缸体上的固定螺旋套约束同时做旋转运动。(The invention relates to an oil field well repairing tool, namely a hydraulic reversing device. The reversing device for the left-handed and right-handed threads of the jamming tool enables the connecting threads of the jamming tool to be loosened, and the jamming releasing and fishing operation is completed. The device comprises an upper cylinder body joint, a rotating outer sleeve and a lower cylinder body joint which are connected in sequence; the rotating outer sleeve is internally lined with a rotating inner sleeve, and the left and right of the rotating inner sleeve are provided with a fixed spiral sleeve and a rotating spiral sleeve; the fixed screw sleeve and the rotary screw sleeve are internally connected with a bidirectional screw shaft; the left end of the bidirectional screw shaft is connected with an upper piston in sliding sealing connection with the upper cylinder joint, and the right end of the bidirectional screw shaft is connected with a lower piston in sliding sealing connection with the lower cylinder joint. The high-pressure drilling fluid is utilized, the contact between the steel ball and the valve seat is controlled through the reversing control rod in the cylinder body, and the liquid inlet channels of the upper cylinder body and the lower cylinder body are controlled. The area difference of the upper cylinder body and the lower cylinder body is used for controlling the upper piston and the lower piston to drive the bidirectional spiral shaft to do reciprocating motion. The bidirectional screw shaft is constrained by the fixed screw sleeve on the cylinder body and rotates simultaneously.)

液压倒扣器

技术领域

本发明涉及油田修井工具，即液压倒扣器。为遇卡工具左、右旋螺纹的换向装置，使遇卡工具的连接螺纹松扣，完成解卡打捞作业。

背景技术

在现有技术中，钻具组合工具上连接普通倒扣器，将组合工具接好下到预计深度，记录悬重。捞住落鱼后钻具旋转，使锚定翼板锚定在套管壁上，继续旋转下端产生反向倒扣力矩，以此实现倒扣，其缺点是：扭矩减小，锚定翼板随着扭矩增加易折断，被倒扣管柱腐蚀严重，倒不开易卡钻等等缺点。随着油田开发不断深入，定向井、水平井出现对倒扣解卡提出了新要求，这类井修井时下井管柱在水平段和斜井段内贴靠在井壁底边，受摩擦面积大、管柱与套管内壁发生多点解除以及管柱弯曲等因素影响，倒扣施工存在因磨阻而无法有效传递倒扣力矩，甚至钻具不能旋转、加不上压以及摩擦损伤套管等突出问题，同时扭矩过大容易使钻具粘连造成井下事故复杂化。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足而提供一种液压倒扣器。通过液压倒扣器的功能结构设计，将地面液压动力源转移为井下倒扣旋转扭矩力，减少了旋转力矩传递过程中的能量损失，避免大扭矩对管柱伤害。

本发明的技术解决方案是：液压倒扣器，其特征在于包括顺次连接的上缸体接头、转动外套、下缸体接头；转动外套内衬有转动内套，转动内套左右带有固定螺旋套、转动螺旋套；固定螺旋套、转动螺旋套内连接有双向螺旋轴；双向螺旋轴左端连接有与上缸体接头滑动密封连接的上活塞，双向螺旋轴右端连接有与下缸体接头滑动密封连接的下活塞；下活塞内带有排液凡尔；下缸体接头出口内有拉杆密封套，拉杆密封套内有伸入下缸体接头腔体内一段长度的中空换向控制杆，换向控制杆里端带有限位螺母；转动外套右端内顺次衬有导动棘轮背帽、导动棘轮、转动螺旋套，导动棘轮与转动螺旋套之间在端面通过棘齿活动连接，转动螺旋套与转动内套之间弹性连接。

上述方案中，

所述的排液凡尔包括凡尔座内的钢球，凡尔座中心内有密封状态时伸出凡尔座底端的换向顶杆。

排液凡尔前端的下活塞内衬有换向控制套，换向控制套内有缓冲弹簧座。

转动外套与转动内套之间通过间隔并沿圆周布置的多个滚珠滚动连接。

下缸体接头上设有节流阀。

本发明的优点是：1、利用高压钻井液，通过缸体内的换向控制杆控制钢球与凡尔座的接触，控制上缸体、下缸体的进液通道。利用上、下缸体的面积差控制上活塞、下活塞带动双向螺旋轴做往复运动。双向螺旋轴受缸体上的固定螺旋套约束同时做旋转运动。双向螺旋轴移动和旋转时带动转动螺旋套、导动棘轮、转动外套、下缸体接头旋转，下缸体接头接被倒扣部件（落鱼），实现倒扣作业。2、采用的是液压传动，输出的扭矩大，在地面上无需配备转盘等动力源，不需要转动管柱，应用范围广，操作简单。3、采用液压传动，除直井中应用外，还可以在斜井、水平井中进行倒扣打捞作业。4、采用带上下活塞的双向螺旋轴15移动结构，利用上下腔不同面积形成的压力差，实现液压管控下缸体接头旋转，实线遇卡工具解卡打捞作业。

下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述。

附图说明

图1是本发明结构简图。

具体实施方式

参见图1，零部件名称如下：上缸体接头1，上密封挡圈2，上活塞3，上摩擦环4，固定螺旋套5，止退棘轮6，转动内套7，转动外套8 ，螺旋套弹簧座9，螺旋套弹簧10，螺旋套定位销11，转动螺旋套12，导动棘轮13，导动棘轮背帽14，双向螺旋轴15，换向控制杆16，下活塞17，缓冲弹簧座18，换向控制套19，缓冲弹簧20，反顶弹簧21，下摩擦环22，下密封挡圈23，凡尔弹簧24，换向顶杆25 凡尔座26，下缸体接头27， 拉杆密封套28， 节流阀螺钉29， 节流阀丝杆30，节流阀弹簧31， 油塞32， 防退棘轮弹簧33，限位螺母34，钢球35，滚珠36，棘齿37。

参见图1，解释图1如下：图1中心线上部分图形为上活塞3在最左端位置（起点位置），此时凡尔通道闭合；图1中心线下部分图形为下活塞17在最右端位置，此时凡尔通道打开。

参见图1，液压倒扣器，包括顺次连接的上缸体接头1（接水力矛）、转动外套8、下缸体接头27（接捞矛）；转动外套8内衬有转动内套7，转动内套7左右带有固定螺旋套5、转动螺旋套12；固定螺旋套5、转动螺旋套12内连接有双向螺旋轴15（左右两部分表面螺纹扣相反）；双向螺旋轴15左端（上端）连接有与上缸体接头1滑动密封连接的上活塞3，双向螺旋轴15右端（下端）连接有与下缸体接头27滑动密封连接的下活塞17；下活塞17内带有排液凡尔；下缸体接头27出口内有拉杆密封套28，拉杆密封套28内有伸入下缸体接头27腔体内一段长度的中空换向控制杆16，换向控制杆16里端带有限位螺母34；转动外套8右端内顺次衬有导动棘轮背帽14、导动棘轮13、转动螺旋套12，导动棘轮13与转动螺旋套12之间在端面通过棘齿37活动连接（二者可脱离），转动螺旋套12与转动内套7之间弹性连接（以便转动螺旋套12与导动棘轮13靠近时强制接触）。

所述的排液凡尔包括凡尔座26内的钢球35，凡尔座26中心内有密封状态时伸出凡尔座26底端的换向顶杆25。

排液凡尔前端的下活塞17内衬有换向控制套19，换向控制套19内有缓冲弹簧座18。

转动外套8与转动内套7之间通过间隔并沿圆周布置的多个滚珠36滚动连接。

下缸体接头27上设有节流阀。

使用方法或工作原理：

1、在上缸体接头1打压（此时下缸体接头27堵死），高压液体进入上缸体，上缸体带动双向螺旋轴15右行并左旋（固定螺旋套5约束双向螺旋轴15），双向螺旋轴15带动转动螺旋套12左旋，转动螺旋套12带动导动棘轮13左旋，导动棘轮13带动转动外套8、下缸体接头27左旋。此时凡尔通道闭合。

2、当双向螺旋轴15到达死点后（下活塞17在最右端位置），双向螺旋轴15向左顶出钢球35（是换向顶杆25被顶回实现的），液体进入下腔（下腔截面积大于上腔截面），高压液体推动下活塞17带动双向螺旋轴15返行（左行）并右旋，转动螺旋套12与导动棘轮13分离，此时双向螺旋轴15旋转而下缸体接头27不旋转（因为导动棘轮13不转了），当双向螺旋轴15达到死点时，换向控制杆16端头的限位螺母34抵住缓冲弹簧座18、换向控制套19迫使钢球35密封凡尔座26，此时下腔停止进入液体。此时凡尔通道被打开。

3、继续打压，重复第一步骤，双向螺旋轴15右行并左旋，下腔被压缩增压，节流阀螺钉29、节流阀丝杆30、节流阀弹簧31开始溢流，直至换向顶杆25至下死点，如此形成往复旋转运动，带动下缸体接头27不断转动，实现倒扣。地面压力突降时证明倒扣成功，利用随钻打捞矛带动落鱼，起出井外。由于设置节流阀组件（节流阀螺钉29、节流阀丝杆30、节流阀弹簧31），所以不会出现扭矩过大使油管粘连造成井下事故。

上面描述，只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制。