一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置及控制方法与流程

1.本发明涉及采油工程领域领域，具体说是一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置及控制方法。


背景技术：

2.在油水井井下作业过程中，由于地层压力高，经常会出现油、套管溢流情况导致环境污染的问题，通常采用滑套开关、活门、桥塞、封隔器等丢手防喷工具实现不压井防喷作业，但二次作业时，该类井下防喷工具通常使用滑块捞矛进行打捞，无专用打捞工具，现有的打捞工具无法实现重复脱接功能，使得打捞成功率低，延长了打捞作业时间，降低了施工效率以及增加了人工成本。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置及控制方法，以解决以往对防喷工具进行打捞时，无专用打捞工具，现有打捞工具无法实现重复脱接功能，导致打捞时的成功率低，延长了打捞作业时间，同时降低了施工效率以及增加了人工成本的问题。
4.第一方面，本发明提供一种，包括：收缩式弹簧爪、扩张式弹簧爪、脱接筒、收缩限位机构、扩张限位机构以及复位机构；所述收缩式弹簧爪外壁具有第一凸沿，所述扩张式弹簧爪内壁上具有与所述第一凸沿配合的第二凸沿；所述收缩式弹簧爪内部具有所述收缩限位机构，所述收缩式弹簧爪与所述收缩限位机构连接，所述收缩限位机构用于防止所述收缩式弹簧爪底端侧壁向内收缩；所述扩张式弹簧爪处于所述脱接筒内部，所述脱接筒内靠近顶部位置的内壁上具有扩张限位机构，所述扩张限位机构用于防止所述扩张式弹簧爪顶端侧壁向外扩张，所述扩张式弹簧爪在初始位置时，其顶端位置处于所述扩张限位机构处；所述收缩式弹簧爪与所述脱接筒之间连接复位机构，所述复位机构用于使所述扩张式弹簧爪在自然状态下处于所述初始位置。
5.优选地，所述收缩限位机构包括：芯轴；所述芯轴处于所述收缩式弹簧爪内部，当所述芯轴的底端处于所述收缩式弹簧爪内靠近底部位置时，所述芯轴底端的外侧壁与所述收缩式弹簧爪的内壁贴合；所述芯轴的外侧壁上具有第三凸沿，所述收缩式弹簧爪靠近顶部位置的内壁具有与所述第三凸沿配合的第四凸沿；所述芯轴与所述收缩式弹簧爪之间通过销钉连接，所述销钉用于将所述芯轴底端的位置固定在所述收缩式弹簧爪内靠近底部位置。
6.优选地，扩张限位机构包括：所述脱接筒的内壁上靠近顶部位置具有第一突出部，当所述扩张式弹簧爪的顶端
处于脱接筒内靠近顶部位置时，所述扩张式弹簧爪的顶端的外壁与所述第一突出部的侧壁贴合。
7.优选地，所述第一突出部的侧壁至下方所述脱接筒内侧壁之间为倾斜坡面；所述脱接筒内处于第一突出部上方的所述脱接筒内壁上具有第二突出部，当所述扩张式弹簧爪的顶端处于所述脱接筒内靠近顶部位置时，所述第二突出部的底面与所述扩张式弹簧爪顶面接触。
8.优选地，所述复位机构包括：复位弹簧；所述复位弹簧套在所述扩张式弹簧爪底端的外部，所述复位弹簧的一端连接所述脱接筒内底部，另一端连接所述扩张式弹簧爪。
9.优选地，还包括：防腐环；所述防腐环套接在所述收缩式弹簧爪的外部；所述防腐环的材质为铝合金。
10.第二方面，本发明提供一种油水井套管防喷工具的异步脱接控制方法，包括：当需要使扩张式弹簧爪与收缩式弹簧爪异步脱开时，控制收缩限位机构向上运动，所述收缩限位机构远离收缩式弹簧爪的底端；所述收缩限位机构运动时带动收缩式弹簧爪向上运动，收缩式弹簧爪底端侧壁因第二凸沿阻碍向内收缩，直至所述收缩式弹簧爪远离所述扩张式弹簧爪，从而完成异步脱开；当需要扩张式弹簧爪与收缩式弹簧爪对接时，控制收缩式弹簧爪向下运动，当收缩式弹簧爪的底端运动至与扩张式弹簧爪接触时，推动扩张式弹簧爪向下运动，当扩张式弹簧爪顶部远离扩张限位机构后，扩张式弹簧爪的顶端侧壁向外扩张，使收缩式弹簧爪插入扩张式弹簧爪内部；通过复位机构带动扩张式弹簧爪向上运动，当扩张式弹簧爪顶端运动至扩张限位机构处时，扩张式弹簧爪顶端侧壁向内收缩，通过扩张限位机构防止扩张式弹簧爪顶端侧壁向外扩张，从而完成对接。
11.本发明具有如下有益效果：本发明提供一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置及控制方法，通过设置收缩式弹簧爪和扩张式弹簧爪以及与其配合的收缩限位机构和扩张限位机构，实现了双级弹簧爪的可重复脱接功能，操作过程简单快速，提高了作业效率，降低了人工成本。解决了以往对防喷工具进行打捞时，无专用打捞工具，现有打捞工具无法实现重复脱接功能，导致打捞时的成功率低，延长了打捞作业时间，同时降低了施工效率以及增加了人工成本的问题。
附图说明
12.通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：图1是本发明实施例一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置的结构示意图。
13.在图中，1-上接头，2-防腐环，3-防转销钉，4-收缩式弹簧爪，401-第一凸沿，402-第四凸沿，5-芯轴，501-第三凸沿，6-销钉，7-脱接筒，8-扩张式弹簧爪，801-第二凸沿，9-弹簧中心管，10-复位弹簧，11-连接头，12-第一突出部，13-第二突出部，14-收缩式弹簧爪爪
片，15-扩张式弹簧爪爪片。
具体实施方式
14.以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
15.此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
16.同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
17.图1是本发明实施例一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置的结构示意图。如图1所示，一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置，包括：收缩式弹簧爪4、扩张式弹簧爪8、脱接筒7、收缩限位机构、扩张限位机构以及复位机构；所述收缩式弹簧爪4外壁具有第一凸沿401，所述扩张式弹簧爪8内壁上具有与所述第一凸沿401配合的第二凸沿801；所述收缩式弹簧爪4内部具有所述收缩限位机构，所述收缩式弹簧爪4与所述收缩限位机构连接，所述收缩限位机构用于防止所述收缩式弹簧爪4底端侧壁向内收缩；所述扩张式弹簧爪8处于所述脱接筒7内部，所述脱接筒7内靠近顶部位置的内壁上具有扩张限位机构，所述扩张限位机构用于防止所述扩张式弹簧爪8顶端侧壁向外扩张，所述扩张式弹簧爪8在初始位置时，其顶端位置处于所述扩张限位机构处；所述收缩式弹簧爪4与所述脱接筒7之间连接复位机构，所述复位机构用于使所述扩张式弹簧爪8在自然状态下处于所述初始位置。
18.在本发明实施例中，收缩式弹簧爪4的内部为中空，底端为开口；扩张式弹簧爪8的内部为中空，顶端为开口。收缩式弹簧爪4的底端与扩张式弹簧爪8的顶端分别为具有多个爪片，相邻两个爪片之间具有间隙。其中，第一凸沿401远离收缩式弹簧爪4一侧顶面至靠近收缩式弹簧爪4一侧顶面为向上倾斜坡面，以及/或第二凸沿801远离扩张式弹簧爪8一侧底面至靠近扩张式弹簧爪8一侧底面为向下倾斜坡面。
19.在初始状态时，收缩式弹簧爪4的底端从扩张式弹簧爪8的顶端开口插入扩张式弹簧爪8内部；收缩限位机构的底端处于收缩式弹簧爪4内靠近底部位置；扩张式弹簧爪8的顶端处于脱接筒7内靠近顶部位置。收缩限位机构防止收缩式弹簧爪爪片14向内收缩，扩张限位机构防止扩张式弹簧爪爪片15向外扩张。此时，扩张式弹簧爪8的第二凸沿801的底面与收缩式弹簧爪4的第一凸沿401的顶面接触，从而使扩张式弹簧爪8与收缩式弹簧爪4挂接在一起。
20.在使用时，将收缩限位机构的顶端通过上接头1连接管柱，脱接筒7的底端通过连接头11连接防喷工具。将管柱、收缩式弹簧爪4、扩张式弹簧爪8、脱接筒7以及防喷工具下入井下，到达预定位置时，上提管柱至防喷工具坐封。当防喷工具坐封后，控制收缩限位机构向上运动，收缩限位机构的底端将逐渐远离收缩式弹簧爪爪片14，当收缩限位机构运动至靠近收缩式弹簧爪4内顶部时，将带动收缩式弹簧爪4向上运动。此时，收缩式弹簧爪4在向上运动时第一凸沿401也向上运动，因第二凸沿801阻碍以及收缩限位机构已远离收缩式弹簧爪4底端，使得收缩式弹簧爪爪片14向内收缩，收缩式弹簧爪4继续向上运动直至与扩张
式弹簧爪8完全分离，完成脱开。第一凸沿401的顶面与第二凸沿801的底面的为倾斜坡面是用于使收缩式弹簧爪4向上运动时，第一凸沿401能够沿着倾斜坡面向上滑动，防止第一凸沿401卡在第二凸沿801下方导致收缩式弹簧爪4无法向上运动与扩张式弹簧爪8分离。
21.当需要打捞防喷工具时，将打捞管柱下入井下，打捞管柱包括：收缩式弹簧爪4、收缩限位机构以及上接头1，上接头1连接管柱，且此时收缩限位机构的底端处于收缩式弹簧爪4内靠近底部。通过管柱将收缩式弹簧爪4、收缩限位机构以及上接头1下入井下，当收缩式弹簧爪4到达扩张式弹簧爪8上方时，收缩式弹簧爪4的底端与扩张式弹簧爪8的顶部接触，因收缩限位机构作用使收缩式弹簧爪爪片14无法向内收缩，收缩式弹簧爪4无法插入扩张式弹簧爪8内部，从而推动扩张式弹簧爪8向下运动。扩张式弹簧爪8的顶端向下运动至远离扩张限位机构后，扩张式弹簧爪爪片15向外扩张，从而使收缩式弹簧爪4的底端向下插入其内部。收缩式弹簧爪4继续向下运动至扩张式弹簧爪8内底部时，通过收缩式弹簧爪4对扩张式弹簧爪8施加压力，压力通过连接头11传递至防喷工具底端，使防喷工具底端解封销钉剪断，防喷工具解封，上提管柱，收缩式弹簧爪4不再对扩张式弹簧爪8施加向下压力，此时，扩张式弹簧爪8与脱接筒7之间连接的复位机构，将带动扩张式弹簧爪8向上运动，直至扩张式弹簧爪8的顶端运动至脱接筒7内靠近顶部位置，即扩张限位机构处，扩张式弹簧爪爪片15向内收缩恢复初始状态，扩张限位机构防止扩张式弹簧爪爪片15向外扩张。继续上提管柱，带动收缩式弹簧爪4向上，通过第一凸沿401与第二凸沿801卡位配合，收缩式弹簧爪4将带动扩张式弹簧爪8及脱接筒7上行，脱接筒7通过连接头11带动防喷工具上行，完成打捞。
22.在本发明中，所述收缩限位机构包括：芯轴5；所述芯轴5处于所述收缩式弹簧爪4内部，当所述芯轴5的底端处于所述收缩式弹簧爪4内靠近底部位置时，所述芯轴5底端的外侧壁与所述收缩式弹簧爪4的内壁贴合；所述芯轴5的外侧壁上具有第三凸沿501，所述收缩式弹簧爪4靠近顶部位置的内壁具有与所述第三凸沿501配合的第四凸沿402；所述芯轴5与所述收缩式弹簧爪4之间通过销钉6连接，所述销钉6用于将所述芯轴5底端的位置固定在所述收缩式弹簧爪4内靠近底部位置。
23.在本发明实施例中，收缩式弹簧爪4顶部具有通孔，在安装时，芯轴5顶端从收缩式弹簧爪4的底部开口向上插入其内部，直至芯轴5的顶端从收缩式弹簧爪4顶部通过穿出，在初始状态时，芯轴5底端的外壁与收缩式弹簧爪爪片14的内壁贴合，防止爪片向内收缩；销钉6用于在初始状态时，使芯轴5的底端位置处于收缩式弹簧爪4内靠近底部位置，即芯轴5的底端处于收缩式弹簧爪爪片14位置处。芯轴5的顶端插入上接头1内部，通过防转销钉3将芯轴5顶端固定在上接头1内部。
24.当需要使收缩式弹簧爪4与扩张式弹簧爪8脱开时，上提管柱，管柱向上对芯轴5施加拉力，当载荷超过10吨时，销钉6被剪断，芯轴5将被管柱带动向上运动，当芯轴5外侧壁的第三凸沿501运动至收缩式弹簧爪4内壁靠近顶部的第四凸沿402下方时，第三凸沿501卡在第四凸沿402下方，芯轴5继续向上运动将带动收缩式弹簧爪4向上运动，因芯轴5的底端此时远离收缩式弹簧爪爪片14，使收缩式弹簧爪爪片14能够向内收缩，收缩式弹簧爪4底端向上运动直至与扩张式弹簧爪8分离。
25.当需要使收缩式弹簧爪4与扩张式弹簧爪8对接时，将芯轴5恢复到初始位置，即芯轴5的底端处于收缩式弹簧爪4内靠近底部位置，将芯轴5与收缩式弹簧爪4固定连接在一起，固定连接用于防止上提芯轴5时，芯轴5在收缩式弹簧爪4内向上运动，固定连接的方式
可以选择在收缩式弹簧爪4及芯轴5的销钉6孔内插入销钉6固定，此时使用的销钉6可以选择直径较大的销钉6，或通过将销钉6数量增加至两个或两个以上，使其能够承受管柱上提时带动脱接筒7、扩张式弹簧爪8以及防喷工具的拉力不会折断，或采用其他方式将芯轴5与收缩式弹簧爪4连接固定，以保证管柱上提时芯轴5在收缩式弹簧爪4内位置不变。
26.在对接时，通过管柱将芯轴5及收缩式弹簧爪4下入井下，到达扩张式弹簧爪8顶部后，继续向下推动扩张式弹簧爪8运动，扩张式弹簧爪8向下运动后其顶端爪片扩张，收缩式弹簧爪4的底端插入扩张式弹簧爪8内部，收缩式弹簧爪4继续向下运动推动扩张式弹簧爪8、脱接筒7、连接头11及防喷工具向下运动，使得防喷工具底端解封销钉剪断，防喷工具锚定失效，上提管柱及芯轴5带动收缩式弹簧爪4向上运动，收缩式弹簧爪4不再施加向下压力，复位机构将推动扩张式弹簧爪8向上运动复位完成对接。继续上提管柱，管柱带动芯轴5以及收缩式弹簧爪4向上运动，收缩式弹簧爪4通过第一凸沿401与第二凸沿801配合带动扩张式弹簧爪8向上运动，从而带动脱接筒7以及防喷工具向上运动，完成打捞。
27.在本发明中，扩张限位机构包括：所述脱接筒7的内壁上靠近顶部位置具有第一突出部12，当所述扩张式弹簧爪8的顶端处于脱接筒7内靠近顶部位置时，所述扩张式弹簧爪8的顶端的外壁与所述第一突出部12的侧壁贴合。
28.在本发明实施例中，第一突出部12为脱接筒7靠近顶部位置内壁上的环形凸沿，扩张式弹簧爪8的顶端处于脱接筒7内靠近顶部位置时，即扩张式弹簧爪8的顶端侧壁位置与第一突出部12重叠时，扩张式弹簧爪爪片15的外侧壁与环形凸沿的侧壁贴合，从而防止扩张式弹簧爪8顶端爪片的向外扩张。
29.在本发明中，所述第一突出部12的侧壁至下方所述脱接筒7内侧壁之间为倾斜坡面；所述脱接筒7内处于第一突出部12上方的所述脱接筒7内壁上具有第二突出部13，当所述扩张式弹簧爪8的顶端处于所述脱接筒7内靠近顶部位置时，所述第二突出部13的底面与所述扩张式弹簧爪8顶面接触。
30.在本发明实施例中，第一突出部12的底面为倾斜坡面，用于当扩张式弹簧爪8被收缩式弹簧爪4推动向下运动至第一突出部12下方后，通过复位机构推动扩张式弹簧爪8向上运动复位时，扩张式弹簧爪8的顶部沿着第一突出部12底面的倾斜坡面向上运动，防止扩张式弹簧爪8卡在第一突出部12下方无法复位。
31.第二突出部13为脱接筒7内处于第一突出部12与顶部之间内壁上的环形凸沿，第二突出部13高度大于第一突出部12高度，用于使扩张式弹簧爪8的顶端卡在第二突出部13下方，防止扩张式弹簧爪8从脱接筒7内脱出。
32.在本发明中，所述复位机构包括：复位弹簧10；所述复位弹簧10套在所述扩张式弹簧爪8底端的外部，所述复位弹簧10的一端连接所述脱接筒7内底部，另一端连接所述扩张式弹簧爪8。
33.在本发明实施例中，扩张式弹簧爪8底端具有弹簧中心管9，复位弹簧10套在弹簧中心管9的外部，当收缩式弹簧爪4推动扩张式弹簧爪8向下运动时，复位弹簧10被压缩，当收缩式弹簧爪4底端进入扩张式弹簧爪8内部后，复位弹簧10回弹推动扩张式弹簧爪8向上运动，直至扩张式弹簧爪8的顶端与第一突出部12位置重叠。
34.在本发明中，还包括：防腐环2；所述防腐环2套接在所述收缩式弹簧爪4的外部；所述防腐环2的材质为铝合金。
35.在本发明实施例中，收缩式弹簧爪4的顶端、芯轴5与上接头1连接部分均处于防腐环2内部，防腐环2用于防止芯轴5以及扩张式弹簧爪8被电化学腐蚀，提高二次作业时个部件的可靠性。其中，防腐环2的材质为铝合金（2a12），具有不易变形及抗氧化特点。
36.防腐环2还用于当打捞防喷工具时，芯轴5向下运动带动防腐环2向下，防腐环2向下运动至其底面与脱接筒7的顶面接触时，控制芯轴5继续向下，对脱接筒7产生向下推力，脱接筒7推动防喷工具向下，使得防喷工具底端解封销钉剪断。
37.本发明还提供一种油水井套管防喷工具的异步脱接控制方法，包括如上述的异步脱接装置，具体包括步骤：步骤1：当需要使扩张式弹簧爪8与收缩式弹簧爪4异步脱开时，控制收缩限位机构向上运动，所述收缩限位机构远离收缩式弹簧爪4的底端。
38.在本发明实施例中，将收缩限位机构的芯轴5顶端通过上接头1连接管柱，将脱接筒7的底部通过连接头11连接防喷工具，将管柱、油水井套管防喷工具的异步脱接装置以及防喷工具下入井下，此时，所述限位机构的芯轴5的底端处于收缩式弹簧爪4内靠近底部。在二次作业时，即需要使扩张式弹簧爪8与收缩式弹簧爪4异步脱开时，控制管柱向上运动，管柱对芯轴5施加拉力，当拉力大于销钉6能够承受最大载荷时，销钉6被剪断，管柱带动芯轴5向上运动，芯轴5的底端远离收缩式弹簧爪4的底部。
39.步骤2：所述收缩限位机构运动时带动收缩式弹簧爪4向上运动，收缩式弹簧爪4底端侧壁因第二凸沿801阻碍向内收缩，直至所述收缩式弹簧爪4远离所述扩张式弹簧爪8，从而完成异步脱开。
40.在本发明实施例中，销钉6剪断后，管柱带动芯轴5继续向上运动，当芯轴5外侧壁上的第三凸沿501运动至收缩式弹簧爪4内顶部的第四凸沿402下方时，第三凸沿501卡在第四凸沿402下方，从而使芯轴5带动收缩式弹簧爪4向上运动，直至收缩式弹簧爪4的底端与扩张式弹簧爪8完全分离。
41.步骤3：当需要扩张式弹簧爪8与收缩式弹簧爪4对接时，控制收缩式弹簧爪4向下运动，当收缩式弹簧爪4的底端运动至与扩张式弹簧爪8接触时，推动扩张式弹簧爪8向下运动，当扩张式弹簧爪8顶部远离扩张限位机构后，扩张式弹簧爪8的顶端侧壁向外扩张，使收缩式弹簧爪4插入扩张式弹簧爪8内部。
42.在本发明实施例中，通过管柱带动收缩式弹簧爪4向下运动，此时芯轴5的底端处于收缩式弹簧爪4内靠近底部位置，当收缩式弹簧爪4底端运动至扩张式弹簧爪8顶部时，推动扩张式弹簧爪8向下运动，扩张式弹簧爪8底部的复位机构的复位弹簧10被压缩，当扩张式弹簧爪8的顶端运动至远离脱接筒7内扩张限位机构的第一突出部12后，扩张式弹簧爪爪片15向外扩张，使收缩式弹簧爪4的底端插入扩张式弹簧爪8内部。收缩式弹簧爪4继续向下运动至扩张式弹簧爪8底部后，推动扩张式弹簧爪8、脱接筒7及脱接筒7底部连接的防喷工具向下运动，防喷工具向下运动时解封销钉被剪断，防喷工具解封。
43.步骤4：通过复位机构带动扩张式弹簧爪8向上运动，当扩张式弹簧爪8顶端运动至扩张限位机构处时，扩张式弹簧爪8顶端侧壁向内收缩，通过扩张限位机构防止扩张式弹簧爪8顶端侧壁向外扩张，从而完成对接。
44.在本发明实施例中，防喷工具解封后，控制芯轴5向上运动带动收缩式弹簧爪4向上运动，收缩式弹簧爪4不再向下施加压力后，复位机构的复位弹簧10在回弹过程中推动扩张式弹簧爪8向上运动，直至扩张式弹簧爪8的顶端运动至脱接筒7内靠近顶部位置，即与第
一突出部12位置重叠，完成对接。对接完成后通过管柱带动芯轴5、收缩式弹簧爪4向上运动，收缩式弹簧爪4的第一凸沿401向上运动通过卡在第二凸沿801下方带动扩张式弹簧爪8、脱接筒7及防喷工具向上运动，从而完成打捞。
45.本发明通过在芯轴5侧壁设置第三凸沿501，其上行时可以带动收缩式弹簧爪4异步上行；收缩式弹簧爪4底部设置第一凸沿401，与扩张式弹簧爪8第二凸沿801配合限位；设置收缩式弹簧爪4与扩张式弹簧爪8配合形成双级弹簧爪结构，确保实现可重复脱接；通过将扩张限位机构设置在脱接筒7内靠近顶部设置，使扩张式弹簧爪8下行时可以实现内部扩张，保证收缩式弹簧爪4与其顺利对接。本发明结构简单合理，可以实现重复脱接功能，丢手、打捞可靠性高、可重复使用，适用于油水井作业过程中套管防喷，解决油水井起下管柱过程中套管溢流导致的环境污染问题。
46.以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置 ，其特征在于，包括：收缩式弹簧爪（4）、扩张式弹簧爪（8）、脱接筒（7）、收缩限位机构、扩张限位机构以及复位机构；所述收缩式弹簧爪（4）外壁具有第一凸沿（401），所述扩张式弹簧爪（8）内壁上具有与所述第一凸沿（401）配合的第二凸沿（801）；所述收缩式弹簧爪（4）内部具有所述收缩限位机构，所述收缩式弹簧爪（4）与所述收缩限位机构连接，所述收缩限位机构用于防止所述收缩式弹簧爪（4）底端侧壁向内收缩；所述扩张式弹簧爪（8）处于所述脱接筒（7）内部，所述脱接筒（7）内靠近顶部位置的内壁上具有扩张限位机构，所述扩张限位机构用于防止所述扩张式弹簧爪（8）顶端侧壁向外扩张，所述扩张式弹簧爪（8）在初始位置时，其顶端位置处于所述扩张限位机构处；所述收缩式弹簧爪（4）与所述脱接筒（7）之间连接复位机构，所述复位机构用于使所述扩张式弹簧爪（8）在自然状态下处于所述初始位置。2.根据权利要求1所述油水井套管防喷工具的异步脱接装置，其特征在于，所述收缩限位机构包括：芯轴（5）；所述芯轴（5）处于所述收缩式弹簧爪（4）内部，当所述芯轴（5）的底端处于所述收缩式弹簧爪（4）内靠近底部位置时，所述芯轴（5）底端的外侧壁与所述收缩式弹簧爪（4）的内壁贴合；所述芯轴（5）的外侧壁上具有第三凸沿（501），所述收缩式弹簧爪（4）靠近顶部位置的内壁具有与所述第三凸沿（501）配合的第四凸沿（402）；所述芯轴（5）与所述收缩式弹簧爪（4）之间通过销钉（6）连接，所述销钉（6）用于将所述芯轴（5）底端的位置固定在所述收缩式弹簧爪（4）内靠近底部位置。3.根据权利要求1所述油水井套管防喷工具的异步脱接装置，其特征在于，扩张限位机构包括：所述脱接筒（7）的内壁上靠近顶部位置具有第一突出部（12），当所述扩张式弹簧爪（8）的顶端处于脱接筒（7）内靠近顶部位置时，所述扩张式弹簧爪（8）的顶端的外壁与所述第一突出部（12）的侧壁贴合。4.根据权利要求3所述油水井套管防喷工具的异步脱接装置，其特征在于：所述第一突出部（12）的侧壁至下方所述脱接筒（7）内侧壁之间为倾斜坡面；所述脱接筒（7）内处于第一突出部（12）上方的所述脱接筒（7）内壁上具有第二突出部（13），当所述扩张式弹簧爪（8）的顶端处于所述脱接筒（7）内靠近顶部位置时，所述第二突出部（13）的底面与所述扩张式弹簧爪（8）顶面接触。5.根据权利要求1-4任一项所述油水井套管防喷工具的异步脱接装置，其特征在于，所述复位机构包括：复位弹簧（10）；所述复位弹簧（10）套在所述扩张式弹簧爪（8）底端的外部，所述复位弹簧（10）的一端连接所述脱接筒（7）内底部，另一端连接所述扩张式弹簧爪（8）。6.根据权利要求1-4任一项所述油水井套管防喷工具的异步脱接装置，其特征在于，还包括：防腐环（2）；所述防腐环（2）套接在所述收缩式弹簧爪（4）的外部；所述防腐环（2）的材质为铝合金。7.一种油水井套管防喷工具的异步脱接控制方法，其特征在于，包括：
当需要使扩张式弹簧爪（8）与收缩式弹簧爪（4）异步脱开时，控制收缩限位机构向上运动，所述收缩限位机构远离收缩式弹簧爪（4）的底端；所述收缩限位机构运动时带动收缩式弹簧爪（4）向上运动，收缩式弹簧爪（4）底端侧壁因第二凸沿（801）阻碍向内收缩，直至所述收缩式弹簧爪（4）远离所述扩张式弹簧爪（8），从而完成异步脱开；当需要扩张式弹簧爪（8）与收缩式弹簧爪（4）对接时，控制收缩式弹簧爪（4）向下运动，当收缩式弹簧爪（4）的底端运动至与扩张式弹簧爪（8）接触时，推动扩张式弹簧爪（8）向下运动，当扩张式弹簧爪（8）顶部远离扩张限位机构后，扩张式弹簧爪（8）的顶端侧壁向外扩张，使收缩式弹簧爪（4）插入扩张式弹簧爪（8）内部；通过复位机构带动扩张式弹簧爪（8）向上运动，当扩张式弹簧爪（8）顶端运动至扩张限位机构处时，扩张式弹簧爪（8）顶端侧壁向内收缩，通过扩张限位机构防止扩张式弹簧爪（8）顶端侧壁向外扩张，从而完成对接。

技术总结
本发明公开了一种油水井套管防喷工具的异步脱接装置及控制方法，其中，油水井套管防喷工具的异步脱接装置，包括：收缩式弹簧爪、扩张式弹簧爪、脱接筒、收缩限位机构、扩张限位机构以及复位机构；收缩式弹簧爪外壁具有第一凸沿，扩张式弹簧爪内壁上具有与第一凸沿配合的第二凸沿；收缩式弹簧爪内部具有收缩限位机构；扩张式弹簧爪处于脱接筒内部，脱接筒内靠近顶部位置的内壁上具有扩张限位机构；收缩式弹簧爪与脱接筒之间连接复位机构。以解决以往对防喷工具进行打捞时，无专用打捞工具，现有打捞工具无法实现重复脱接功能，导致打捞时的成功率低，延长了打捞作业时间，同时降低了施工效率以及增加了人工成本的问题。工效率以及增加了人工成本的问题。工效率以及增加了人工成本的问题。


技术研发人员：黄有泉 刘崇江 宋兴良 马百涛 刘钰川 姚飞 王鹏程 林忠超 赵骊川 高飞 张平安 郑冰
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：2022.01.29
技术公布日：2023/8/9