摘 要：文章主要针对防砂完井工艺技术中起下内管常用的专用安全吊卡进行了研究，对以前施工过程中存在的吊卡开启关闭失灵等问题进行了分析，提出了一種新型的锁定式的专用安全吊卡，对原有的吊卡结构进行了改进，新型的锁定式安全吊卡是一种重量轻、便于携带的可以锁定的安全吊卡，锁定后中心杆不会脱开，管件接箍坐在吊卡卡槽内，避免危险事故发生，保证了施工安全、快捷。
　　关键词：锁定式；防砂；完井；吊卡；研究
　　吊卡是石油钻采和修井作业中悬持、起升和下降各种管件的重要工具，吊卡能够安全可靠实用关系到施工作业的进度和施工安全。施工作业时，吊卡是用以悬挂管柱的井口工具，在接管和卸管的过程中起着不可替代的作用。在管件起下的过程中，吊卡和管件之间会出现一定的松动，致使管柱很容易发生坠落，严重影响地面施工的安全可靠度。目前的吊卡装置多用于钻杆和油管等较大直径管件的起下作业中，体积大，重量大，使用搬运不方便。在防砂完井中要起下小直径内管，需要一套两只安全吊卡配合使用，原有的安全吊卡没有锁定机构，在起下管件过程中如遇大的震动或者撞击可能产生关闭失灵、失效的情况，所以对原吊卡进行了研究改进，设计了锁定式防砂完井专用吊卡。
　　一、锁定式安全吊卡特点
　　锁定式安全吊卡的特点主要体现在以下几个方面：（1）锁定式安全吊卡重量轻、便于携带。（2）吊卡设计有弹簧复位装置，施工过程中保证了吊卡可靠关闭和开启。（3）设计了定位滑槽，保证吊卡锁定后不会产生脱开现象。（4）吊卡本体设计有卡槽，管件接箍直接坐在吊卡卡槽内，管柱稳定性更好。（5）吊卡手柄采用滚花结构，能够保证使用过程中转动手柄所需要的摩擦力，使吊卡的锁定和解锁过程更加可靠。（6）吊卡本体侧端设计有手柄，方便吊卡的运移和携带。
　　二、锁定式安全吊卡结构分析
　　锁定式安全吊卡的结构主要如图1和图2所示，主要由紧定螺钉1、滚花手柄2、中心筒3、圆柱螺旋压缩弹簧4、中心杆5、吊卡本体6、锁住定位槽7、定位滑槽8、打开定位槽9、接箍卡槽10、搬运手柄11、定位孔12、锁定销钉13组成：
　　紧定螺钉1将中心杆5和中心筒3链接为一个整体。滚花手柄2底部钻有光孔，供紧定螺钉1穿过。滚花手柄2外周面压有滚花，增加摩擦力。中心筒3底部钻有光孔，中心筒3下部为弹簧座。中心筒3上部开有外螺纹，可以与吊卡本体6固定连接。滚花手柄2内内壁面与中心筒3外壁面间隙配合，二者可以沿轴向自由运动。
　　中心筒3内部是圆柱螺旋压缩弹簧4。圆柱螺旋压缩弹簧4在中心杆5和中心筒3的夹壁中，可自由压缩。中心杆5下端部开有内螺纹，与紧定螺钉1固定連接，并将滚花手柄2固定起来。
　　中心杆5中间部位有阶梯。中心杆5上端部开有定位滑槽8，正常状态下，中心杆5在弹簧的作用下，其顶部顶在吊卡本体6的定位孔12上。定位滑槽8上部是打开定位槽9，下部是锁住定位槽7。圆柱螺旋压缩弹簧4在正常状态下上端顶在中心杆5中间部位的阶梯上，下端顶在中心筒3下部的弹簧座上。吊卡本体6一端外侧开有内螺纹，与中心筒3上端外螺纹连接。吊卡本体6另一端内侧开有定位孔12。吊卡本体6旁侧为搬运手柄11，搬运手柄11和吊卡本体6焊接在一起。锁定销钉13通过螺纹与吊卡本体6连接在一起。锁定销钉13的底部与定位滑槽8的底部接触在一起，起引导和定位作用。
　　三、吊卡制作材料优选
　　锁定式安全吊卡各个零部件的材料通过优选，给出了如下的推荐材料：吊卡本体为主要受力原件，建议采用高前度的合金结构钢，中心杆在吊卡使用过程中受管件冲击撞击的概率很大，因此材质上也应选择高强度的合金结构钢。对于搬运手柄、紧定螺钉、锁定销钉等受力不大的零件一般采用优质碳素钢即可。弹簧的选择至关重要，推荐选择弹簧钢，如65Mn材料制作。以上材料要求进行配套的调制或者淬火等热处理，以增加机械性能。
　　四、现场应用
　　锁定式安全吊卡是砾石充填防砂完井施工过程中必不可少的专用工具，新设计的吊卡在现场的水平井、大斜度井、直井等井型中大量应用，效果良好，施工成功率100%，施工过程中新型吊卡没有出现使用失灵或者失效的情况。现场使用中，单个新型锁定式安全吊卡最多悬挂冲管186m，反复使用次数已超过50余次。