井下施工用安全接頭的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種井下施工用安全接頭，包括上接頭（1）和下接頭（2），所述上接頭（1）和下接頭（2）對(duì)應(yīng)設(shè)置，還包括定位裝置（3），所述上接頭（1）包括上接頭連接部（11）、上接頭中間部（12）、定位裝置安裝部（14）和定位裝置安裝槽（15）；所述定位裝置（3）包括受壓鍵塊（31）、彈簧（32）、連接座（33）、連桿（34）、電機(jī)（35）、電池（36）和壓力傳感器（37）；該井下施工用安全接頭能夠滿足連續(xù)油管修井作業(yè)的要求；操作簡(jiǎn)單、可靠，可降低工作量，在深井作業(yè)時(shí)能夠有效提高工作效率，降低作業(yè)的難度；實(shí)現(xiàn)上接頭和下接頭的自動(dòng)分離，提高了工作效率以及整個(gè)裝置的可靠性；整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低廉，整體設(shè)計(jì)緊湊，穩(wěn)定性好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
井下施工用安全接頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種井下作業(yè)裝置，特別涉及一種井下施工用安全接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油開(kāi)采修井、打撈落魚(yú)等作業(yè)的時(shí)候，為了增強(qiáng)施工安全性，在施工管柱的下部一般使用安全接頭與井下工具進(jìn)行聯(lián)接。安全接頭是連接在井內(nèi)管柱上的一種易于脫扣、對(duì)扣的安全工具。該安全接頭安裝在管柱需要脫開(kāi)的位置，可同管柱一起傳送扭矩和承受各種復(fù)合應(yīng)力，當(dāng)井內(nèi)發(fā)生故障時(shí)通過(guò)井口操作完成作業(yè)管柱的脫扣、對(duì)扣，為預(yù)防及解除井下事故提供保障工具。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)出現(xiàn)卡鉆時(shí)通常使用機(jī)械旋轉(zhuǎn)，使公接頭和母接頭分離，連接打撈工具的母接頭留在井中，公接頭出井，再根據(jù)卡鉆的原因采取不同的解卡方法，處理井下故障，恢復(fù)油井正常生產(chǎn)。但現(xiàn)有的安全接頭無(wú)法使用在連續(xù)油管修井作業(yè)管柱上，因?yàn)閷?duì)連續(xù)油管進(jìn)行修井作業(yè)的時(shí)候，管柱無(wú)法旋轉(zhuǎn)。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01010509701X的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種液壓斷開(kāi)安全接頭，該液壓斷開(kāi)安全接頭的上接頭的下部設(shè)置在下接頭的內(nèi)腔中，且上接頭上的上連接段與下接頭上的下連接段緊密配合、上接頭上的定位段設(shè)置在下接頭上的定位槽中，下接頭上的活塞接觸段的內(nèi)徑與上接頭上的下活塞安裝段的內(nèi)徑相等，活塞的軸心設(shè)有中心孔，活塞設(shè)置在上接頭的內(nèi)腔中，且上活塞頭位于上接頭的上活塞安裝段中、下活塞頭位于上接頭與下接頭的接觸處，銷(xiāo)釘穿過(guò)上接頭的控制段后設(shè)置在上活塞頭的銷(xiāo)孔中，活塞的頂端設(shè)有與中心孔相通的錐孔，且錐孔上端直徑大于下端直徑。該液壓斷開(kāi)安全接頭在出現(xiàn)卡鉆情況發(fā)生時(shí)，為了讓上下接頭分離，首先從地面上通過(guò)油管向該安全接頭處投入小球，落入錐孔處，來(lái)堵住活塞，防止漏氣，然后向油管里面打壓，在氣壓的作用下，活塞向下移動(dòng)，當(dāng)達(dá)到足夠壓力的時(shí)候，活塞將與其連接的銷(xiāo)釘剪斷，使上下接頭分離，下接頭和修井作業(yè)工具留在井中，再根據(jù)不同的卡鉆類(lèi)型采取不同的解卡方法處理，恢復(fù)油井正常生產(chǎn)。
[0005]上述液壓斷開(kāi)安全接頭在使用過(guò)程中存在的主要問(wèn)題為:上下接頭聯(lián)接方式不穩(wěn)，使用時(shí)二者容易發(fā)生脫落，導(dǎo)致需要二次打撈。上下接頭與活塞三個(gè)部分使用前需要裝配在一起，但是三者裝配起來(lái)非常困難，會(huì)給操作者增加工作難度，延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間。工作使用時(shí)，首先需要投球封堵安全接頭內(nèi)腔，然后向油管內(nèi)腔打氣憋壓，進(jìn)而剪斷銷(xiāo)釘。連續(xù)油管修井作業(yè)深度往往在四五千米，即使按照直徑60毫米，深4000米計(jì)算，也需要先注入45立方米的氣體，這個(gè)過(guò)程需要消耗大量時(shí)間。當(dāng)上下接頭分離之后，下接頭留在井中，沒(méi)有設(shè)計(jì)合理的再次聯(lián)接上接頭方式，導(dǎo)致無(wú)法再次連接下接頭。使用過(guò)程中依靠小球來(lái)承擔(dān)上接頭和下接頭之間的壓力，如果管柱在下放過(guò)程中振動(dòng)壓碎小球，則導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行分離，對(duì)小球的強(qiáng)度要求非常高。使用該專(zhuān)利技術(shù)或者類(lèi)似原理的安全接頭時(shí)如果出現(xiàn)上述問(wèn)題，直接會(huì)導(dǎo)致油井卡死，給脫卡帶來(lái)非常大的麻煩，會(huì)導(dǎo)致很長(zhǎng)時(shí)間油井無(wú)法正常工作，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠滿足連續(xù)油管修井作業(yè)、無(wú)需使用磁力、無(wú)需進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、操作簡(jiǎn)單、工作效率高、工作穩(wěn)定的井下施工用安全接頭。
[0007]為了解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種井下施工用安全接頭，包括上接頭和下接頭，所述上接頭和下接頭對(duì)應(yīng)設(shè)置，還包括定位裝置，所述上接頭包括上接頭連接部、上接頭中間部、定位裝置安裝部和定位裝置安裝槽，所述上接頭連接部、上接頭中間部和定位裝置安裝部依次固定連接，所述上接頭連接部直徑大于上接頭中間部，所述上接頭中間部直徑大于定位裝置安裝部，所述定位裝置安裝槽設(shè)置在定位裝置安裝部上且對(duì)稱(chēng)設(shè)置;所述定位裝置包括受壓鍵塊、彈簧、連接座、連桿、電機(jī)、電池和壓力傳感器，所述彈簧一端固定設(shè)置在定位裝置安裝槽內(nèi)另一端與受壓鍵塊固定連接，所述連接座固定設(shè)置在受壓鍵塊上，所述連接座數(shù)量為兩個(gè)且對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述電池固定設(shè)置在定位裝置安裝槽內(nèi)，所述電機(jī)固定設(shè)置在定位裝置安裝槽內(nèi)，所述電池與電機(jī)連接，所述連桿一端與電機(jī)固定連接另一端與連接座固定連接，所述壓力傳感器固定設(shè)置在受壓鍵塊上。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述上接頭還包括第二密封圈和上接頭通孔，所述第二密封圈設(shè)置在上接頭連接部下側(cè)，所述上接頭通孔貫通整個(gè)上接頭。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述下接頭包括下接頭本體、下接頭連接槽、下接頭倒錐形部、定位裝置定位部、密封部和下接頭通孔，所述下接頭本體內(nèi)由上至下依次為下接頭連接槽、下接頭倒錐形部、定位裝置定位部、密封部和下接頭通孔，所述上接頭還包括第一密封圈，所述第一密封圈固定設(shè)置在定位裝置安裝部下側(cè)且與密封部對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述下接頭還包括下連接螺紋部，所述下連接螺紋部固定設(shè)置下接頭本體下側(cè)。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述上接頭還包括上傳扭鍵塊，所述下接頭還包括下傳扭鍵塊，所述上傳扭鍵塊固定設(shè)置在上接頭中間部外側(cè)且均勻分布，所述下傳扭鍵塊固定設(shè)置在下接頭本體內(nèi)側(cè)且位于下接頭連接槽所在區(qū)域，所述上傳扭鍵塊與下傳扭鍵塊對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0012]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述上傳扭鍵塊與下傳扭鍵塊對(duì)應(yīng)的一端為尖頭圓弧狀，所述下傳扭鍵塊與上傳扭鍵塊對(duì)應(yīng)的一端為尖頭圓弧狀。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述上接頭連接部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)置有連接螺紋。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述壓力傳感器固定設(shè)置在受壓鍵塊上表面。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述彈簧的數(shù)量為四個(gè)且均勻分布。
[0016]總的來(lái)說(shuō)本發(fā)明具有如下有益效果:
1.本發(fā)明公開(kāi)的井下施工用安全接頭通過(guò)上接頭、下接頭和定位裝置的配合可以實(shí)現(xiàn)在不旋轉(zhuǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)三者的連接，能夠滿足連續(xù)油管修井作業(yè)的要求，同時(shí)三者的配合無(wú)需使用磁力使用簡(jiǎn)便；
2.在使用過(guò)程中通過(guò)上接頭和下接頭的結(jié)構(gòu)配合對(duì)定位裝置進(jìn)行擠壓進(jìn)而完成上接頭的定位工作，避免了需要井上機(jī)器配合旋轉(zhuǎn)，整個(gè)操作簡(jiǎn)單、可靠，可降低工作量，在深井作業(yè)時(shí)能夠有效提高工作效率，降低作業(yè)的難度； 3.上傳扭鍵塊和下傳扭鍵塊的配合使用，傳遞正反扭矩，上下接頭傳扭鍵塊兩側(cè)面承受壓力，受力更合理，使整個(gè)裝置的可靠性進(jìn)一步提高；
4.定位裝置通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)承受壓力，在壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)可以通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)受壓鍵塊縮回，實(shí)現(xiàn)上接頭和下接頭的自動(dòng)分離，提高了工作效率以及整個(gè)裝置的可靠性；
5.本發(fā)明公開(kāi)的井下施工用安全接頭整體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低廉，整體設(shè)計(jì)緊湊，穩(wěn)定性好。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1井下施工用安全接頭剖視圖1;
圖2上接頭與下接頭連接處剖視圖；
圖3井下施工用安全接頭剖視圖2;
圖4井下施工用安全接頭剖視圖3;
圖5上接頭和定位裝置安裝示意圖；
圖6圖5的剖視圖；
圖7圖6的A-A方向剖視圖；
圖8圖7的局部放大圖；
圖9上接頭立體圖；
圖10上接頭剖視圖；
圖11圖10的A-A方向剖視圖；
圖12下接頭第一立體圖；
圖13下接頭第二立體圖；
圖14下接頭俯視圖；
圖15圖14的A-A方向剖視圖；
圖16定位裝置立體圖；
圖17定位裝置俯視圖；
圖18定位裝置后視圖；
圖19定位裝置主視圖；
圖20圖19的A-A方向剖視圖；
其中:
I一上接頭，11一上接頭連接部，12—上接頭中間部，13—上傳扭鍵塊，14一定位裝置安裝部，15—定位裝置安裝槽，16—第一密封圈，17—第二密封圈，18—上接頭通孔；
2—下接頭，21—下接頭本體，22—下傳扭鍵塊，23—下連接螺紋部，24—下接頭連接槽，25—下接頭倒錐形部，26—定位裝置定位部，27—密封部，28—下接頭通孔；
3—定位裝置，31—受壓鍵塊，32—彈簧，33—連接座，34—連桿，35—電機(jī)，36—電池，37—壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1、圖3和圖4所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種井下施工用安全接頭，該井下施工用安全接頭包括上接頭1、下接頭2和定位裝置3，所述上接頭I和下接頭2對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述定位裝置3固定設(shè)置在上接頭I上且與下接頭2對(duì)應(yīng)。
[0020]如圖3、圖4、圖5、圖6、圖9、圖10和圖11所示，上接頭I包括上接頭連接部11、上接頭中間部12、上傳扭鍵塊13、定位裝置安裝部14、定位裝置安裝槽15、第一密封圈16、第二密封圈17和上接頭通孔18，所述上接頭連接部11、上接頭中間部12和定位裝置安裝部14依次固定連接，所述上接頭連接部11直徑大于上接頭中間部12，所述上接頭連接部11內(nèi)側(cè)設(shè)置有連接螺紋，所述上接頭中間部12直徑大于定位裝置安裝部14，所述定位裝置安裝槽15設(shè)置在定位裝置安裝部14上且對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述第一密封圈16固定設(shè)置在定位裝置安裝部14下側(cè);所述第二密封圈17設(shè)置在上接頭連接部11下側(cè)，所述上接頭通孔18貫通整個(gè)上接頭I。[0021 ] 如圖2、圖4、圖12、圖13、圖14和圖15所示，下接頭2包括下接頭本體21、下傳扭鍵塊22、下連接螺紋部23、下接頭連接槽24、下接頭倒錐形部25、定位裝置定位部26、密封部27和下接頭通孔28，所述下連接螺紋部23固定設(shè)置下接頭本體21下側(cè)，所述下接頭本體21內(nèi)由上至下依次為下接頭連接槽24、下接頭倒錐形部25、定位裝置定位部26、密封部27和下接頭通孔28，所述密封部27與第一密封圈16對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述上傳扭鍵塊13固定設(shè)置在上接頭中間部12外側(cè)且均勻分布，所述下傳扭鍵塊22固定設(shè)置在下接頭本體21內(nèi)側(cè)且位于下接頭連接槽24所在區(qū)域，所述上傳扭鍵塊13與下傳扭鍵塊22對(duì)應(yīng)設(shè)置，所述上傳扭鍵塊13與下傳扭鍵塊22對(duì)應(yīng)的一端為尖頭圓弧狀，所述下傳扭鍵塊22與上傳扭鍵塊13對(duì)應(yīng)的一端為尖頭圓弧狀。
[0022]如圖7、圖8、圖16、圖17、圖18、圖19和圖20所示，定位裝置3包括受壓鍵塊31、彈簧32、連接座33、連桿34、電機(jī)35、電池36和壓力傳感器37，所述彈簧32—端固定設(shè)置在定位裝置安裝槽15內(nèi)另一端與受壓鍵塊31固定連接，所述連接座33固定設(shè)置在受壓鍵塊31上，所述連接座33數(shù)量為兩個(gè)且對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述電池36固定設(shè)置在定位裝置安裝槽15內(nèi)，所述電機(jī)35固定設(shè)置在定位裝置安裝槽15內(nèi)，所述電池36與電機(jī)35連接，所述連桿34—端與電機(jī)35固定連接另一端與連接座33固定連接，所述壓力傳感器37固定設(shè)置在受壓鍵塊31上且位于受壓鍵塊31的上表面，所述彈簧32的數(shù)量為四個(gè)且彈力可頂出受壓鍵塊31即可，避免需要選大功率電機(jī)35帶動(dòng)連桿34運(yùn)動(dòng)來(lái)克服彈簧32的彈力讓受壓鍵塊31收回，造成不必要的浪費(fèi)。
[0023]下面對(duì)本發(fā)明的工作原理作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
當(dāng)遇到卡鉆時(shí)，隨著提升力的加大，壓力傳感器37感應(yīng)到的壓力增大，當(dāng)感應(yīng)到的壓力達(dá)到壓力傳感器37預(yù)定值時(shí)，壓力傳感器37將信號(hào)傳給電機(jī)35;電機(jī)35啟動(dòng)，在連桿34的作用下，連桿34克服彈簧32的彈力帶動(dòng)受壓鍵塊31向里運(yùn)動(dòng)，受壓鍵塊31進(jìn)入定位裝置安裝槽15使上接頭I和下接頭2分離，完成卡鉆時(shí)的自動(dòng)分離。當(dāng)解決好卡鉆問(wèn)題后，將上接頭I插入下接頭2里，通過(guò)上傳扭鍵塊13和下傳扭鍵塊22的端部的尖頭圓弧狀，使上接頭I和下接頭2的再次插入十分方便。在上接頭I插入下接頭2的過(guò)程中受壓鍵塊31經(jīng)過(guò)下接頭倒錐形部25時(shí)，被擠到定位裝置安裝槽15內(nèi)，當(dāng)繼續(xù)下行到達(dá)定位裝置定位部26時(shí)，在彈簧32作用下受壓鍵塊3彈出卡入定位裝置定位部26內(nèi)。正常工作時(shí)，受壓鍵塊31在彈簧32作用下一直處于彈出狀態(tài)，電機(jī)35不動(dòng)作，在上提上接頭時(shí)，受壓鍵塊31上表面的壓力傳感器37將感應(yīng)到的壓力反饋到電機(jī)35。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施過(guò)程中可能存在局部微小的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，且屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種井下施工用安全接頭，包括上接頭(I)和下接頭(2)，所述上接頭(I)和下接頭(2)對(duì)應(yīng)設(shè)置，其特征在于:還包括定位裝置(3)，所述上接頭(I)包括上接頭連接部(11)、上接頭中間部(12)、定位裝置安裝部(14)和定位裝置安裝槽(15)，所述上接頭連接部(11)、上接頭中間部(12)和定位裝置安裝部(14)依次固定連接，所述上接頭連接部(11)直徑大于上接頭中間部(12)，所述上接頭中間部(12)直徑大于定位裝置安裝部(14)，所述定位裝置安裝槽(15)設(shè)置在定位裝置安裝部(14)上且對(duì)稱(chēng)設(shè)置;所述定位裝置(3)包括受壓鍵塊(31)、彈簧(32)、連接座(33)、連桿(34)、電機(jī)(35)、電池(36)和壓力傳感器(37)，所述彈簧(32) —端固定設(shè)置在定位裝置安裝槽(15)內(nèi)另一端與受壓鍵塊(31)固定連接，所述連接座(33)固定設(shè)置在受壓鍵塊(31)上，所述連接座(33)數(shù)量為兩個(gè)且對(duì)稱(chēng)設(shè)置，所述電池(36)固定設(shè)置在定位裝置安裝槽(15)內(nèi)，所述電機(jī)(35)固定設(shè)置在定位裝置安裝槽(15)內(nèi)，所述電池(36)與電機(jī)(35)連接，所述連桿(34)—端與電機(jī)(35)固定連接另一端與連接座(33)固定連接，所述壓力傳感器(37)固定設(shè)置在受壓鍵塊(31)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述上接頭(I)還包括第二密封圈(17)和上接頭通孔(18)，所述第二密封圈(17)設(shè)置在上接頭連接部(11)下側(cè)，所述上接頭通孔(18)貫通整個(gè)上接頭(I)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述下接頭(2)包括下接頭本體(21)、下接頭連接槽(24)、下接頭倒錐形部(25)、定位裝置定位部(26)、密封部(27)和下接頭通孔(28)，所述下接頭本體(21)內(nèi)由上至下依次為下接頭連接槽(24)、下接頭倒錐形部(25)、定位裝置定位部(26)、密封部(27)和下接頭通孔(28)，所述上接頭(I)還包括第一密封圈(16)，所述第一密封圈(16)固定設(shè)置在定位裝置安裝部(14)下側(cè)且與密封部(27)對(duì)應(yīng)設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述下接頭(2)還包括下連接螺紋部(23)，所述下連接螺紋部(23)固定設(shè)置下接頭本體(21)下側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述上接頭(I)還包括上傳扭鍵塊(13)，所述下接頭(2)還包括下傳扭鍵塊(22)，所述上傳扭鍵塊(13)固定設(shè)置在上接頭中間部(12)外側(cè)且均勻分布，所述下傳扭鍵塊(22)固定設(shè)置在下接頭本體(21)內(nèi)側(cè)且位于下接頭連接槽(24)所在區(qū)域，所述上傳扭鍵塊(13)與下傳扭鍵塊(22)對(duì)應(yīng)設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述上傳扭鍵塊(13)與下傳扭鍵塊(22)對(duì)應(yīng)的一端為尖頭圓弧狀，所述下傳扭鍵塊(22)與上傳扭鍵塊(13)對(duì)應(yīng)的一 為尖頭圓弧狀。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述上接頭連接部(11)內(nèi)側(cè)設(shè)置有連接螺紋。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述壓力傳感器(37)固定設(shè)置在受壓鍵塊(31)上表面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下施工用安全接頭，其特征在于:所述彈簧(32)的數(shù)量為四個(gè)且均勾分布。
【文檔編號(hào)】E21B17/06GK106014285SQ201610571859
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月20日
【發(fā)明人】李剛
【申請(qǐng)人】李奇元