專利名稱：油水井沖砂快速接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到油水井沖砂作業(yè)時能與油管接箍快速連接和快速脫手的專用工具，具體而言是一種油水井沖砂快速接頭。
目前油田修井作業(yè)現(xiàn)場油水井沖砂時，地面沖砂管線的活動彎頭與井內沖砂油管上端接箍之間的連接，是用一種帶有外錐螺紋的大小頭連接件。向井內每下入一根沖砂油管，就要裝拆一次大小頭連接件，約需3分鐘時間，很容易造成浮砂下沉卡鉆事故。為了防止換單根時卡鉆，在換單根前需要循環(huán)約3分鐘。因此延長了沖砂時間，降低了工效。經(jīng)檢索專利文獻，用于鉆井作業(yè)的快速接頭較多，用于井下工具的快速接頭也有數(shù)篇，例如“快速拆裝管接頭”(專利號91200033.3)，“快接頭”(專利號96212764.7)，“高壓油管快速接頭”(專利號96210982.7)。這些已有快速接頭都不適用于沖砂作業(yè)，其機構特征也不同于本實用新型。
本實用新型的目的就在于提供一種油水井沖砂快速接頭，沖砂作業(yè)時能實現(xiàn)沖砂管線與油管接箍的快速連接和快速脫手，大大縮短換單根時間，防止浮砂下沉卡鉆事故發(fā)生，并且進一步提高工效。
上述目的是由下述技術方案實現(xiàn)的該油水井沖砂快速接頭由雙錐體聯(lián)動自鎖卡瓦機構和橡膠皮碗密封總成兩大部分組成，二者由中心管連成一體，橡膠皮碗密封總成裝在中心管下端。其特征是雙錐體聯(lián)動自鎖卡瓦機構由中心管、由壬頭、彈簧上下座、自鎖彈簧、外錐體、聯(lián)動定位螺釘、扶正導向卡瓦、對扣卡瓦座、對扣卡瓦和卡簧組成。由壬頭裝在中心管上端，由壬頭以下的中心管外面依次安裝彈簧上座、自鎖彈簧、彈簧下座和外錐體，并與中心管均為動配合。膚正導向卡瓦處于外錐體內腔，并與中心管外螺紋配合安裝。對扣卡瓦座處于扶正導向卡瓦內腔，并與中心管動配合。外錐體、扶正導向卡瓦和對扣卡瓦座三者由聯(lián)動定位螺釘軸向連成一體。對扣卡瓦上部半圓柱頭裝在對扣卡瓦座半圓柱形內腔中?？ɑ裳b在對扣卡瓦外圓中部。橡膠皮碗密封總成由三級橡膠皮碗、兩只隔環(huán)、一只調節(jié)環(huán)和一只銷釘組成，調節(jié)環(huán)與中心管下端外螺紋相配安裝，并用銷釘固定。
上述快速接頭的中心管的上、下端外徑都較小，都有外螺紋，中上部有一段外螺紋，中下部外圓有一個上小下大的園錐臺階。
上述快速接頭中的外錐體為圓杯形狀，上為杯底，下為杯口。上底、上部和中部沿圓周均布加工出4個大窗口。上底面有與中心管相配的中心孔，中心孔以外均布4個軸向圓孔。下口為內園錐面。
上述快速接頭中的扶正導向卡瓦為圓杯形狀，上為杯底，下為杯口。上半部為圓管形，下半部外形為園錐形，下半部內徑小于上半部內徑。上底面有與中心管相配的中心螺紋孔，中心螺紋孔以外均布4個軸向扁孔。在上底面以下沿圓周均布加工出8個軸向長槽，形成8瓣。
上述快速接頭中的對扣卡瓦座為圓柱形狀，有與中心管相配的中心孔，上端面均布4個軸向螺紋孔，內部有與對扣卡瓦半圓柱頭相配的球臺形內腔，下端口內部沿圓周均布加工6個縱向圓弧槽。
上述快速接頭中的對扣卡瓦共有6件，沿圓周均布于對扣卡瓦座的6個縱向圓弧槽中。每件卡瓦呈圓弧形瓦片形狀，上部外面為球臺體縱向剖分的一部分，里面是個小半徑內凸臺剖分的一部分。中上部有橫向槽，中下部和下部外表面有外錐螺紋，下端口內部為圓錐面。
按照上述技術方案制造成的油水井沖砂快速接頭，可以代替已有的大小頭錐螺紋連接件，將原來的旋轉對扣連接密封變?yōu)椴迦雽圻B接密封?？梢赃_到省時、省力、防止卡鉆事故、提高作業(yè)時效的目的，可將換單根時間由3分鐘縮短到45秒，可將換單根前循環(huán)時間由3分鐘縮短到30秒，綜合工效可提高4倍以上，并且工作安全可靠，密封良好。
附


圖1是本實用新型的整體結構半剖和外型示意圖。
附圖2是其外錐體5的半剖和外型主視圖。
附圖3是圖2的俯視圖。
附圖4是扶正導向卡瓦7的半剖和外形主視圖。
附圖5是圖4的仰視圖。
附圖6是其對扣卡瓦座8的半剖和外形主視圖。
附圖7是圖6的仰視圖。
附圖8是其對扣卡瓦9的縱向斷面示意圖。
附圖9是圖8的仰視圖。
結合附圖對本實用新型的實施例闡述如下附
圖1中，1是由壬頭，2是彈簧上座，3是自鎖彈簧，4是彈簧下座，5是外錐體，6是聯(lián)動定位螺釘，7是扶正導向卡瓦，8是對扣卡瓦座，9是對扣卡瓦，10是卡簧，11是中心管，12是橡膠皮碗，13是隔環(huán)，14是調節(jié)環(huán)，15是銷釘。A是插入油管接箍的空腔，B是對扣、脫扣時上、下聯(lián)動調整空間。
由附
圖1可見本快速接頭的整體結構特征及各零部件相互位置關系。其中由零部件5-10組成雙錐體聯(lián)動自鎖卡瓦機構，由12-15組成橡膠皮碗密封總成。此圖所表示狀態(tài)是對扣卡瓦9已徑向收縮到極限位置，對扣卡瓦座8的上端面已頂?shù)椒稣龑蚩ㄍ?的上底內表面，外錐體5處于最高位置，自鎖彈簧3處于壓縮極限位置，調整空間B為最大位置。
由附圖2-9可見其主要零部件的內、外部結構形狀特征。
其工作原理是沖砂作業(yè)前，先將本快速接頭上部由壬頭1的外螺紋與沖砂軟管的活動彎頭連接好。再用手向上推動外錐體5至附
圖1所示位置，彈簧3被壓縮到極限狀態(tài)，并正向轉動外錐體5約30°，帶動聯(lián)動定位螺釘6，使其由圖5所示扶正導向卡瓦7的上底扁孔C的大直徑處轉至小直徑處，此時定位螺釘6下半部細徑段剛好進入C孔的小直徑處，即附
圖1所示狀態(tài)而定位。然后將其下部的橡膠皮碗密封總成插入沖砂油管上端的接箍中，直到油管接箍上端與對扣卡瓦座6的下端面接觸無法前進為止，此時油管接箍的內螺紋剛好到達對扣卡瓦9的外螺紋處待結合。此時再反向轉動外錐體5約30°，使定位螺釘6又轉回到C孔的大直徑處。由自鎖彈簧3向下推動外錐體5、定位螺釘6和對扣卡瓦座8一起向下移動，使得對扣卡瓦9沿中心管11的外錐面下行并張開，與油管接箍內螺紋結合張緊。外錐體5和扶正導向卡瓦7在其錐面力作用下，從外部緊抱住油管，完成快速對扣過程，即可進行沖砂作業(yè)。沖砂作業(yè)時，橡膠皮碗12在液壓力作用下擴張，密封住油管與中心管11之間的環(huán)型空腔。當本快速接頭隨沖砂管柱下行至井口處，需要停泵續(xù)接另一根沖砂油管時，就要解脫開本快速接頭。在此狀態(tài)下，由于沖砂油管上端的接箍已頂住對扣卡瓦座8而不能向下移動，而對扣卡瓦座8的上端面與扶正導向卡瓦7的內表面之間又有一定的間隙，所以可向下壓由壬頭1而使中心管11和扶正導向卡瓦7一起下行，并正轉定位，處于
圖1所示狀態(tài)，使對扣卡瓦9失去中心管11外錐面對它的內支撐，在卡簧10的作用下使對扣卡瓦9徑向收縮到
圖1所示位置，與沖砂油管接箍內螺紋脫開，上提本快速接頭，完成快速脫手過程。
權利要求1.一種油水井沖砂快速接頭，由雙錐體聯(lián)動自鎖卡瓦機構和橡膠皮碗密封總成兩大部分組成，二者由中心管連成一體，橡膠皮碗密封總成裝在中心管下端，其特征是雙錐體聯(lián)動自鎖卡瓦機構由中心管、由壬頭、彈簧上下座、自鎖彈簧、外錐體、聯(lián)動定位螺釘、扶正導向卡瓦、對扣卡瓦座、對扣卡瓦和卡簧組成，由壬頭裝在中心管上端，由壬頭以下的中心管外面依次安裝彈簧上座、自鎖彈簧、彈簧下座和外錐體，并與中心管均為動配合，扶正導向卡瓦處于外錐體內腔，并與中心管外螺紋配合安裝，對扣卡瓦座處于扶正導向卡瓦內腔，并與中心管動配合，外錐體、扶正導向卡瓦和對扣卡瓦座三者由聯(lián)動定位螺釘軸向連成一體，對扣卡瓦上部半圓柱頭裝在對扣卡瓦座半圓柱形內腔中，卡簧裝在對扣卡瓦外圓中部，橡膠皮碗密封總成由三級橡膠皮碗、兩只隔環(huán)、一只調節(jié)環(huán)和一只銷釘組成，調節(jié)環(huán)與中心管下端外螺紋相配安裝，并用銷釘固定。
2.根據(jù)權利要求1所述的油水井沖砂快速接頭，其特征是中心管的上下端外徑都較小，都有外螺紋，中上部有一段外螺紋、中下部外圓有一個上小下大的園錐臺階。
3.根據(jù)權利要求1所述的油水井沖砂快速接頭，其特征是外錐體為圓杯形狀，上為杯底，下方杯口，上底、上部和中部沿圓周均布加工出4個大窗口，上底面有中心孔，中心孔以外均布4個軸向圓孔，下口為內圓錐面。
4.根據(jù)權利要求1所述的油水井沖砂快速接頭，其特征是扶正導向卡瓦為圓杯形狀，上為杯底，下為杯口，上半部為圓管形，下半部外形為園錐形，下半部內徑小于上半部內徑，上底面有中心螺紋孔，中心螺紋孔以外均布4個軸向扁孔，在上底面以下沿圓周均布加工出8個軸向長槽，形成8瓣。
5.根據(jù)權利要求1所述的油水井沖砂快速接頭，其特征是對扣卡瓦座為圓柱形狀，有中心孔，上端面均布4個軸向螺紋孔，內部有球臺形內腔，下端口內部沿圓周均布加工6個縱向圓弧槽。
6.根據(jù)權利要求1所述的油水井沖砂快速接頭，其特征是對扣卡瓦共有6件，沿圓周均布于對扣卡瓦座的6個縱向圓弧槽中，每件卡瓦呈圓弧形瓦片形狀，上部外面為球臺體縱向剖分的一部分，里面是個小半徑內凸臺縱向剖分的一部分，中上部有橫向，中下部和下部外表面有外錐螺紋，下端口內部為園錐面。
專利摘要本實用新型是一種油水井沖砂快速接頭,屬于井眼沖砂作業(yè)時地面專用工具。由雙錐體聯(lián)動自鎖卡瓦機構和橡膠皮碗密封總成兩大部分組成,二者由中心管連成一體。雙錐體聯(lián)動自鎖卡瓦機構主要由中心管、由壬頭、彈簧、外錐體、聯(lián)動定位螺釘、扶正導向卡瓦、對扣卡瓦座、對扣卡瓦和卡簧組成。橡膠皮碗密封總成由橡膠皮碗、隔環(huán)、調節(jié)環(huán)和銷釘組成。可以實現(xiàn)沖砂管接箍處快速連接和快速脫手,省時,省力,防止浮砂沉積卡鉆,提高工效。
文檔編號F16L37/00GK2391003SQ9922156
公開日2000年8月9日 申請日期1999年7月8日 優(yōu)先權日1999年7月8日
發(fā)明者陳方穎, 于明祥, 袁群杰 申請人:勝利石油管理局孤島采油廠