CN104329032B - 双层连续油管伸缩连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层连续油管伸缩连接器，主要应用在油气田用双层连续油管连接工具作业时管体与工具之间连接及内外两层连续油管伸缩量补偿调节。外层连续油管连接器通过卡瓦与外层连续油管外壁紧密咬合进行连接，内层连续油管通过在伸缩筒内管调节套上滑动完成伸缩补偿，连接于外管卡瓦连接器上的外筒调节套和伸缩筒内管调节套形成内外管体固定连接并密封，其底端丝扣可分别与相关工具连接，满足双层连续油管带工具作业需求，可以进行诸如负压冲砂、钻磨、测试等施工作业。该工具结构紧凑、工作可靠、操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气开采技术领域，特别是涉及一种双层连续油管伸缩连接器。
背景技术
连续油管连接器通过丝扣使连接连续油管与相应工具或工作管柱的一端连接，并且这种连接能承受相应的拉力、压力和扭矩力，实现收放连续油管，将所带工具或管柱下至目的井段完成相应目的操作的功能。
双层连续油管进行各种带工具作业时，需将内外两层连续油管同时与井底工具串相连接。在实际操作时，因内外两层连续油管自身性质、管径及受力状况不同，会致使两层连续油管伸长量不一，从而影响正常作业。
发明内容
本发明的目的是提供一种与双层连续油管连接的工具，用于双层连接连续油管管体与工具的连接及内外两层连续油管伸缩量补偿的调节。
为此，本发明的技术方案如下：
一种双层连续油管伸缩连接器卡瓦压紧套、开口卡瓦、压紧顶套及内管扶正芯套、外筒调节过度接头、外筒调节套和伸缩筒内管调节套，
所述卡瓦压紧套、开口卡瓦和铜环依次套装在双层连续油管的外层管上，在卡瓦压紧套内形成有容纳开口卡瓦的锥形空间，开口卡瓦和铜环位于卡瓦压紧套内。铜环可以防止开口卡瓦受压时破裂。
所述压紧顶套及内管扶正芯套的一端套装在外层管上并与卡瓦压紧套螺纹连接，当压紧顶套及内管扶正芯套的端部顶紧所述开口卡瓦时，外层管的端部顶在压紧顶套及内管扶正芯套内侧形成的台肩处。所述压紧顶套及内管扶正芯套的另一端与外筒调节过度接头螺纹连接且该端内侧向中心处延伸至内层连续油管处，在该延伸段上形成有允许内外连续油管环空的流体通过的流通孔。
外筒调节套的一端与外筒调节过度接头螺纹连接，另一端的外周面上形成有底端丝扣。伸缩筒内管调节套的一端套在内层连续油管上，另一端的外周面上形成有丝扣。两处丝扣用于与其下端的工具连接，当内外两层连续油管受自身性质、管径及受力状况不同而造成伸长量不一致时，可以调节伸缩筒内管调节套在内层连续管上的位置，实现双层连续油管与工具的连接。
所述外筒调节过度接头螺纹段的长度大于外筒调节套螺纹段的长度，在外筒调节过度接头靠近外筒调节套的一端及所述外筒调节套上形成有相互配合的限位结构；所述外筒调节套的限位结构和螺纹段之间形成有环形凹槽。
为提高密封性，在压紧顶套及内管扶正芯套和外层管、外筒调节过度接头之间分别形成密封，在外筒调节过度接头和外筒调节套之间、所述内层连续油管和伸缩筒内管调节套之间均形成密封。
当压紧顶套及内管扶正芯套的端部顶紧所述开口卡瓦、所述外层管的端部顶在压紧顶套及内管扶正芯套内侧形成的台肩处时，所述卡瓦压紧套和压紧顶套及内管扶正芯套通过防退固定销钉固定。
当旋转外筒调节套使其在外筒调节过度接头的调节丝扣上移动至所需位置时，外筒调节套和外筒调节过度接头通过防退固定螺钉固定。
本发明的双层连续油管伸缩连接器，集连接、密封、伸缩为一体，可以将内外两层连续油管同时与井底工具串相连接。外管采用内卡瓦卡住连续管外壁紧密咬合的方式进行连接，内管通过在伸缩筒内管调节套内滑动实现伸缩补偿，与内管相通的伸缩筒内管调节套采用丝扣与工具连接。连接在外管卡瓦连接器上的外筒调节套和伸缩筒内管调节套形成内外管体固定连接并密封，其底端丝扣可分别与相关工具进行各种连接，满足双层连续油管带工具作业需求，进行诸如负压冲砂、钻磨、测试等施工作业。该工具可连于接双层连续油管配套使用的各种工具，达到施工目的，其具有结构紧凑、工作可靠、操作简单。
附图说明
图1是本发明的双层连续油管伸缩连接器的结构示意图；
图2是图1中卡瓦压紧套的结构示意图；
图3a、3b是图1中开口卡瓦的结构示意图；
图4是图1中压紧顶套及内管扶正芯套的结构示意图；
图5是图1中外筒调节过度接头的结构示意图；
图6是图1中外筒调节套的结构示意图；
图7是图1中伸缩筒内管调节套的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述：
参见图1-图7，所示的双层连续油管伸缩连接器卡瓦压紧套2、开口卡瓦3、压紧顶套及内管扶正芯套7、外筒调节过度接头9、外筒调节套11和伸缩筒内管调节套15，
所述卡瓦压紧套2、开口卡瓦3和铜环4依次套装在双层连续油管的外层管1上，在卡瓦压紧套2内形成有容纳开口卡瓦3的锥形空间，开口卡瓦3和铜环4位于卡瓦压紧套2内。卡瓦压紧套2内侧形成斜面，开口卡瓦3为圆筒结构，卡瓦内壁形成有锯齿状卡瓦牙，卡瓦上开有通槽。
压紧顶套及内管扶正芯套7的一端套装在外层管1上并与卡瓦压紧套2螺纹连接。上扣时，压紧顶套及内管扶正芯套7旋进卡瓦压紧套2，使开口卡瓦3沿着螺纹的轴向前进，开口卡瓦3在卡瓦压紧套2内的锥形斜坡作用下紧缩，紧咬外层连续油管1的外壁，直至双层连续油管的外层管1顶到压紧顶套及内管扶正芯套7的台肩上，实现外层连续油管连接器总成卡在双层连续油管外层管本体1上。压紧顶套及内管扶正芯套7与开口卡瓦3之间的铜环4可以防止开口卡瓦破裂。
所述压紧顶套及内管扶正芯套7的另一端与外筒调节过度接头9螺纹连接且该端内侧向中心处延伸至内层连续油管14处，在该延伸段上形成有允许内外连续油管环空的流体通过的流通孔18。在外筒调节过度接头9上有环形密封槽，在环形密封槽内安装有密封圈。
外筒调节套11的一端与外筒调节过度接头9螺纹连接，另一端的外周面上形成有底端丝扣16。安装有密封圈12的伸缩筒内管调节套15的一端套在内层连续油管14上，另一端的外周面上形成有丝扣17。伸缩筒内管调节套15能够在内层连续油管14上滑动，实现其可伸缩功能并密封连接。
所述外筒调节过度接头9螺纹段的长度大于外筒调节套11螺纹段的长度，在外筒调节过度接头9靠近外筒调节套11的一端及所述外筒调节套11上形成有相互配合的限位结构；所述外筒调节套11的限位结构和螺纹段之间形成有环形凹槽。
为提高密封性，在压紧顶套及内管扶正芯套7和外层管1、外筒调节过度接头9之间分别安装有密封圈5、8；在外筒调节过度接头9和外筒调节套11之间、所述内层连续油管14和伸缩筒内管调节套15之间分别安装有密封圈13、12。
当压紧顶套及内管扶正芯套7的端部顶紧所述开口卡瓦3、所述外层管1的端部顶在压紧顶套及内管扶正芯套7内侧形成的台肩处时，所述卡瓦压紧套2和压紧顶套及内管扶正芯套7通过防退固定销钉6固定。
当旋转外筒调节套11使其在外筒调节过度接头9的调节丝扣上移动至所需位置时，外筒调节套11和外筒调节过度接头9通过防退固定螺钉10固定。
下面对本发明的伸缩连接器的安装过程进行详细说明。
参见图1，该伸缩连接器主要由卡瓦压紧套2、开口卡瓦3、压紧顶套及内管扶正芯套7、外筒调节过度接头9、外筒调节套11和伸缩筒内管调节套15组成。
现场使用时，首先将双层连续油管拉出。依据工况条件计算内管伸长或缩短量值，将外层连续油管1割掉其伸长/缩短计算量值的长度，露出内层连续油管14。校直外层连续油管1约30cm左右，打磨修整其外表面，再修整端面，制作20°坡口。
依次将卡瓦压紧套2、开口卡瓦3和铜环4套装在已修整好的双层连续油管外层管1的本体上，再将装好密封圈5的压紧顶套及内管扶正芯套7穿过内层连续油管14，调整位置，将压紧顶套及内管扶正芯套7上扣，旋进卡瓦压紧套2内，使开口卡瓦3沿着螺纹轴向前进，开口卡瓦3在卡瓦压紧套2内的斜坡椎体作用下紧缩，紧咬外层连续油管1外壁，直至双层连续油管外层管本体1切口顶到压紧顶套及内管扶正芯套7上的台肩部位，此时，已将外层连续油管连接器总成卡在外层连续油管上。旋紧防退固定销钉6，防止倒扣脱开。再将外筒调节过度接头9与压紧顶套及内管扶正芯套7通过丝扣连接。
将安装有密封圈12的伸缩筒内管调节套15套在已修整好的双层连续油管内层管14上，进行推拉，使伸缩筒内管调节套15在内层连续油管14滑动，检验其是否滑动顺畅。
将外筒调节套11穿过内层连续油管14和伸缩筒内管调节套15，上扣安装在外筒调节过度接头9上。再将伸缩筒内管调节套15套在内层连续油管14上。
先行将连接在内层连续油管14上的工具与伸缩筒内管调节套15上的丝扣17连接，然后旋转外筒调节套11使其在外筒调节过度接头9的调节丝扣(公扣)上移动，通过距离的调整，使工具能与外筒调节套11底端丝扣16连接，将防退固定螺钉10拧紧固定，防止外筒调节套11松动。这就形成了内外管体的固定连接并密封。压紧顶套及内管扶正芯套7上布有流通孔18，可允许内外连续油管之间的环空有流体通过。
在双层连续油管伸缩连接器下端(即：外筒调节套11的底端丝扣16处、伸缩筒内管调节套15的底端丝扣17处)连接双层连续油管相关工具，将双层连续油管充满清水后，通过密封封闭伸缩筒内管调节套15底端丝扣17连接的相关工具，向内层连续油管14打压试验，观察内外连续油管环形空间的流体的流出情况及压力降情况，以检验内层管的伸缩筒内管调节套15是否密封。再将外筒调节套11底端丝扣16处和伸缩筒内管调节套15底端丝扣17处同时密封封闭，对内层连续油管14进行打压试验，观察双层连续油管伸缩连接器各处流体的流出情况及压力降情况，以检验双层连续油管伸缩连接器是否密封。
将双层连续油管伸缩连接器连接连续油管相关工具并固定，用注入头施加拉力负荷，进行拉力试验，如果密封和拉力均可靠，即实现了管体与连接器固定连接并密封。
Claims (6)
1.一种双层连续油管伸缩连接器，其特征在于：包括卡瓦压紧套(2)、开口卡瓦(3)、压紧顶套及内管扶正芯套(7)、外筒调节过度接头(9)、外筒调节套(11)和伸缩筒内管调节套(15)，
所述卡瓦压紧套(2)、开口卡瓦(3)和铜环(4)依次套装在双层连续油管的外层管(1)上，在卡瓦压紧套(2)内形成有容纳开口卡瓦(3)的锥形空间，开口卡瓦(3)和铜环(4)位于卡瓦压紧套(2)内；
所述压紧顶套及内管扶正芯套(7)的一端套装在外层管(1)上并与卡瓦压紧套(2)螺纹连接，当压紧顶套及内管扶正芯套(7)的端部顶紧所述开口卡瓦(3)时，所述外层管(1)的端部顶在压紧顶套及内管扶正芯套(7)内侧形成的台肩处；
所述压紧顶套及内管扶正芯套(7)的另一端与所述外筒调节过度接头(9)螺纹连接且该端内侧向中心处延伸至内层连续油管(14)处，在该延伸段上形成有允许内外连续油管环空的流体通过的流通孔(18)；
所述外筒调节套(11)的一端与外筒调节过度接头(9)螺纹连接，另一端的外周面上形成有底端丝扣(16)；所述伸缩筒内管调节套(15)的一端套在内层连续油管(14)上，另一端的外周面上形成有丝扣(17)。
2.根据权利要求1所述的双层连续油管伸缩连接器，其特征在于：所述外筒调节过度接头(9)螺纹段的长度大于外筒调节套(11)螺纹段的长度，在外筒调节过度接头(9)靠近外筒调节套(11)的一端及所述外筒调节套(11)上形成有相互配合的限位结构。
3.根据权利要求2所述的双层连续油管伸缩连接器，其特征在于：所述外筒调节套(11)的限位结构和螺纹段之间形成有环形凹槽。
4.根据权利要求1所述的双层连续油管伸缩连接器，其特征在于：所述压紧顶套及内管扶正芯套(7)和外层管(1)、外筒调节过度接头(9)之间分别形成密封；所述外筒调节过度接头(9)和外筒调节套(11)之间、所述内层连续油管(14)和伸缩筒内管调节套(15)之间均形成密封。
5.根据权利要求1所述的双层连续油管伸缩连接器，其特征在于：当所述压紧顶套及内管扶正芯套(7)的端部顶紧所述开口卡瓦(3)、所述外层管(1)的端部顶在压紧顶套及内管扶正芯套(7)内侧形成的台肩处时，所述卡瓦压紧套(2)和压紧顶套及内管扶正芯套(7)通过防退固定销钉(6)固定。
6.根据权利要求1所述的双层连续油管伸缩连接器，其特征在于：当旋转外筒调节套(11)使其在外筒调节过度接头(9)的调节丝扣上移动至所需位置时，所述外筒调节套(11)和外筒调节过度接头(9)通过防退固定螺钉(10)固定。
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