CN106703708B - 连续管凹坑式内连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，包括一体成型的本体和下接头，下接头位于本体的下端，本体和下接头均呈上下开口且内部中空的管状结构，本体与下接头的内部连通；本体由上至下包括上段和下段，上段的外径小于下段的外径，上段与下段之间的连接处形成有环形台阶面，上段能伸入连续管的内部与连续管连接，上段的外侧壁上凹设有多组限位结构，且沿着本体的轴向，多组限位结构间隔设置，并且每组限位结构均包括多个凹坑，每组限位结构的多个凹坑的中心位于所述上段的同一径向截面上。本发明提供的连续管凹坑式内连接器操作十分简便，能方便快捷的实现与连续管之间的有效连接；同时，本发明能够重复利用并且具有良好的抗冲击性能和抗扭性能。
Description
技术领域
本发明涉及连续管作业辅助设备技术领域，尤其是指一种连续管凹坑式内连接器。
背景技术
随着连续管作业技术的快速发展，连续管作业技术在油田应用的范围也越来越广。早期应用中，连续管与工具的连接是直接采用焊接方式，这种方式存在不安全，操作繁琐等问题。随着技术的发展，为实现工具与连续管的连接，连接器已成为必不可少的一部分，在连续管作业中发挥重大作用。目前采用的是专用连接器，但现有连接器存在操作繁琐、可重复利用率低、抗冲击差、抗扭性能低、与连续管外径不一致从而导致连续管入井受阻等一系列亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简单、能方便的与连续管进行连接、能重复利用、具有良好的抗冲击性能和抗扭性能的连续管凹坑式内连接器。
为达到上述目的，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，所述连续管凹坑式内连接器包括一体成型的本体和下接头，所述下接头位于所述本体的下端，所述本体和所述下接头均呈上下开口且内部中空的管状结构，所述本体与所述下接头的内部连通；
所述本体由上至下包括上段和下段，所述上段的外径小于所述下段的外径，所述上段与所述下段之间的连接处形成有环形台阶面，所述上段能伸入所述连续管的内部与所述连续管连接，所述上段的外侧壁上凹设有多组限位结构，且沿着所述本体的轴向，多组所述限位结构间隔设置，并且每组所述限位结构均包括多个凹坑，每组所述限位结构的多个所述凹坑的中心位于所述上段的同一径向截面上。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，所述凹坑均为球面凹坑，每组所述限位结构的多个所述球面凹坑的中心位于所述上段的同一径向截面上。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，所述限位结构设有三组，三组所述限位结构沿着所述本体的轴向间隔设置。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，每组所述限位结构均设有三个所述凹坑，且每组所述限位结构的所述凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线与相邻的所述限位结构中距离最近的凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线之间的夹角为60°；
或者，每组所述限位结构均设有四个所述凹坑，且每组所述限位结构的所述凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线与相邻的所述限位结构中距离最近的凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线之间的夹角为45°；
或者，每组所述限位结构均设有六个所述凹坑，且每组所述限位结构的所述凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线与相邻的所述限位结构中距离最近的凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线之间的夹角为30°。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，所述上段的外侧壁上凹设有环形槽，所述环形槽位于多组所述限位结构的下方。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，沿着所述上段的轴向，所述上段的外侧壁上开设有至少一条凹槽，所述凹槽的下端延伸至位于最下方的一组所述限位结构与所述环形槽之间。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，所述上段的外侧壁上设有第一密封槽，所述第一密封槽呈环形环绕凹设于所述上段的外侧壁上，所述第一密封槽位于所述凹槽的下端与所述环形槽之间；
所述上段的外壁上还设有第二密封槽，所述第二密封槽呈环形环绕凹设于所述上段的外侧壁上，所述第二密封槽位于所述第一密封槽与所述环形槽之间。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，所述下段的外侧壁上靠近所述下段的上端处环绕凹设有呈环形的定位槽。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，位于所述定位槽下方的所述下段的径向截面呈四边形、六边形或八边形。
如上所述的连续管凹坑式内连接器，其中，所述下接头由上至下呈渐缩状，且所述下接头的外侧壁上形成有外螺纹；
所述下接头与所述本体之间的连接处凹设有呈环形的第三密封槽。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明提供的连续管凹坑式内连接器的本体的上段伸入至连续管的内部与连续管插接，然后对应本体的上端的外侧壁上凹设的凹坑，压制连续管，使连续管的管壁朝向凹坑内部变形并最终于凹坑的内表面贴合，从而将连续管固定在本发明的本体的上段，操作十分简便，能方便快捷的实现本发明与连续管之间的有效连接；同时，本发明与连续管之间的连接是通过结构上的限位而实现的，未采用焊接等不可拆分的固定方式，通过连续管的反变形即能实现本发明与连续管的拆卸，使本发明能够重复利用；另外，由于本发明与连续管之间的限位是通过凹坑实现，不仅实现了轴向限位还实现了周向限位，使得本发明与连续管之间既无法产生轴向相对运动，也无法产生周向相对转动，以保证本发明具有良好的抗冲击性能和抗扭性能。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明提供的连续管凹坑式内连接器的轴向剖面示意图；
图2是图1中沿剖面线A-A的截面示意图；
图3是图1中沿剖面线B-B的截面示意图；
图4是图1中沿剖面线C-C的截面示意图；
图5是图1中沿剖面线D-D的截面示意图；
图6是与本发明提供的连续管凹坑式内连接器配合使用的连续管的径向截面示意图。
附图标号说明：
1 本体
11 上段
111 凹坑
112 环形槽
113 凹槽
114 第一密封槽
115 第二密封槽
12 下段
121 定位槽
13 环形台阶面
14 第三密封槽
2 下接头
3 连续管
31 毛刺
具体实施方式
为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，连续管凹坑式内连接器包括一体成型的本体1和下接头2，下接头2位于本体1的下端，本体1和下接头2均呈上下开口且内部中空的管状结构，本体1与下接头2的内部连通，在作业时，本体1与下接头2的内部连通形成的通道能供流体通过，其中本体1上端口处形成有倒角，且下接头2下端口处形成有倒角，从而有效减少了连续管3作业过程中，流体的局部压降损失；其中，本体1用于与连续管3连接，下接头2用于与其他工具相接；
本体1由上至下包括上段11和下段12，上段11的外径小于下段12的外径，上段11与下段12之间的连接处通过外径的变化形成有环形台阶面13，在需要与连续管3安装时，上段11能伸入连续管3的内部与连续管3连接，其中，上段11的最大外径与连续管3的内径相等，以使二者密合连接，针对具有不同规格的内径的连续管3，上段11的内径具有相应的配合尺寸，本领域技术人员可以灵活选用，本发明并不以此为限；
另外，环形台阶面13的径向尺寸(即下段12的与上段11之间的半径差)大于或等于连续管3的管壁厚度，当环形台阶面13的径向尺寸等于连续管3的管壁厚度时，连续管3套接在本发明的上段11上且连续管3的端部抵靠在环形台阶面13上之后，连续管3的外壁与下段12的外壁之间为平滑过渡连接，连续管3的外壁与下段12的外壁之间不会产生阻碍连续管3随下接头2入井的凸台；或者，当环形台阶面13的径向尺寸大于连续管3的管壁厚度时，连续管3套接在本发明的上段11上之后，连续管3的外径小于下段12的外径，二者之间产生由下至上直径缩小的凸台，该由下至上直径缩小的凸台同样不会阻碍连续管3随下接头2入井；从而使得本发明的使用不会对连续管3的入井造成不良影响，以保证连续管3入井作业的顺利进行。
上段11的外侧壁上朝向上段11的径向凹设有多组限位结构，沿着本体1的轴向，多组限位结构间隔设置，且每组限位结构均包括多个凹坑111，每组限位结构的多个凹坑111的中心位于上段11的同一径向截面上。待连续管3套接在上段11上之后，采用压制工具对连续管3进行压制，使得连续管3的管壁朝向至少其中一组限位结构的多个凹坑111产生变形，从而将连续管3固定在上段11上。其中，本领域技术人员可以根据其使用的压制工具的尺寸灵活选用各组凹坑111，在应用于一些井况比较复杂的井中，可以同时使用多组限位结构，采用压制工具对应连续管3上对应多组限位结构的位置一一进行压制，使得连续管3的管壁上产生多处变形以增加连续管3与本发明之间连接的牢固性，防止本发明与连续管3在入井过程中由于受力较大而断开。
本发明通过凹坑111实现连续管3与本发明之间连接的连接方式，操作简单，不需要焊接，能有效提高连续管3的抗拉强度、抗扭能力和抗冲击性能；且本发明可以重复利用，安全性较高；另外，本发明的最大外径不小于连续管3的最大外径，在小井筒作业过程中，不会出现连接处产生台阶而导致连续管3入井受阻的情况。
进一步地，如图1～图3所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，凹坑111均为球面凹坑，各球面凹坑为等径球面凹坑，即各球面凹坑在上段11的外壁上形成的圆形的直径均相等，每组限位结构的多个球面凹坑的中心位于上段11的同一径向截面上，即多个球面凹坑的中心均位于同一个圆上，如此在将压制工具套设在连续管3上时，能使得压制工具上的中心位于同一个平面内的多个压制螺钉分别对应于同一组的多个凹坑111，无需移动压制工具即能完成连续管3一组限位结构的多个凹坑111连接的工作，当只需对一组限位结构的凹坑111对应的连续管3进行压制时，不需要频繁移动压制工具即可完成，具有操作简便的优点。
作为优选，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，限位结构设有三组，三组限位结构沿着本体1的轴向间隔设置。将限位结构设置成三组，可以方便工作人员根据连续管3的强度，确定压制连续管3的位置至连续管3端部的距离，从而选择不同位置的限位结构进行使用；同时，将限位结构设置为三组，对于一些井况较为复杂的井来说，可以选择同时使用三组限位结构，当三组限位结构同时使用时，足以保证本发明与连续管3之间的连接强度，以使连续管3在入井过程中不会由于受力而与本发明断开。
作为优选，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，每组限位结构均设有三个凹坑111，以三个凹坑111的中心为起点，分别作至本体1的中心轴线的垂线，得到三条垂线，三条垂线中每两条相邻的垂线之间的夹角为120°，且每组限位结构的凹坑111的中心至本体1的轴线的最短连线与相邻的限位结构中距离最近的凹坑111的中心至本体1的轴线的最短连线之间的夹角为60°，即每组限位结构中的三个凹坑111与相邻的限位结构中的三个凹坑111在纵向投影上的位置不重合，纵向投影面上，其中一组限位结构中的凹坑111的中心至本体1径向截面中点的连线与相邻的另一组限位结构中最近的凹坑111的中心至本体1径向截面中点的连线之间的夹角为60°，也就是，在纵向投影面上共有6个均匀排布的凹坑111，每两个相邻的凹坑111的中点与径向截面中点的连线形成60°的夹角。如此设置使得各组限位结构的凹坑111在上段11的外壁上交错设置，以在多组限位结构的凹坑111同时使用时，使连续管3上产生变形的位置较为均匀，避免出现变形位置较为集中而导致连续管3被损坏的情况。
作为优选，如图2及图3所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，每组限位结构均设有四个凹坑111，以四个凹坑111的中心为起点，分别作至本体1的中心轴线的垂线，得到四条垂线，四条垂线中每两条相邻的垂线之间的夹角为90°，且每组限位结构的凹坑111的中心至本体1的轴线的最短连线与相邻的限位结构中距离最近的凹坑111的中心至本体1的轴线的最短连线之间的夹角为45°，即每组限位结构中的四个凹坑111与相邻的限位结构中的四个凹坑111在纵向投影上的位置不重合，纵向投影面上，其中一组限位结构中的凹坑111的中心至本体1径向截面中点的连线与相邻的另一组限位结构中最近的凹坑111的中心至本体1径向截面中点的连线之间的夹角为45°，也就是，在纵向投影面上有8个均匀排布的凹坑111，每两个相邻的凹坑111的中点与径向截面中点的连线形成45°的夹角。如此设置使得各组限位结构的凹坑111在上段11的外壁上交错设置，以在多组限位结构的凹坑111同时使用时，使连续管3上产生变形的位置较为均匀，避免出现变形位置较为集中而导致连续管3被损坏的情况。
作为优选，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，每组限位结构均设有六个凹坑111，以六个凹坑111的中心为起点，分别作至本体1的中心轴线的垂线，得到六条垂线，六条垂线中每两条相邻的垂线之间的夹角为60°，且每组限位结构的凹坑111的中心至本体1的轴线的最短连线与相邻的限位结构中距离最近的凹坑111的中心至本体1的轴线的最短连线之间的夹角为30°，即每组限位结构中的六个凹坑111与相邻的限位结构中的六个凹坑111在纵向投影上的位置不重合，纵向投影面上，其中一组限位结构中的凹坑111的中心至本体1径向截面中点的连线与相邻的另一组限位结构中最近的凹坑111的中心至本体1径向截面中点的连线之间的夹角为30°，也就是，在纵向投影面上有12个均匀排布的凹坑111，每两个相邻的凹坑111的中点与径向截面中点的连线形成30°的夹角。如此设置使得各组限位结构的凹坑111在上段11的外壁上交错设置，以在多组限位结构的凹坑111同时使用时，使连续管3上产生变形的位置较为均匀，避免出现变形位置较为集中而导致连续管3被损坏的情况。
进一步地，如图1所示，本发明提供了连续管凹坑式内连接器，其中，上段11的外侧壁上凹设有环形槽112，环形槽112位于多组限位结构的下方，即环形槽112位于最下方的一组限位结构的下方。通过设置环形槽112，可以在连续管3与上段11套接后，在连续管3上对应环形槽112的位置，采用连续管3专用滚轮环压工具对连续管3进行压制，将连续管3压入环形槽112中，从而进一步增强本发明与连续管3之间的连结强度和密封效果，充分保证了连续管3作业施工高效且安全可靠。
更进一步地，如图1、图4及图6所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，沿着上段11的轴向，上段11的外侧壁上开设有至少一条凹槽113，凹槽113的下端延伸至位于最下方的一组限位结构与环形槽112之间。凹槽113用于配合连续管3内的毛刺31，连续管3套接在上段11上时，仅需对连续管3内壁上对应于凹槽113下端至环形台阶面13这段距离内的毛刺31进行修理，而对应上段11其他位置的连续管3内壁上的毛刺31可以插入凹槽113中，如此设置能有效解决了本发明与毛刺31的配合问题，有效减少了连续管3内毛刺31的修理工作，实现本发明与连续管3的快速安装，提高施工效率。
进一步地，如图1所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，上段11的外侧壁上设有第一密封槽114，第一密封槽114呈环形环绕凹设于上段11的外侧壁上，第一密封槽114位于凹槽113的下端与环形槽112之间。第一密封槽114内设有O型密封组件，通过设置第一密封槽114和O型密封组件能有效对本发明和连续管3之间的缝隙进行密封。
更进一步地，如图1所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，上段11的外壁上还设有第二密封槽115，第二密封槽115也呈环形环绕凹设于上段11的外侧壁上，第二密封槽115位于第一密封槽114与环形槽112之间。第二密封槽115内同样设有O型密封组件，通过设置第二密封槽115能在第一密封槽114的基础上进一步提高本发明与连续管3之间的密封效果。另外，为提高密封效果，第一密封槽114内和第二密封槽115内可以分别设置有不同材料制成的密封组件，以进一步提高密封效果。
作为优选，如图1所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，下段12的外侧壁上靠近下段12的上端处环绕凹设有呈环形的定位槽121。定位槽121用于固定压制工具，在使用时，可以采用螺栓当做压制工具的定位件，将螺栓穿过压制工具并旋入定位槽121中从而将压制工具的位置固定，使压制工具上的压制螺钉与凹坑111的位置相对应，然后操作压制螺钉，使其压制连续管3直至连续管3产生变形被压入凹坑111中。
作为优选，如图1及图5所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，位于定位槽121下方的下段12的径向截面呈四边形、六边形或八边形。通过将位于定位槽121下方的下段12的截面设为四边形、六边形或八边形，能有效防止管钳上扣时，管钳出现打滑的情况。需要说明的是，为与定位槽121下方的下端的径向截面还可以设为其他多边形，只要能起到防止管钳打滑即可，本发明并不以此为限。
作为优选，如图1所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，下接头2由上至下呈渐缩状，且下接头2的外侧壁上形成有外螺纹，以便于下接头2与其他工具进行连接。
作为优选，如图1所示，本发明提供了一种连续管凹坑式内连接器，其中，下接头2与本体1之间的连接处凹设有呈环形的第三密封槽14。第三密封槽14中也同样设有O型密封组件，其中，作为优选，第三密封槽14中的O型密封圈的外径与下段12的外径相等，从而对下接头2与其他工具连接的缝隙处进行密封。
综上所述，本发明提供了一种结构简单、操作便利、安全可靠且高效实用的连续管凹坑式内连接器。通过参考定位槽121的位置，实现压制工具与本发明上段11上的多组限位结构的多个凹坑111的精准定位，快速将连续管3紧紧压制在凹坑111中，提高连续管3与本发明的抗扭、抗拉功能。利用多个密封槽及O型密封组件的设置，实现本发明与连续管3之间的密封功能。采用环形槽112的结构进一步增强本发明与连续管3之间的连接强度和密封效果。采用凹槽113的设置，有效减少了连续管3内毛刺31的处理工作，提高施工效率。通过将下段12的局部设为径向截面为四边形或六边形或八边形，确保了在使用管钳连接本发明时，管钳不打滑，操作方便。通过将办发明的最大外径设为与连续管3相同或大于连续管3，减少了连续管3入井过程中受阻的概率。
本发明的使用过程如下：
在将本发明与连续管3连接之前，采用连续管3专用工具(例如连续管3内修孔器)将连续管3内的毛刺31清除掉，毛刺31的修理长度应大于凹槽113的下端至环形台阶面13之间的距离；然后将O型密封组件对应安装在第一密封槽114和第二密封槽115中；接着将连续管3套接在本发明上段11上，并使连续管3的端面抵靠在环形台阶面13上；参照定位槽121的位置，使压制工具的压制螺钉对准凹坑111的位置，将连续管3压入凹坑111内；使用连续管3滚轮环压工具将连续管3对应压入环形槽112中；在第三密封槽14中安装O型密封组件，最后将其他工具连接于下接头2上，即完成本发明的安装，此时可以进行工具串施工作业。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明提供的连续管凹坑式内连接器的本体的上段伸入至连续管的内部与连续管插接，然后对应本体的上端的外侧壁上凹设的凹坑，压制连续管，使连续管的管壁朝向凹坑内部变形并最终于凹坑的内表面贴合，从而将连续管固定在本发明的本体的上段，操作十分简便，能方便快捷的实现本发明与连续管之间的有效连接；同时，本发明与连续管之间的连接是通过结构上的限位而实现的，未采用焊接等不可拆分的固定方式，通过连续管的反变形即能实现本发明与连续管的拆卸，使本发明能够重复利用；另外，由于本发明与连续管之间的限位是通过凹坑实现，不仅实现了轴向限位还实现了周向限位，使得本发明与连续管之间既无法产生轴向相对运动，也无法产生周向相对转动，以保证本发明具有良好的抗冲击性能和抗扭性能。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种连续管凹坑式内连接器，其特征在于，所述连续管凹坑式内连接器包括一体成型的本体和下接头，所述下接头位于所述本体的下端，所述本体和所述下接头均呈上下开口且内部中空的管状结构，所述本体与所述下接头的内部连通；
所述本体由上至下包括上段和下段，所述上段的外径小于所述下段的外径，所述上段与所述下段之间的连接处形成有环形台阶面，所述上段能伸入所述连续管的内部与所述连续管连接，所述上段的外侧壁上凹设有多组限位结构，且沿着所述本体的轴向，多组所述限位结构间隔设置，并且每组所述限位结构均包括多个凹坑，每组所述限位结构的多个所述凹坑的中心位于所述上段的同一径向截面上；
所述下段的外侧壁上靠近所述下段的上端处环绕凹设有呈环形的定位槽，所述定位槽用于固定压制工具。
2.根据权利要求1所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，所述凹坑均为球面凹坑，每组所述限位结构的多个所述球面凹坑的中心位于所述上段的同一径向截面上。
3.根据权利要求1或2所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，所述限位结构设有三组，三组所述限位结构沿着所述本体的轴向间隔设置。
4.根据权利要求1或2所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，每组所述限位结构均设有三个所述凹坑，且每组所述限位结构的所述凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线与相邻的所述限位结构中距离最近的凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线之间的夹角为60°；
或者，每组所述限位结构均设有四个所述凹坑，且每组所述限位结构的所述凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线与相邻的所述限位结构中距离最近的凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线之间的夹角为45°；
或者，每组所述限位结构均设有六个所述凹坑，且每组所述限位结构的所述凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线与相邻的所述限位结构中距离最近的凹坑的中心至所述本体的轴线的最短连线之间的夹角为30°。
5.根据权利要求1所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，所述上段的外侧壁上凹设有环形槽，所述环形槽位于多组所述限位结构的下方。
6.根据权利要求5所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，沿着所述上段的轴向，所述上段的外侧壁上开设有至少一条凹槽，所述凹槽的下端延伸至位于最下方的一组所述限位结构与所述环形槽之间。
7.根据权利要求6所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，所述上段的外侧壁上设有第一密封槽，所述第一密封槽呈环形环绕凹设于所述上段的外侧壁上，所述第一密封槽位于所述凹槽的下端与所述环形槽之间；
所述上段的外壁上还设有第二密封槽，所述第二密封槽呈环形环绕凹设于所述上段的外侧壁上，所述第二密封槽位于所述第一密封槽与所述环形槽之间。
8.根据权利要求1所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，位于所述定位槽下方的所述下段的径向截面呈四边形、六边形或八边形。
9.根据权利要求1所述的连续管凹坑式内连接器，其特征在于，所述下接头由上至下呈渐缩状，且所述下接头的外侧壁上形成有外螺纹；
所述下接头与所述本体之间的连接处凹设有呈环形的第三密封槽。
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