CN108119710A - 对接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对接装置，该装置包括：整体呈管状的螺旋滚压接头，其具有相对的第一端和第二端，其中，靠近所述第一端的管壁上设置有第一螺旋环形槽，靠近所述第二端的管壁上设置有第二螺旋环形槽；连接在所述第一端的第一终端过渡接头；连接在所述第二端的第二终端过渡接头；所述第一终端过渡接头或第二终端过渡接头整体呈中空的管状，其管壁的厚度自端部向中部逐渐变厚。本发明提供的对接装置能够实现连续管可缠绕管‑管对接，具有较佳的抗扭、抗多次弯曲能力。

Description

对接装置

技术领域

本发明涉及石油、煤炭、天然气等行业的连续管管管对接技术领域，特别涉及一种对接装置。

背景技术

随着连续管作业技术的快速发展，连续管使用的频率、范围逐步增大和拓展。

目前连续管对接的方式主要有两种：焊接或专用连接工具对接。其中，连续管焊接需要复杂的配套工具和工艺、熟练的工作技巧和认真仔细的焊前准备以及复杂的焊后检测工作，整体上实施过程非常繁琐，对实施者的要求也非常高。例如，对于风吹频繁的海洋平台作业环境，焊接时因侧风造成的保护气偏离易形成焊接缺陷，难以满足对接要求。特别是在油气井作业过程中，严禁带火作业，焊接不能满足施工要求。由于上述各种原因导致连续管焊接方式在应用时受限。

此外，对于专用连接工具而言，尽管连续管工业已经开发了多种不同的连续管机械连接方法，例如现有的连接工具包括：滚压连接器和凹坑连接器。但从实用性、经济性和安全性角度来看，目前这些连接器仍存在一些问题，核心问题之一为：抗扭、抗多次弯曲能力低。

为了解决上述问题，有必要提出一种新的具有抗多次弯曲能力强、高轴向承载、高抗扭的对接装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于实现连续管可缠绕管管对接装置，能够克服现有技术中的问题，具有较佳的抗扭、抗多次弯曲能力。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种对接装置，包括：

整体呈管状的螺旋滚压接头，其具有相对的第一端和第二端，其中，靠近所述第一端的管壁上设置有第一螺旋环形槽，靠近所述第二端的管壁上设置有第二螺旋环形槽；

连接在所述第一端的第一终端过渡接头；

连接在所述第二端的第二终端过渡接头；

所述第一终端过渡接头或第二终端过渡接头整体呈中空的管状，其管壁的厚度自端部向中部逐渐变厚。

在一个实施方式中，所述螺旋滚压接头在位于所述第一螺旋环形槽与所述第二螺旋环形槽之间设置有中间过渡段，所述中间过渡段包括第一管段和第二管段，所述第一管段的外径大于所述第二管段的外径，所述第二管段上套设有套筒，所述套筒的外径与连续管的外径相同。

在一个实施方式中，所述第一端在靠近所述第一终端过渡接头的管壁上设置有第一密封凹槽，所述第二端在靠近所述第二终端过渡接头的管壁上设置有第二密封凹槽。

在一个实施方式中，所述第一终端过渡接头上在背离所述螺旋滚压接头的端部设置有第一局部凹槽，所述第二终端过渡接头上在背离所述螺旋滚压接头的端部设置有第二局部凹槽。

在一个实施方式中，所述第一终端过渡接头上设置有多个第一贯通凹槽，所述第二终端过渡接头上设置有多个第二贯通凹槽，所述第一贯通凹槽、第二贯通凹槽的延伸方向与所述螺旋滚压接头的轴向一致，所述第一贯通凹槽、第二贯通凹槽用于和连续管的内焊筋相匹配。

在一个实施方式中，所述第一局部凹槽和所述第一贯通凹槽间隔分布且沿着所述第一终端过渡接头的圆周方向均匀分布；

所述第二局部凹槽和所述第二贯通凹槽间隔分布且沿着所述第二终端过渡接头的圆周方向均匀分布。

在一个实施方式中，所述螺旋滚压接头的两端外侧还设置有用于安装紧钉螺钉的第一环形槽和第二环形槽。

在一个实施方式中，所述第一终端过渡接头或第二终端过渡接头通过螺纹连接的方式固定在所述螺旋滚压接头的端部。

在一个实施方式中，所述套筒的材料包括下述中的任意一种：铜合金、铝合金。

在一个实施方式中，所述螺旋滚压接头、第一终端过渡接头、第二终端过渡接头的材料为镍基合金。

本发明的特点和优点是：本申请所提供的对接装置借助专用的压制工具可以将连续管紧紧的压制在螺旋滚压接头两端的螺旋环形槽中进行对接，通过螺旋环形槽的螺旋状结构，可以增加连续管连接处的抗扭、抗拉能力，不仅能够解决连续管管管对接长期依赖焊接的问题；而且能够解决利用现有的连接工具器对接时连续管连接处的抗扭能力低的问题。

此外，通过在螺旋滚压接头两端设置变壁厚的终端过渡接头，加长了连续管与装置连接的过渡段或伸入段长度，解决了现有工具与连续管连接处弯曲应变分布不均、抗多次弯曲能力低的问题。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1是本申请实施方式中一种对接装置的结构示意图；

图2是本申请实施方式中一种对接装置的剖视图；

图3是本申请实施方式中一种对接装置的第一终端过渡接头的剖视图；

图4是连续管的剖视图；

图5是本申请实施方式中一种对接装置与连续管连接后的剖视图。

附图标记说明：

11、第一终端过渡接头；12、第二终端过渡接头；2、螺旋滚压接头；21、第一螺旋环形槽；22、第二螺旋环形槽；3、套筒；4、连续管；41、内焊筋；211、第一密封凹槽；221、第二密封凹槽；112、第一贯通凹槽；122、第二贯通凹槽；111、第一局部凹槽；121、第二局部凹槽；213、第一环形槽、223、第二环形槽。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供一种用于实现连续管可缠绕管-管对接装置，能够克服现有技术中的问题，具有较佳的抗扭、抗多次弯曲能力。

请参阅图1至图5，本申请实施方式中提供的一种对接装置可以包括：整体呈管状的螺旋滚压接头2，其具有相对的第一端和第二端，其中，靠近所述第一端的管壁上设置有第一螺旋环形槽21，靠近所述第二端的管壁上设置有第二螺旋环形槽22；连接在所述第一端的第一终端过渡接头11；连接在所述第二端的第二终端过渡接头12；所述第一终端过渡接头11或第二终端过渡接头12整体呈中空的管状，其管壁的厚度自端部向中部逐渐变厚。

本申请所提供的对接装置主要包括：终端过渡接头、螺旋滚压接头2，此外，为了进一步提高该对接装置的抗弯强度，在螺旋滚压接头2的中部可以设置套筒3。具体的，所述螺旋滚压接头2在位于所述第一螺旋环形槽21与所述第二螺旋环形槽22之间设置有中间过渡段，所述中间过渡段包括第一管段和第二管段，所述第一管段的外径大于所述第二管段的外径，所述第二管段上通过过盈配合的方式套设有套筒3，所述套筒3的外径与连续管4的外径相同。

其中，所述套筒3的材料可以为具有较佳抗弯能力的材料，包括下述中的任意一种：铜合金、铝合金。当然，该套筒3的材料还可以为其他现有的具有较佳抗弯能力的材料。

整体上，本申请所提供的对接装置借助专用的压制工具可以将连续管4紧紧的压制在螺旋滚压接头2两端的螺旋环形槽中进行对接，通过螺旋环形槽的螺旋状结构，可以增加连续管4连接处的抗扭、抗拉能力，不仅能够解决连续管管-管对接长期依赖焊接的问题；而且能够解决利用现有的连接工具器对接时连续管4连接处的抗扭能力低的问题。

此外，通过在螺旋滚压接头2两端设置变壁厚的终端过渡接头，加长了连续管4与装置连接的过渡段或伸入段长度，解决了现有工具与连续管4连接处弯曲应变分布不均、抗多次弯曲能力低的问题。

本实施方式中的所述螺旋滚压接头2、第一终端过渡接头11、第二终端过渡接头12的材料可以为镍基合金。通过采用耐腐蚀高弹性加工硬化率低的镍基合金，提高了工具的柔性、抗拉强度和抗弯曲强度，解决连续管4连接处易失效问题。

下面结合具体的附图，详细解释该对接装置。

第一终端过渡接头11或者第二终端过渡接头12内部采用变壁厚的筒状结构，所述第一终端过渡接头11或者第二终端过渡接头12可以通过螺纹连接的方式与所述螺旋滚压接头2相配合。当然，终端过渡接头还可以通过其他方式与该螺旋滚压接头2相连接，具体的本申请在此并不作限定。具体的，当终端过渡接头通过螺纹连接的方式与所述螺旋滚压接头2相配合时，终端过渡接头的端部外侧设置有外螺纹，通过螺纹与螺旋滚压接头2端部的内螺纹相连接。

所述螺旋滚压接头2第一端在靠近所述第一终端过渡接头11的管壁上设置有第一密封凹槽211，所述第二端在靠近所述第二终端过渡接头12的管壁上设置有第二密封凹槽221。第一密封凹槽211、第二密封凹槽221可以用于设置O型密封圈，以便保证该对接装置与连续管4配合时的密封性。

所述第一终端过渡接头11上在背离所述螺旋滚压接头2的端部设置有第一局部凹槽111，所述第二终端过渡接头12上在背离所述螺旋滚压接头2的端部设置有第二局部凹槽121。所述第一终端过渡接头11上设置有多个第一贯通凹槽112，所述第二终端过渡接头12上设置有多个第二贯通凹槽122，所述第一贯通凹槽112、第二贯通凹槽122的延伸方向与所述螺旋滚压接头2的轴向一致，所述第一贯通凹槽112、第二贯通凹槽122用于和连续管4的内焊筋41相匹配。所述第一局部凹槽111和所述第一贯通凹槽112间隔分布且沿着所述第一终端过渡接头11的圆周方向均匀分布；所述第二局部凹槽121和所述第二贯通凹槽122间隔分布且沿着所述第二终端过渡接头12的圆周方向均匀分布。

在一个具体的实施方式中，以第一终端过渡接头11为例，其上外端四周采用8个均布的矩形的第一贯通凹槽112、8个U形的第一局部凹槽111，相邻两槽呈22.5°均布交错。此外，该第一终端过渡接头11背离所述螺旋滚压接头2的端部(简称上外端)设置有倒角，具体的，该倒角可以为20°的倒角。当然该倒角还可以为其他角度，本申请在此并不作具体的限定。

第一终端过渡接头11的上外端与连续管4内径配合，其中矩形的第一贯通凹槽112用于配合连续管4内焊筋41，从而减少了连续管4内焊筋41的修理工作，实现装置与连续管4的快速安装。U形的第一局部凹槽111和变壁厚的结构可以使连接处获得更均匀的弯曲应变分布，避免工作时应力集中，导致失效。

在一个实施方式中，所述螺旋滚压接头2的两端外侧还设置有用于安装紧钉螺钉的第一环形槽213和第二环形槽223。上述第一环形槽213或第二环形槽223用于安装紧定螺钉，通过紧定螺钉进一步加强连续管4连接处的强度。具体的，该第一环形槽213或第二环形槽223可以为矩形环形槽。该第一环形槽213可以设置在所述第一密封槽与所述第一螺旋环形槽21之间，也可以位于所述第一螺旋环形槽21至所述中间过渡段之间。所述第二环形槽223可以设置在所述第二密封槽与所述第二螺旋环形槽22之间，也可以为与所述第二螺旋环形槽22至所述中间过渡段之间。

在本实施方式中，所述螺旋滚压接头2在位于所述第一螺旋环形槽21与所述第二螺旋环形槽22之间设置有中间过渡段，所述中间过渡段包括第一管段和第二管段，所述第一管段的外径大于所述第二管段的外径，在所述中间过渡段处一个T形台阶，套筒3可以安装在T形台阶处并限位固定。具体的，该套筒3可以通过过盈配合的方式套设在所述第二管段上。套筒3呈筒状结构，套筒3与螺旋滚压接头2中部的T形台阶配合。套管外径与连续管4外径一致，以便于当该对接装置通过滚筒、导向器、注入头时，可以和连续管4保持相同曲率的弯曲半径，顺利通过防喷盒胶芯。

在连接本发明工具之前，先用专用工具(如连续管内修孔器)将连续管4内焊筋41清除掉，清除连续管4内焊筋41的长度要大于第一密封凹槽211与螺旋滚压接头2T形台阶的距离。然后将O形密封组件安装在工具第一密封凹槽211处，将第一终端过渡接头11与螺旋滚压接头2连接。将一侧的连续管4套入与螺旋滚压接头2上，在螺旋滚压接头2的T形台阶处限位，使用压制工具将连续管4压入螺旋环形槽内。并参考图纸尺寸将连续管4用紧定螺钉固定在第一环形槽213内。将套筒3安装在螺旋滚压接头2上。然后再安装相同的方式将另一盘连续管4与对接装置的另一侧相连接。这样就完成了连续管4的管-管对接工作。

本申请所提供的对接装置，对接时可以借助专用的滚压工具可以将连续管4紧紧的压制在装置的螺旋滚压接头2处，有效的保证了连续管4连接强度，避免了复杂的连续管4焊接工作，降低了施工成本，提高施工效率和安全性；通过两端的终端过渡接头加长连续管4与装置连接处的过渡段或伸入段长度，使连续管4连接处弯曲应变分布均匀，提高工作寿命。独特矩形凹槽和密封凹槽设计结构，有效的解决了装置与连续管4内焊筋41的配合问题，减少了连续管4内毛刺或内焊筋41的修理工作，提高了施工效率；套筒3采用了铜合金或合金具有较佳抗弯能力的材料，提高了工具的柔性、抗弯强度。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的上述各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似部分相互参照即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式不同之处。

以上所述仅为本发明的几个实施方式，虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种对接装置，其特征在于，包括：

整体呈管状的螺旋滚压接头，其具有相对的第一端和第二端，其中，靠近所述第一端的管壁上设置有第一螺旋环形槽，靠近所述第二端的管壁上设置有第二螺旋环形槽；

连接在所述第一端的第一终端过渡接头；

连接在所述第二端的第二终端过渡接头；

所述第一终端过渡接头或第二终端过渡接头整体呈中空的管状，其管壁的厚度自端部向中部逐渐变厚。

2.如权利要求1所述的对接装置，其特征在于，所述螺旋滚压接头在位于所述第一螺旋环形槽与所述第二螺旋环形槽之间设置有中间过渡段，所述中间过渡段包括第一管段和第二管段，所述第一管段的外径大于所述第二管段的外径，所述第二管段上套设有套筒，所述套筒的外径与连续管的外径相同。

3.如权利要求1所述的对接装置，其特征在于，所述第一端在靠近所述第一终端过渡接头的管壁上设置有第一密封凹槽，所述第二端在靠近所述第二终端过渡接头的管壁上设置有第二密封凹槽。

4.如权利要求1所述的对接装置，其特征在于，所述第一终端过渡接头上在背离所述螺旋滚压接头的端部设置有第一局部凹槽，所述第二终端过渡接头上在背离所述螺旋滚压接头的端部设置有第二局部凹槽。

5.如权利要求4所述的对接装置，其特征在于，所述第一终端过渡接头上设置有多个第一贯通凹槽，所述第二终端过渡接头上设置有多个第二贯通凹槽，所述第一贯通凹槽、第二贯通凹槽的延伸方向与所述螺旋滚压接头的轴向一致，所述第一贯通凹槽、第二贯通凹槽用于和连续管的内焊筋相匹配。

6.如权利要求5所述的对接装置，其特征在于，所述第一局部凹槽和所述第一贯通凹槽间隔分布且沿着所述第一终端过渡接头的圆周方向均匀分布；

所述第二局部凹槽和所述第二贯通凹槽间隔分布且沿着所述第二终端过渡接头的圆周方向均匀分布。

7.如权利要求1所述的对接装置，其特征在于，所述螺旋滚压接头的两端外侧还设置有用于安装紧钉螺钉的第一环形槽和第二环形槽。

8.如权利要求1所述的对接装置，其特征在于，所述第一终端过渡接头或第二终端过渡接头通过螺纹连接的方式固定在所述螺旋滚压接头的端部。

9.如权利要求2所述的对接装置，其特征在于，所述套筒的材料包括下述中的任意一种：铜合金、铝合金。

10.如权利要求1所述的对接装置，其特征在于，所述螺旋滚压接头、第一终端过渡接头、第二终端过渡接头的材料为镍基合金。