CN108131103B - 一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，该工具包括：上接头，连接管，所述连接管的上端与所述上接头相连接，所述连接管靠近下端的管壁上设置有第一割缝；并且在所述第一割缝的末端设置有凸起部；丢手滑套，所述丢手滑套通过销钉与所述连接管相固定，并且所述丢手滑套的下端能给所述连接管的第一割缝处施加扩张力；中间接头，所述中间接头的内侧设置有用于和所述凸起部配合的卡槽，所述中间接头的下端设置有第二割缝，在所述第二割缝处设置有长度小于所述第二割缝长度的外卡合螺纹；下接头，所述下接头的内侧设置有与所述外卡合螺纹相匹配的内卡合螺纹。本发明提供的应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，应用范围广，膨胀效果好。

Description

一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具

技术领域

本发明涉及油气田井下作业技术领域，特别涉及一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

现有的膨胀筛管，一般采用下压膨胀工艺，实施时主要依靠管柱自身重量进行膨胀。一般的，管柱的重量与井深呈正比的，井的深度越深，其下入的管柱的长度也越长，重量也就越重。然而，采用上述下压膨胀工艺进行作业时，其使用范围存在一定的缺陷。针对井深比较浅的井，下入的管柱重量不够时，筛管不能顺利实现膨胀，因此，下压膨胀工艺的应用范围具有局限性。

在一个具体的场景中，当井的深度为100米左右时，管柱的重量远远无法达到膨胀所需的膨胀力，此时膨胀筛管无法被膨胀开，也就是说在这种情况下无法使用下压膨胀工艺进膨胀。

因此，需要设计一种膨胀工艺，可以克服上述现有技术中的缺陷。

进一步的，相对于一般的下压膨胀工艺，本申请提供的上提膨胀方法在实施时需要依靠作业机的力量进行上提操作。但是一般胀锥原始尺寸比筛管内径大，所以需要提前放置在井底，膨胀筛管管柱下至设计位置，悬挂器坐封后，起出丢手管柱，再下入胀锥管柱对接上胀锥，上提进行膨胀作业。

因此，有必要设计一种对扣接头工具，来实现上提膨胀方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，能够克服现有技术中的缺陷，具有应用范围广，膨胀效果好等特点。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，所述对扣接头工具包括：

上接头，

连接管，所述连接管的上端与所述上接头相连接，所述连接管靠近下端的管壁上设置有第一割缝；并且在所述第一割缝的末端设置有凸起部；

丢手滑套，所述丢手滑套通过销钉与所述连接管相固定，并且所述丢手滑套的下端能给所述连接管的第一割缝处施加扩张力；

中间接头，所述中间接头的内侧设置有用于和所述凸起部配合的卡槽，所述中间接头的下端设置有第二割缝，在所述第二割缝处设置有长度小于所述第二割缝长度的外卡合螺纹；

下接头，所述下接头的内侧设置有与所述外卡合螺纹相匹配的内卡合螺纹。

在一个优选的实施方式中，所述第二割缝为不贯穿所述中间接头的非割透的割缝，所述第二割缝沿着所述中间接头的轴向延伸，所述第二割缝的个数为多个，多个所述第二割缝沿着所述中间接头的周向均匀分布。

在一个优选的实施方式中，所述外卡合螺纹和内卡合螺纹为锯齿形螺纹。

在一个优选的实施方式中，所述外卡合螺纹、内卡合螺纹的锥角为45度。

在一个优选的实施方式中，所述丢手滑套具有相对的上端和下端，靠近所述上端的外侧设置有用于设置第一密封圈的第一凹槽；靠近所述下端的外侧设置有用于设置第二密封圈的第二凹槽。

在一个优选的实施方式中，所述连接管的内壁上形成有第一限位台阶，所述丢手滑套的外壁上形成有用于和所述第一限位台阶配合的第一卡合部。

在一个优选的实施方式中，所述丢手滑套外侧的中部形成有环形凹槽，所述环形凹槽的上端形成所述第一卡合部，当投球打压后，所述销钉被剪断，所述丢手滑套向下移动，所述连接管设置有第一割缝的管段径向收缩位于所述环形凹槽内，从而与所述中间接头分离。

在一个优选的实施方式中，所述下接头整体呈中空的管状，其具有相对的上端和下端，其中，靠近所述下端的外侧设置有用于连接下入管柱的外螺纹，靠近所述下接头上端的内侧开设有用于设置第三密封圈的密封槽，所述第三密封槽位于所述第二割缝的上部。

在一个优选的实施方式中，所述下接头的上端形成有导入部，所述导入部为所述下接头上端内侧形成的锥形开孔段。

基于上述对扣接头工具的上提膨胀方法，包括：

下压油管管柱，将对扣接头工具的中间接头伸入下接头内；

上提油管管柱，进行提拉膨胀。

在一个优选的实施方式中，所述上提膨胀方法还包括：

当所述油管管柱遇卡时，向所述油管管柱内投球；球坐落在丢手滑套上后，进行打压；当压力达到预设值时，剪断销钉，所述丢手滑套向下移动，连接管向内收缩复位，所述连接管与中间接头分离，上提分离后的所述油管管柱的上部管柱。

本发明的特点和优点是：本申请所提供一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，具体实施时，上提管柱，即可依靠作业机上提力，实现筛管膨胀，不受限于井深影响，相对于现有的下压膨胀工艺而言，扩大膨胀筛管的应用范围。此外，如施工过程中管柱遇卡，可投球剪断销钉，起出上部管柱，便于后期作业处理。进一步的，下接头与中间接头通过锯齿型螺纹连接，强度高，能够保证上提膨胀时管柱连接位置的可靠性。

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是本申请实施方式提供的一种对扣接头工具的结构示意图；

图2是本申请实施方式提供的一种对扣接头工具连接管的结构示意图；

图3是本申请实施方式提供的一种对扣接头工具中间管的结构示意图；

图4是本申请实施方式提供的一种对扣接头工具中间管的局部放大图；

图5是本申请实施方式提供的一种上提膨胀方法的步骤流程图。

附图标记说明：

1上接头，2第一密封圈，3销钉，4连接管，41第一限位台阶，42销钉孔，43第一割缝，44凸起部，5丢手滑套，6中间接头，61卡槽，62第二割缝，63外卡合螺纹，630锯齿形螺纹，7第二密封圈，8下接头，80导入部，9第三密封圈。

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。

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。

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。

目前，在油气田井下作业领域，好多种井下工具因为尺寸原因，或者工艺方面的要求，需要随管柱下至井底，然后再对接。

本发明提供一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，能够克服现有技术中的缺陷，具有应用范围广，膨胀效果好等特点。具体的，本申请提出的一种对扣接头工具和上提膨胀方法，用油管管柱下至设计位置后，下压即可实现对接。上提管柱，即可依靠作业机上提力，实现筛管膨胀，扩大膨胀筛管的应用范围。如果施工过程中遇阻，可以投球打压，丢手后将将管柱起出即可。

请参阅图1至图3，本申请实施方式中提供一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，该对扣接头工具可以包括：上接头1，连接管4，所述连接管4的上端与所述上接头1相连接，所述连接管4靠近下端的管壁上设置有第一割缝43；并且在所述第一割缝43的末端设置有凸起部44；丢手滑套5，所述丢手滑套5通过销钉3与所述连接管4相固定，并且所述丢手滑套5的下端能给所述连接管4的第一割缝43处施加扩张力；中间接头6，所述中间接头6的内侧设置有用于和所述凸起部44配合的卡槽61，所述中间接头6的下端设置有第二割缝62，在所述第二割缝62处设置有长度小于所述第二割缝62长度的外卡合螺纹63；下接头8，所述下接头8的内侧设置有与所述外卡合螺纹63相匹配的内卡合螺纹。

在本实施方式中，所述上接头1用于和连接管4的上端相连接。具体的，所述上接头1可以整体呈中空的管状。所述上接头1具有相对的上端和下端，其靠近下端的内侧设置有用于和所述连接管4配合的内螺纹，其靠近上端的内侧设置有用于和上部管柱连接的内螺纹。

请结合图2所示，在本实施方式中，所述连接管4整体呈中空的管状，其具有相对的上端和下端，其靠近上端的外侧设置有外螺纹，用于和所述上接头1的内螺纹相配合，其靠近下端位置设置周向设置有多条沿着轴向延伸的第一割缝43。所述第一割缝43的起始端位于所述连接管4的中下部，其终止端为开放端，贯穿所述连接管4。当所述连接管4靠近下端的位置设置所述第一割缝43后，使得所述连接管4的下部能够径向变形，收缩或扩张。在所述第一割缝43的末端设置有凸起部44，所述凸起部44用于和中间接头6相卡合。进一步的，所述连接管4的管壁上还可以设置有用于穿设销钉3的销钉孔42。此外，在所述连接管4的内侧还可以设置有第一限位台阶41，所述限位台阶用于和所述丢手滑套5配合，从而限制所述丢手滑套5的下移距离，使得丢手滑套5能够悬挂在所述连接管4上，丢手后一起被起出井筒。

在本实施方式中，所述丢手滑套5可以通过销钉3与所述连接管4相固定。具体的，所述丢手滑套5可以整体呈中空的套筒状，其具有相对的上端和下端。在靠近所述丢手滑套5的上端外侧设置有用于卡设第一密封圈2的第一凹槽。所述第一密封圈2用于密封所述丢手滑套5与所述连接管4之间环形空间，防止打压时，液压从所述丢手滑套5与所述连接管4之间泄出。所述丢手滑套5在所述第一凹槽的下部设置用于和销钉3配合的盲孔。在所述盲孔的下部，所述丢手滑套5的外壁上形成有用于和所述第一限位台阶41配合的第一卡合部。

在靠近所述丢手滑套5的下端的外侧设置有用于卡设第二密封圈7的第二凹槽。所述第二密封圈7用于密封所述丢手滑套5与所述中间接头6之间的环形空间爱你，防止打压时，液压从所述丢手滑套5与所述中间接头6之间泄出。

在本实施方式中，所述丢手滑套外侧的中部形成有环形凹槽。所述环形凹槽的上端形成所述第一卡合部。在投球打压前，所述丢手滑套5的下端抵靠在所述连接管4设置有第一割缝43的位置，使得所述连接管4的下端部处于径向扩张状态。当投球打压后，销钉3被剪断，所述丢手滑套5向下移动，所述连接管4设置有第一割缝43的管段径向收缩位于所述环形凹槽内，从而与中间接头6分离。

请结合参阅图3，在本实施方式中，所述中间接头6整体呈中空的管状，其具有相对的上端和下端，其靠近上端的内侧形成有用于和所述连接管4的凸起部44配合的卡槽61。所述中间接头6靠近下端的管壁上开设有第二割缝62，所述第二割缝62为两端都不贯穿所述中间接头6的割缝。具体的，所述第二割缝62可以沿着所述中间接头6的轴向延伸，所述第二割缝62的个数可以为多个，多个第二割缝62沿着所述中间接头6的周向均匀分布。

请结合参阅图4，在所述第二割缝62位置所述中间接头6还设置有外卡合螺纹63，所述外卡合螺纹63用于和所述下接头8上对应的内卡合螺纹相匹配。具体的，该外卡合螺纹63可以为锯齿形螺纹630，从而保证所述中间接头6与所述下接头8连接的强度。一般的，锯齿形螺纹630的一侧与轴线相垂直，为90度，另一侧角度不限。在一个具体的实施方式中，该锯齿形螺纹630的锥角可以为45度。当所述锯齿螺纹的锥角为45度时，所述中间接头6上的外卡合螺纹63的锥角与所述下接头8上的内卡合螺纹的锥角相同，可以保证外卡合螺纹63和内卡合螺纹具有一致的连接强度。当所述第二割缝62为不贯穿所述中间接头6的非割透割缝时，一方面既可以保证所述中间接头6在割缝位置具有一定的弹性变形能力，另一方面可以保证割缝位置处的强度，使得中间接头6不容易相对所述下接头8发生松扣。

在本实施方式中，所述第二割缝62的长度长于所述锯齿形螺纹630的长度，也就是说，所述第二割缝62在所述锯齿形螺纹630两端分别具有延伸段，可以保证锯齿形的外卡合螺纹63与锯齿形的内卡合螺纹对接时，所述中间接头6发生一定程度的弹性变形，从而实现内外卡合螺纹的对接。

在本实施方式中，所述下接头8用于连接下入井底的管柱。具体的，所述下接头8可以整体呈中空的管状，其具有相对的上端和下端，其中，靠近所述下端的外侧设置有用于连接下入管柱的外螺纹。靠近所述下接头8上端的内侧开设有用于设置第三密封圈9的第三密封槽。所述第三密封槽的个数可以为一个，也可以为多个。为了保证所述下接头8与所述中间接头6配合位置的密封性，所述第三密封槽的个数可以为3个。在所述下接头8的中部的内侧壁上设置有用于和所述中间接头6的外卡合螺纹63相配合的内卡合螺纹。具体的，所述下接头8上的内卡合螺纹可以根据所述中间接头6上的外卡合螺纹63相匹配。例如，当所述中间接头6上的外卡合螺纹63为锥角45度的锯齿螺纹时，所述下接头8上的内卡合螺纹也为锥角45度的锯齿螺纹。

此外，在所述下接头8的上端可以形成有导入部80，该导入部80可以用于引导所述中间接头6的下端顺利进入所述下接头8内。具体的该导入部80可以为喇叭形的锥形开孔段，其孔径可以自上而下逐渐变小。如图1所示，所述导入部80位于所述第三密封槽的上部，所述第三密封槽位于所述第二割缝62的上部。

本发明所提供的对扣接头在使用前，通过下接头8连接下入井底的管柱，上接头1与连接管4上端通过螺纹连接，连接管4下端圆周布缝，与中间接头6通过凸起部44和凹槽形成的卡合结构相连接，连接管4与丢手滑套5通过销钉3连接，下接头8与中间接头6通过卡合螺纹连接。

工作时，下压管柱，中间接头6上卡合螺纹位置处受力径向收缩，进入下接头8内，与下接头8内卡合螺纹相连接，这时上提管柱即可实现膨胀功能。如果作业过程中发生遇卡，管柱不能上提，此时，可通过向管柱内投球，球坐落在丢手滑套5的上端后向管柱内打压，当压力达到设计值时，销钉3被剪断，丢手滑套5向下移动，连接管4下侧的割缝台阶失去径向支撑。此时，连接管4与中间接头6分离，上提管柱，即可起出上部管柱。

本申请实施方式中提供的一种对扣接头工具用于实现上提膨胀方法，具体实施时，上提管柱，即可依靠作业机上提力，实现筛管膨胀，不受限于井深影响，相对于现有的下压膨胀工艺而言，扩大膨胀筛管的应用范围。此外，如施工过程中管柱遇卡，可投球剪断销钉3，起出上部管柱，便于后期作业处理。进一步的，下接头8与中间接头6通过锯齿型螺纹连接，强度高，能够保证上提膨胀时管柱连接位置的可靠性。

请参阅图5，本申请基于上述实施方式提供的一种对扣接头工具，提供了一种上提膨胀方法，该上提膨胀方法包括如下步骤：

步骤S10：下压油管管柱，将对扣接头工具的中间接头伸入下接头内；

步骤S12：上提油管管柱，进行提拉膨胀；

步骤S14：当所述油管管柱遇卡时，向所述油管管柱内投球，球坐落在丢手滑套5上后，进行打压；当压力达到预设值时，剪断销钉3，所述丢手滑套向下移动，连接管4向内收缩复位，所述连接管4与中间接头6分离，上提分离后的所述油管管柱的上部管柱。

本申请所提供的膨胀工艺为上提膨胀方法，其相对于传统的下压膨胀工艺具有较佳的膨胀效果。具体的，利用下压膨胀工艺进行膨胀时，膨胀锥相对膨胀筛管运动时，膨胀筛管受到的力为拉力，导致被膨胀的筛管往往最终膨胀到的内径会小于设定值。而本申请利用上提膨胀方法进行膨胀时，膨胀锥相对膨胀筛管运动时，膨胀筛管受到的力为压力，能够较佳地保证被膨胀的筛管能到达预定的膨胀内径，从而达到理想的膨胀效果。

本申请利用普通的油管管柱即可实现提拉膨胀，相对于现有的利用钻杆管柱进行下压膨胀的方式，可以大大减少作业成本。另外，对于上提油管管柱进行膨胀而言，其油管管柱不会与井壁发生摩擦，因此上部的提拉力能够充分传递给下部的膨胀锥进行膨胀作业。但是现有技术中，通过下压膨胀的方式，其作用在钻杆管柱上的压力容易使得钻杆管柱发生弯曲变形，使得下压力一部分消耗在了钻杆管柱与井壁的摩擦力上，不能高效地传递给膨胀锥，因此很多情况下，膨胀锥受到的膨胀力远小于预设的膨胀力，从而达不到理想的膨胀效果。

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。

本文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 (11)

1.一种应用于上提膨胀方法的对扣接头工具，其特征在于，包括：

上接头，

连接管，所述连接管的上端与所述上接头相连接，所述连接管靠近下端的管壁上设置有第一割缝；并且在所述第一割缝的末端设置有凸起部；

丢手滑套，所述丢手滑套通过销钉与所述连接管相固定，并且所述丢手滑套的下端能给所述连接管的第一割缝处施加扩张力；

中间接头，所述中间接头的内侧设置有用于和所述凸起部配合的卡槽，所述中间接头的下端设置有第二割缝，在所述第二割缝处设置有长度小于所述第二割缝长度的外卡合螺纹；

下接头，所述下接头的内侧设置有与所述外卡合螺纹相匹配的内卡合螺纹。

2.如权利要求1所述的对扣接头工具，其特征在于，所述第二割缝为不贯穿所述中间接头的非割透的割缝，所述第二割缝沿着所述中间接头的轴向延伸，所述第二割缝的个数为多个，多个所述第二割缝沿着所述中间接头的周向均匀分布。

3.如权利要求1所述的对扣接头工具，其特征在于，所述外卡合螺纹和内卡合螺纹为锯齿形螺纹。

4.如权利要求2所述的对扣接头工具，其特征在于，所述外卡合螺纹、内卡合螺纹的锥角为45度。

5.如权利要求4所述的对扣接头工具，其特征在于，所述丢手滑套具有相对的上端和下端，靠近所述上端的外侧设置有用于设置第一密封圈的第一凹槽；靠近所述下端的外侧设置有用于设置第二密封圈的第二凹槽。

6.如权利要求1所述的对扣接头工具，其特征在于，所述连接管的内壁上形成有第一限位台阶，所述丢手滑套的外壁上形成有用于和所述第一限位台阶配合的第一卡合部。

7.如权利要求6所述的对扣接头工具，其特征在于，所述丢手滑套外侧的中部形成有环形凹槽，所述环形凹槽的上端形成所述第一卡合部，当投球打压后，所述销钉被剪断，所述丢手滑套向下移动，所述连接管设置有第一割缝的管段径向收缩位于所述环形凹槽内，从而与所述中间接头分离。

8.如权利要求1所述的对扣接头工具，其特征在于，所述下接头整体呈中空的管状，其具有相对的上端和下端，其中，靠近所述下端的外侧设置有用于连接下入管柱的外螺纹，靠近所述下接头上端的内侧开设有用于设置第三密封圈的密封槽，所述第三密封槽位于所述第二割缝的上部。

9.如权利要求1所述的对扣接头工具，其特征在于，所述下接头的上端形成有导入部，所述导入部为所述下接头上端内侧形成的锥形开孔段。

10.一种基于权利要求1所述的对扣接头工具的上提膨胀方法，其特征在于，包括：

下压油管管柱，将对扣接头工具的中间接头伸入下接头内；

上提油管管柱，进行提拉膨胀。

11.如权利要求10所述的上提膨胀方法，其特征在于，还包括：

当所述油管管柱遇卡时，向所述油管管柱内投球；球坐落在丢手滑套上后，进行打压；当压力达到预设值时，剪断销钉，所述丢手滑套向下移动，连接管向内收缩复位，所述连接管与中间接头分离，上提分离后的所述油管管柱的上部管柱。