CN110318707A - 油管外密封旋塞阀连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油管外密封旋塞阀连接器，包括旋塞阀连接头、连接器外壳、接箍密封胶筒、背环和多个卡块组；接箍密封胶筒和旋塞阀连接头自下而上依次套装在连接器外壳内侧；背环由下筒体和自下筒体顶面斜向向上延伸形成的锥形套构成，其下筒体螺纹连接在连接器外壳外侧，使其能够自连接器外壳底部转动上行，多个卡块组间隔设置在锥形套内；每个卡块组由一个一侧具有柱形凸起的卡块和设置在柱形凸起两侧的两个弹簧构成，柱形凸起前端设置在连接器外壳侧壁上的通孔内，且能够随背环上行沿径向向内侧移动形成限位结构；该油管外密封旋塞阀连接器能够实现在油管螺纹损坏无法正常安装旋塞阀的情况下，快速的进行安装，确保了油气井施工时的作业安全。

Description

油管外密封旋塞阀连接器

技术领域

本发明涉及石油天然气开采技术领域，特别涉及一种油管外密封旋塞阀连接器。

背景技术

井控装备用于防止井喷发生，其中旋塞阀是用于密封油管内压力的重要井控装备，使用时直接与油管对扣连接再关闭旋塞阀球阀即可。在油气井开发过程中，特别是气井完井作业多使用气密封油管，该类油管是靠其内部螺纹的软金属台肩挤压进行密封。

在现场施工中，气井生产一段时间后经常需要进行维护保养作业，此时气密封油管的软金属台肩在长时间挤压下可能会损坏而无法安装旋塞阀。如果在起、下气密封油管作业过程中发生井喷，可能会因油管螺纹损坏无法及时安装旋塞阀关井而造成恶劣的井喷失控后果。本专利公开了一种油管外密封旋塞阀连接器，可以解决当井内油管接箍螺纹破损而无法安装旋塞阀的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决当井内油管接箍螺纹破损无法安装旋塞阀问题的油管外密封旋塞阀连接器。

为此，本发明技术方案如下：

一种油管外密封旋塞阀连接器，包括旋塞阀连接头、连接器外壳、接箍密封胶筒、背环和多个卡块组；其中，

所述连接器外壳为筒体结构，其上部内壁向内凹陷形成有第一环形台阶，使所述接箍密封胶筒套装在所述连接器外壳内侧，其底端压配在所述第一环形台阶的上端面上；

所述旋塞阀连接头为筒体结构，其下部内壁向内凹陷形成有第二环形台阶；所述旋塞阀连接头下部套装并固定在所述连接器外壳内侧，其底端压配在所述接箍密封胶筒的顶面上；

所述背环由套装在所述连接器外壳下部外侧的下筒体和自所述下筒体顶面斜向向上延伸形成的锥形套构成；所述下筒体内壁上设有内螺纹，所述连接器外壳下部外壁上设有外螺纹，使所述背环能够自所述连接器外壳底部转动上行；

所述多个卡块组间隔设置在所述锥形套内，每个卡块组由一个卡块和两个弹簧构成；每个所述卡块一侧设有与开设在所述连接器外壳下部侧壁上的通孔相适应的柱形凸起、另一侧加工有与所述锥形套内壁相互配合的锥面，使每个所述卡块在初始状态下其锥面侧压配在锥形套内壁上同时其柱形凸起的前端位于所述通孔内，并能够随所述背环上行挤压沿径向向内侧移动形成位于套装在所述连接器外壳内侧的油管的台肩下方的限位结构；两个所述弹簧对称设置在柱形凸起两侧且其两端分别卡装在开设于所述卡块和所述连接器外壳上的弹簧设置槽内，使所述背环下行运动时，所述卡块能够在弹簧作用下回复至初始状态。

进一步地，所述连接器外壳与所述旋塞阀连接头之间螺纹密封连接。

进一步地，自所述卡块的柱形凸起端面沿轴向切割形成有一限位台阶，对应开设在所述连接器外壳侧壁上的通孔的形状与切割有限位台阶的柱形凸起的端面相适应，使所述卡块沿径向向内侧移动至所述限位台阶的台阶端面抵在所述连接器外壳外壁上。

进一步地，在所述旋塞阀连接头上部内壁上加工有与旋塞阀下接头处连接外螺纹相配合的连接内螺纹。

进一步地，在所述旋塞阀连接头上部的外壁上设有至少两根沿圆周方向均布的一字形扶手，每根一字形扶手均一端固定在所述旋塞阀连接头上部的外壁上。

进一步地，在所述背环的外壁上设有至少两根沿圆周方向均布的一字形扶手，每根一字形扶手均一端固定在所述背环的外壁上。

进一步地，所述旋塞阀连接头下部内径略小于所述接箍密封胶筒初始状态下的内径；所述接箍密封胶筒初始状态下的内径与所述连接器外壳下部内径一致。

进一步地，所述连接器外壳下部外壁向内凹陷，使其上部与下部之间的过渡处形成外径自上而下逐渐减小的锥面，所述锥面与所述背环的锥形套的内锥面相适应。

进一步地，所述卡块的数量为3～4个。

与现有技术相比，该油管外密封旋塞阀连接器能够实现在油管螺纹损坏无法正常安装旋塞阀的情况下，快速对旋塞阀和油管进行连接装配，确保了油气井施工时的作业安全。

附图说明

图1为本发明的油管外密封旋塞阀连接器的结构示意图；

图2为本发明的油管外密封旋塞阀连接器工作状态下的结构示意图；

图3为本发明的油管外密封旋塞阀连接器的卡块的结构示意图；

图4为图3的A-A剖视图；

图5为本发明的油管外密封旋塞阀连接器的连接器外壳下部的正视图；

图6为本发明的油管外密封旋塞阀连接器的连接器外壳上安装有卡块的正视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

如图1所示，该油管外密封旋塞阀连接器包括旋塞阀连接头5、连接器外壳6、接箍密封胶筒7、背环9和四个卡块组。

如图1和图2所示，连接器外壳6为筒体结构，其上部内壁向内侧凹陷形成有第一环形台阶，使接箍密封胶筒7套装在连接器外壳6内侧，箍密封胶筒7的底端压配在第一环形台阶的上端面上；连接器外壳6的下部外壁向内侧凹陷且其上部与下部之间过渡处形成外径自上而下逐渐减小的锥面；

如图1和图2所示，旋塞阀连接头5为筒体结构，其下部内壁向内侧凹陷形成有第二环形台阶；旋塞阀连接头5下部套装并固定在连接器外壳6内侧，其底端压配在接箍密封胶筒7的顶面上；

旋塞阀连接头5下部内径略小于接箍密封胶筒7初始状态下的内径；接箍密封胶筒7初始状态下的内径与连接器外壳6下部内径一致；其中，接箍密封胶筒7的初始状态下的内径与油管11的外径相适应，使旋塞阀连接头5只需下行少量距离即可实现箍密封胶筒7径向膨胀至抱紧油管11，进而实现密封；

旋塞阀连接头5与连接器外壳6之间固定连接，具体地，旋塞阀连接头5下部外壁和连接器外壳6上部内壁上分别加工有连接外螺纹和连接内螺纹，且在旋塞阀连接头5下部外壁处的连接外螺纹上方设有双道密封圈2，使连接器外壳6与旋塞阀连接头5之间螺纹密封连接；

在旋塞阀连接头5上部内壁上加工有与旋塞阀下接头处连接外螺纹相配合的连接内螺纹，用于与位于上方的旋塞阀10螺纹连接；

在旋塞阀连接头5上部的外壁上设有至少两根沿圆周方向均布的一字形扶手，每根一字形扶手均一端焊接固定在旋塞阀连接头5上部的外壁上，形成便于手动将旋塞阀连接头5旋转至与旋塞阀10螺纹连接固定的旋塞阀连接头扶手1。

如图1所示，背环9由套装在连接器外壳6下部外侧的下筒体和自下筒体顶面斜向向上延伸形成的锥形套构成；其中，

下筒体内壁上设有连接内螺纹，连接器外壳6下部外壁上设有连接外螺纹，使背环9能够自连接器外壳6底部转动上行；另外，在背环9的外壁上设有至少两根沿圆周方向均布的一字形扶手，每根一字形扶手均一端焊接固定在背环9的外壁上，形成便于手动旋转背环9在连接器外壳6上往复移动的的背环扶手4。

锥形套呈倒置的伞状，其内锥面与连接器外壳6外侧壁面上形成的锥面相适应，使背环9能够上行移动至其锥形套的内锥面与连接器外壳6外侧壁面上的锥面相贴合。

如图1、图3和图4所示，四个卡块组间隔设置在锥形套内，每个卡块组由一个卡块8和两个弹簧3构成；具体地，每个卡块8一侧设有与开设在连接器外壳6下部侧壁上的通孔相适应的柱形凸起、另一侧加工有与锥形套内壁相互配合的锥面，使每个卡块8在初始状态下，其锥面侧压配在锥形套的内壁上，使卡块8能够利用锥面在锥形套内壁上沿轴向往复滑动，其柱形凸起的前端位于通孔内，使其能够沿径向向往复运动；

如图5和图6所示，两个弹簧3对称设置在柱形凸起两侧且其两端分别卡装在开设于卡块和连接器外壳6上的弹簧设置槽内，使背环9下行运动时，卡块8在弹簧作用下回复至初始状态。

在实际操作过程中，由于每个卡块8的锥面侧上的锥面部分贴合在锥形套的内锥面上，因此，卡块8能够随背环9上行与锥形套的内锥面发生相对滑动，同时卡块8受到锥形套挤压而沿径向朝向连接器外壳6内侧移动，进而实现将柱形凸起前端自开设在连接器外壳6上的通孔内伸出，形成位于套装在所述连接器外壳6内侧的油管的台肩下方的限位结构，防止该连接器整体在井内压力下上窜；

其中，卡块组在连接器外壳6上的设置位置与油管台肩的位置相关，以保证卡块的柱形凸起的设置位置在油管台肩的下方；

如图3和图4所述，自所述卡块的柱形凸起端面沿轴向切割形成有一限位台阶，对应开设在所述连接器外壳6侧壁上的通孔的形状与切割有限位台阶的柱形凸起的端面相适应，使所述卡块8沿径向向内侧移动至所述限位台阶抵在所述连接器外壳6的外壁上，避免柱形凸起过度移动至油管管壁处，造成油管损坏。

该实施例的油管外密封旋塞阀连接器经现场施工应用验证，其能够满足在压力等级在35Mpa及以下的油气井内使用，其中，四个卡块组限位在油管台肩下端面处时至少能承受30t的上顶力。

如图1和图2所示，该油管外密封旋塞阀连接器的工作过程如下：

当井喷发生时，将油管11套入油管外密封旋塞阀连接器内，旋塞阀10拧在旋塞阀连接头5上，同时通过背环扶手5带动背环9旋转，背环9通过连接螺纹沿连接器外壳6上行，压缩卡块8使其柱形凸起向连接器外壳6内侧伸出，限位在油管11接箍台肩底部；接着，旋转旋塞阀连接头扶手1通过连接螺纹沿连接器外壳6下行，迫使接箍密封胶桶7内缩，抱紧油管11的接箍，此时完成油管外密封旋塞阀连接器的安装，此时只需关闭旋塞阀10即可完成关井。

当井喷控制住后需要拆卸该油管外密封旋塞阀连接器时，只需反向旋转背环9，使卡块8在弹簧3作用下复位，即可取下该连接器即可。

以上所述，仅是本发明专利较佳的实例而已，并非对本发明专利的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明专利的技术，实质对以上实例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明专利的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，包括旋塞阀连接头(5)、连接器外壳(6)、接箍密封胶筒(7)、背环(9)和多个卡块组；其中，

所述连接器外壳(6)为上部内壁内凹并形成有第一环形台阶的筒体结构，使所述接箍密封胶筒(7)套装在所述连接器外壳(6)内侧，其底端压配在所述第一环形台阶的上端面上；所述旋塞阀连接头(5)为下部内壁内凹并形成有第二环形台阶的筒体结构，其下部套装并固定在所述连接器外壳(6)内侧，且底端压配在所述接箍密封胶筒(7)的顶面上；

所述背环(9)由套装在所述连接器外壳(6)下部外侧的下筒体和自所述下筒体顶面斜向向上延伸形成的锥形套构成；所述下筒体内壁上设有内螺纹，所述连接器外壳(6)下部外壁上设有外螺纹，使所述背环(9)能够自所述连接器外壳(6)底部转动上行；

所述多个卡块组间隔设置在所述锥形套内，每个卡块组由一个卡块(8)和两个弹簧(3)构成；每个所述卡块(8)一侧设有与开设在所述连接器外壳(6)下部侧壁上的通孔相适应的柱形凸起、另一侧加工有与所述锥形套内壁相互配合的锥面，使每个所述卡块(8)在初始状态下其锥面侧压配在锥形套内壁上同时其柱形凸起的前端位于所述通孔内，并能够随所述背环(9)上行挤压沿径向向内侧移动形成位于套装在所述连接器外壳(6)内侧的油管的台肩下方的限位结构；两个所述弹簧(3)对称设置在柱形凸起两侧且其两端分别卡装在开设于所述卡块和所述连接器外壳(6)上的弹簧设置槽内，使所述背环(9)下行运动时，所述卡块(8)能够在弹簧作用下回复至初始状态。

2.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，所述连接器外壳(6)与所述旋塞阀连接头(5)之间螺纹密封连接。

3.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，自所述卡块的柱形凸起端面沿轴向切割形成有一限位台阶，对应开设在所述连接器外壳(6)侧壁上的通孔的形状与切割有限位台阶的柱形凸起的端面相适应，使所述卡块(8)沿径向向内侧移动至所述限位台阶的台阶端面抵在所述连接器外壳(6)的外壁上。

4.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，所述旋塞阀连接头(5)上部内壁上加工有与旋塞阀下接头处连接外螺纹相配合的连接内螺纹。

5.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，在所述旋塞阀连接头(5)上部的外壁上设有至少两根沿圆周方向均布的一字形扶手，每根一字形扶手均一端固定在所述旋塞阀连接头(5)上部的外壁上。

6.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，在所述背环(9)的外壁上设有至少两根沿圆周方向均布的一字形扶手，每根一字形扶手均一端固定在所述背环(9)的外壁上。

7.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，所述旋塞阀连接头(5)下部内径略小于所述接箍密封胶筒(7)初始状态下的内径；所述接箍密封胶筒(7)初始状态下的内径与所述连接器外壳(6)下部内径一致。

8.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，所述连接器外壳(6)下部外壁向内凹陷，使其上部与下部之间的过渡处形成外径自上而下逐渐减小的锥面，所述锥面与所述背环(9)的锥形套的内锥面相适应。

9.根据权利要求1所述的油管外密封旋塞阀连接器，其特征在于，所述卡块的数量为3～4个。