CN110541679B - 一种内接式连续油管接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内接式连续油管接头，所述接头包括壳体，所述壳体的其中一端头设有螺纹部，所述壳体的另一端头设有密封套，且当接头内接于连续油管的端头时，所述密封套将壳体外壁与连续油管内壁之间的缝隙密封，所述壳体的外壁还开设有若干个凹槽。本发明的优点在于通过在接头前端设置密封套，将接头与油管之间的缝隙堵住，防止液体从油管螺钉孔处以及油管端部泄漏，提升了接头的密封阻水性能；并且，通过转动接头后端即可调节密封套的扩张程度，即方便了接入过程，又能通过扩张将密封套紧紧的抵在油管内壁，进一步增加密封效果以及连接牢固性，使得接头的密封阻水性达到较高标准。
Description
技术领域
本发明涉及钻井设备技术领域，具体涉及一种内接式连续油管接头。
背景技术
连续油管因具有节省作业时间、可不间断地循环泵入液体、降低地层污染和提高作业安全等优点，被广范应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业领域，在油气田勘探与开发中发挥着越来越重要的作用。连续油管无论是用于钻井方面，还是用于井下作业方面，都需要用到专门的接头来连接井下工具，才能进行下一步作业。
目前最为常见的连续油管接头有两种：外接式接头和内接式接头。其中，外接式接头采用内置卡瓦和铆钉的固定方式，定位与做扣一次完成，节约施工时间，适用于绝大多数作业情况，技术较为成熟。而内接式接头连接于连续油管内部，以多个铆钉的方式固定，适用于连接小型号的钻具组合。现有的内接式接头存在一个缺陷：接头的密封阻水性很难达到高标准。因为传统内接式接头只通过套在接头壳体外圈的密封圈实现阻水，若密封圈小了，则起不到密封效果，若密封圈大了，又很难将接头接入油管内部。所以，该缺陷在很大程度上限制了内接式接头的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内接式连续油管接头，其解决了传统内接式接头密封阻水性很难达到高标准的缺陷。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种内接式连续油管接头，所述接头包括壳体，所述壳体的其中一端头设有螺纹部，所述壳体的另一端头设有密封套，且当接头内接于连续油管的端头时，所述密封套将壳体外壁与连续油管内壁之间的缝隙密封，所述壳体的外壁还开设有若干个凹槽。
进一步改进在于，所述壳体包括由外到内依次套接的外部壳体、中部壳体和内部壳体，所述外部壳体的后端内壁与中部壳体的后端外壁螺纹连接，所述中部壳体的后端内壁设有环槽，所述内部壳体的后端外壁设有凸环，中部壳体与内部壳体通过环槽与凸环的配合活动连接，所述中部壳体的前端设有楔形环，所述楔形环的外径从前往后逐渐增大；
所述密封套的前端与内部壳体前端密封连接，密封套的后端与外部壳体前端密封连接，密封套的内壁周向设有若干个推块，所述推块的内表面均与楔形环的外壁相贴合接触。
进一步改进在于，当转动所述中部壳体使中部壳体相对于外部壳体旋转并向前移动时，所述内部壳体随着中部壳体向前移动，所述楔形环推动每个推块径向向外移动，进而支撑着密封套向外扩张。
进一步改进在于，所述密封套由弹性橡胶制成，且在弹性橡胶的内部夹层中设有若干根金属连杆，所述金属连杆均沿着密封套轴向设置，每根金属连杆均由若干根杆体依次串接组成，相邻杆体之间均通过转轴活动连接，且所有转轴均沿密封套径向转动。
进一步改进在于，所述螺纹部位于内部壳体的后端。
进一步改进在于，所述外部壳体上设有活动筒，所述活动筒与外部壳体旋转活动连接，所述凹槽均位于活动筒外表面。
进一步改进在于，所述中部壳体的后端设有扩径盘。
进一步改进在于，所述外部壳体的后端设有密封垫，且当接头内接于连续油管的端头时，所述密封垫抵在连续油管的端面处。
进一步改进在于，所述凹槽为半球形槽。
本发明的有益效果在于：通过在接头前端设置密封套，将接头与油管之间的缝隙堵住，防止液体从油管螺钉孔处以及油管端部泄漏，提升了接头的密封阻水性能；并且，通过转动接头后端即可调节密封套的扩张程度，即方便了接入过程，又能通过扩张将密封套紧紧的抵在油管内壁，进一步增加密封效果以及连接牢固性，使得接头的密封阻水性达到较高标准。
附图说明
图1为本发明的轴向剖面图；
图2为图1中的A-A剖面图；
图3为密封套的内部示意图；
图4为本发明内接于连续油管的端头时的示意图；
图中：1、螺纹部；2、密封套；3、凹槽；4、外部壳体；5、中部壳体；6、内部壳体；7、环槽；8、凸环；9、楔形环；10、推块；11、金属连杆；111、杆体；112、转轴；12、活动筒；13、扩径盘；14、密封垫。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
结合图1至图3所示，一种内接式连续油管接头，接头包括壳体，壳体的其中一端头设有螺纹部1，用于连接井下工具；壳体的另一端头设有密封套2，且当接头内接于连续油管的端头时，密封套2将壳体外壁与连续油管内壁之间的缝隙密封，壳体的外壁还开设有若干个半球形的凹槽3，用于螺钉的插入。
具体的，壳体包括由外到内依次套接的外部壳体4、中部壳体5和内部壳体6，外部壳体4的后端内壁与中部壳体5的后端外壁螺纹连接，转动中部壳体5时，中部壳体5可以相对于外部壳体4向前或向后旋转移动；中部壳体5的后端内壁设有环槽7，内部壳体6的后端外壁设有凸环8，中部壳体5与内部壳体6通过环槽7与凸环8的配合活动连接，当中部壳体5相对于外部壳体4向前或向后旋转移动时，内部壳体6可以随着移动，但不会旋转；中部壳体5的前端设有楔形环9，楔形环9的外径从前往后逐渐增大。上述密封套2呈圆筒型结构，密封套2的前端与内部壳体6前端密封连接，密封套2的后端与外部壳体4前端密封连接，密封套2的内壁周向设有若干个推块10，相邻推块10之间留有0.5cm左右的间隙，推块10的内表面均与楔形环9的外壁相贴合接触。
其中，密封套2由弹性橡胶制成，弹性橡胶具有优良的弹性和柔软性，且在弹性橡胶的内部夹层中设有若干根金属连杆11，金属连杆11均沿着密封套2轴向设置，每根金属连杆11均由若干根杆体111依次串接组成，相邻杆体111之间均通过转轴112活动连接，且所有转轴112均沿密封套2径向转动，即转轴112的轴向方向与密封套2对应的圆环相切。金属连杆11的设置，一方面增加了密封套2的强度，另一方面使得密封套2只能径向向外扩张或向内收缩，当然也可弯曲或褶皱，但是不能扭动。
当转动中部壳体5使中部壳体5相对于外部壳体4旋转并向前移动时，内部壳体6随着中部壳体5向前移动，楔形环9推动每个推块10径向向外移动，进而支撑着密封套2向外扩张；相反，当中部壳体5相对于外部壳体4旋转并向后移动时，密封套2会恢复初始的收缩状态。
基于此，为了让内部壳体6能随着中部壳体5向前移动，密封套2的长度需要满足内部壳体6前端与外部壳体4前端的最大间距，所以在初始收缩状态下，密封套2为弯曲或褶皱状。密封套2内嵌设6-8根金属连杆11，金属连杆11的总长度与密封套2长度匹配，一般为12-15cm，而每根杆体111的长度为1-1.5cm，杆体111的半径为0.2cm最佳，转轴112的长度也为0.2cm，需要保证足够的强度。
螺纹部1位于内部壳体6的后端，用于连接井下工具；外部壳体4上设有活动筒12，活动筒12与外部壳体4旋转活动连接，凹槽3均位于活动筒12外表面，活动筒12的设置使得凹槽3的位置可以旋转调节。中部壳体5的后端设有扩径盘13，便于手动或电动转动中部壳体5。外部壳体4的后端设有密封垫14，且当接头内接于连续油管的端头时，密封垫14抵在连续油管的端面处。
本发明在安装时，先将接头接入连续油管端头的内部，使密封垫14抵在连续油管端面，由于密封套2处于初始收缩状态，接入过程十分方便省力；然后，通过扩径盘13转动中部壳体5，使中部壳体5相对于外部壳体4旋转并向前移动，此时楔形环9向前移动，并推动每个推块10径向向外移动，使得密封套2向外扩张并抵在油管内壁，同时，内部壳体6随着中部壳体5一起向前移动，拉动密封套2；当中部壳体5移动至最前端时，密封套2达到最大扩张状态，实现最佳的密封效果；最后，用螺钉穿过连续油管管壁并插到凹槽3内，凹槽3可旋转调节，便于螺钉的插入。完成安装后，由于螺钉的固定作用以及密封套2的扩张挤压作用，保证接头不会松动滑出，并且由于密封套2的限制作用，内部壳体6无法转动，使得螺纹部1能与相应钻井工具牢固连接。通过密封套2以及密封垫14的密封作用，有效避免了钻井液从油管的螺钉孔位置以及端部位置泄漏。
需要说明的是，外部壳体4与中部壳体5之间采用的是逐渐锁紧的螺纹连接方式，当中部壳体5旋转移动至最前端时，在正常工作状态下中部壳体5几乎不会松动。当然，在工况特别复杂情况下，可以在完成安装后，通过螺栓将外部壳体4与中部壳体5之间固定。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种内接式连续油管接头，所述接头包括壳体，所述壳体的其中一端头设有螺纹部（1），其特征在于：所述壳体的另一端头设有密封套（2），且当接头内接于连续油管的端头时，所述密封套（2）将壳体外壁与连续油管内壁之间的缝隙密封，所述壳体的外壁还开设有若干个凹槽（3）；
所述壳体包括由外到内依次套接的外部壳体（4）、中部壳体（5）和内部壳体（6），所述外部壳体（4）的后端内壁与中部壳体（5）的后端外壁螺纹连接，所述中部壳体（5）的后端内壁设有环槽（7），所述内部壳体（6）的后端外壁设有凸环（8），中部壳体（5）与内部壳体（6）通过环槽（7）与凸环（8）的配合活动连接，所述中部壳体（5）的前端设有楔形环（9），所述楔形环（9）的外径从前往后逐渐增大；
所述密封套（2）的前端与内部壳体（6）前端密封连接，密封套（2）的后端与外部壳体（4）前端密封连接，密封套（2）的内壁周向设有若干个推块（10），所述推块（10）的内表面均与楔形环（9）的外壁相贴合接触；当转动所述中部壳体（5）使中部壳体（5）相对于外部壳体（4）旋转并向前移动时，所述内部壳体（6）随着中部壳体（5）向前移动，所述楔形环（9）推动每个推块（10）径向向外移动，进而支撑着密封套（2）向外扩张；所述螺纹部（1）位于内部壳体（6）的后端。
2.根据权利要求1所述的一种内接式连续油管接头，其特征在于：所述密封套（2）由弹性橡胶制成，且在弹性橡胶的内部夹层中设有若干根金属连杆（11），所述金属连杆（11）均沿着密封套（2）轴向设置，每根金属连杆（11）均由若干根杆体（111）依次串接组成，相邻杆体（111）之间均通过转轴（112）活动连接，且所有转轴（112）均沿密封套（2）径向转动。
3.根据权利要求1所述的一种内接式连续油管接头，其特征在于：所述外部壳体（4）上设有活动筒（12），所述活动筒（12）与外部壳体（4）旋转活动连接，所述凹槽（3）均位于活动筒（12）外表面。
4.根据权利要求1所述的一种内接式连续油管接头，其特征在于：所述中部壳体（5）的后端设有扩径盘（13）。
5.根据权利要求1所述的一种内接式连续油管接头，其特征在于：所述外部壳体（4）的后端设有密封垫（14），且当接头内接于连续油管的端头时，所述密封垫（14）抵在连续油管的端面处。
6.根据权利要求1所述的一种内接式连续油管接头，其特征在于：所述凹槽（3）为半球形槽。
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