CN111140180B - 一种连续油管连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续油管连接器，具体涉及连续油管领域，包括连接器总成、上接头总成和下接头总成，所述连接器总成的顶部安装在上接头总成的底部，所述上接头总成的顶部安装有上连续油管，所述连接器总成的底部安装在下接头总成的顶部，所述下接头总成的底部安装有下连续油管；所述连接器总成包括连接芯管。本发明通过设置第二螺纹圈分别与上连续油管和下连续油管相同，利用第二螺纹圈内部的曲面使得流体呈旋涡状，当流体进入中心管中，整个连接处的流程均呈直线型，使得流体的流动线路无需对注入头进行改变，现场使用方便，削减了二次涡流导致连接处内耗过大的问题，缩减了上接头总成和下接头总成的内壁磨损。

Description

一种连续油管连接器

技术领域

本发明涉及连续油管技术领域，更具体地说，本发明涉及一种连续油管连接器。

背景技术

连续油管是用低碳合金钢制作的管材，有很好的挠性，又称挠性油管，一卷连续油管长几千米。可以代替常规油管进行很多作业，连续油管作业设备具有带压作业、连续起下的特点，设备体积小，作业周期快，成本低。

但连续油管井下作业技术存在着急需解决的问题：

一般用于作业的连续油管直径比较小，连续油管内水眼更小，而且很大部分连续油管盘绕在滚筒上，作业过程中，连续油管内水眼循环压耗比较大，尤其是滚筒上，因二次涡流的影响，循环压耗更大，大部循环压耗消耗在连续油管滚筒上，严重影响连续油管井下作业水功率的分配，这就需要将单个滚筒较长的连续油管分成多个滚筒短的连续油管依次下井前连接，减小地面为滚筒上未入井的连续油管的长度，降低地面连续油管消耗的水功率，这就需要特殊的连续油管与连续油管之间的连接器；同时，受公路运输限制，单个滚筒上连续油管不能太长，将深井和超深井所需要的长连续油管分成多个滚筒运输到井场，下井一个滚筒连续油管再接一个滚筒的连续油管，这样才能达到用长连续油管完成井下作业的目的，也需要特殊的连续油管与连续油管之间的连接器；另外，对于连续油管深井、超深井或钻井连续油管井下作业，连续油管传递轴向拉力较大、轴向反扭矩较大，需要特殊的连续油管连接器才能满足要求；连续油管连接器也叫连续油管接头、锁紧器(或机构、装置)、连接器(或机构、装置)、抓紧器(或机构、装置)、铆紧器(或机构、装置)等，是一种在地面快速连接连续油管与连续油管或井下工具的一种连接工具。

当前已经成功申请和授权的连续油管连接器(或接头或连接锚等)的中国专利近50项，其中卡瓦式连续油管连接器一般是通过连续油管外壁加锥形卡瓦或连续油管内壁加膨胀卡瓦的单面卡紧的方式进行连接，同样受连续油管受力变形的原因，卡瓦卡紧力受限，连接后传递的扭矩和拉应力较小，也只适用于井下管柱作用力不大的测井、气举等作业的连续油管与井下工具的连接，同时大部分卡瓦式连接器在连接过程需要绕轴向旋转紧扣才能实现卡瓦卡紧连接，当连续油管与连续油管连接时，两连接连续油管都不能旋转，因此单纯的卡瓦式连续油管连接器也不适用于连续油管与连续油管的连接作业。

专利申请公布号CN109138856A的发明专利公开了一种连续油管连接器，具体包括连续油管上锁紧套总成、中间接头总成和连续油管下锁紧套总成；中间接头总成左右两端的端面靠紧连续油管上锁紧套总成和连续油管下锁紧套总成的内壁，并通过螺纹连接，连续油管下锁紧套总成通过丝扣与中间接头总成相连接。本发明提供的连续油管连接器可以解决两筒上的连续油管或滚筒连续油管与井下连续油管连接时、因连续油管不能相对旋转而无法进行旋转上扣和卸扣的问题，同时上扣后通过螺纹连接连续油管上锁紧套总成和连续油管下锁紧套总成，实现递扭矩功能，实用性好，安装方便。

然而连续油管作业时，缠绕在滚筒上的连续油管，通过注入头注入井下，由于用于作业的连续油管直径较小，连续油管内水眼直径更小，当使用连续油管作业时，缠绕在滚筒上的连续油管由于二次涡流的影响，导致缠绕在滚筒上的连续油管内水眼循环压耗较大，严重影响连续油管井下作业水功率的分配。因此，当进行井下作业时，就需要将长连续油管分别缠绕在不同的滚筒上，减小连续油管在滚筒上的内循环压耗，这就需要特殊的连续油管与连续油管之间的连接器；对于连续油管深井、超深井或钻井连续油管井下作业，连续油管传递轴向拉力较大、轴向反扭矩较大，需要特殊的连续油管连接器才能满足要求，综上，无论是螺钉式、卡瓦式，还是凹槽环压式，这些连续油管连接器所能提供的拉力或扭矩比较小，而且连接时很多都需要旋转紧扣实现卡瓦或螺钉的拧紧，不能应用于连续油管和连续油管之间的连接，或少部分能旋转连接，但能提供的拉力或扭矩都比较小，不能满足对于拉力和扭矩要求比较大的连续油管深井、超深井或钻井作业多个滚筒连续油管连接需求。

因此亟需提供一种可抗油管内部油耗和连接稳定的油管连接器。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种连续油管连接器，通过设置第二螺纹圈分别与上连续油管和下连续油管相同，利用第二螺纹圈内部的曲面使得流体呈旋涡状，当流体进入中心管中，整个连接处的流程均呈直线型，使得流体的流动线路无需对注入头进行改变，现场使用方便，削减了二次涡流导致连接处内耗过大的问题，缩减了上接头总成和下接头总成的内壁磨损；通过通过设置斜面卡瓦定位，冲力越大斜面卡瓦卡紧力越大，同时利用延伸头和稳定螺杆，保证了上接头外壳和卡瓦外壳的连接稳定，在通过定位螺纹与第一螺纹圈和定位螺纹相互配合，三者相辅相成，削减了单一连接方式造成单点扭矩过大的损失，极大的保证了整个连接头的使用寿命，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续油管连接器，包括连接器总成、上接头总成和下接头总成，所述连接器总成的顶部安装在上接头总成的底部，所述上接头总成的顶部安装有上连续油管，所述连接器总成的底部安装在下接头总成的顶部，所述下接头总成的底部安装有下连续油管；

所述连接器总成包括连接芯管，所述连接器总成上下两端的外部均焊接有连接头，两个所述连接头分别延伸至上接头总成和下接头总成的外部，所述上接头总成包括上接头外壳和卡瓦外壳，所述卡瓦外壳位于一个连接头的顶部，所述卡瓦外壳内腔的底部焊接有定位曲面块，所述上接头外壳包括上下两个部分，上部分上接头外壳的直径值与卡瓦外壳的直径值相同，下部分上接头外壳直径值小于卡瓦外壳的直径值，且下部分上接头外壳位于卡瓦外壳的内部，所述卡瓦外壳的内壁焊接有位于定位曲面块顶部的斜面卡瓦，且斜面卡瓦位于卡瓦外壳与下部分上接头外壳之间，所述卡瓦外壳的顶面一体形成有延伸头，所述延伸头的顶部与上部分上接头外壳的底部过盈配合，所述延伸头的内部螺纹套装有稳定螺杆，所述上接头外壳的底部过盈配合有缓冲杆，所述缓冲杆的底部卡接在定位曲面块的顶部，所述上接头外壳的内壁固定套装有中心管，所述中心管的底部与定位曲面块的顶部固定连接；

所述连接头的顶部开设有第一螺纹圈，所述中心管的内壁开设有与第一螺纹圈相适配的定位螺纹，所述上连续油管的底部固定套装有第二螺纹圈，所述第二螺纹圈的另一端延伸至上接头外壳的内部并开设有位于中心管内部相适配的定位螺纹。

在一个优选地实施方式中，所述稳定螺杆的表面开设有与延伸头内部相适配的防偏差螺纹，所述稳定螺杆的端部延伸至中心管的内部，且中心管的内部开设有与稳定螺杆相适配的稳定槽。

在一个优选地实施方式中，所述缓冲杆的外部活动套装有预紧弹簧，所述预紧弹簧的上下两端分别与上接头外壳的底部和定位曲面块的顶部固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述中心管的内径直径值相同，所述中心管的外表面开设有泄压槽。

在一个优选地实施方式中，所述定位螺纹的数量为两个，两个所述定位螺纹分别位于中心管内壁的上下两端，且定位螺纹与第一螺纹圈大小尺寸相同。

在一个优选地实施方式中，所述第二螺纹圈延伸至上接头外壳的内部呈曲面，且定位曲面块的底面呈与第二螺纹圈相适配的曲面。

在一个优选地实施方式中，所述泄压槽的数量为若干个，且若干个泄压槽的开口处与上接头外壳的内壁过盈配合。

在一个优选地实施方式中，所述上接头总成和下接头总成的内部的构件相同，所述下接头总成包括下接头外壳，所述连接头的底部延伸至下接头外壳的内部。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置第二螺纹圈分别与上连续油管和下连续油管相同，利用第二螺纹圈内部的曲面使得流体呈旋涡状，当流体进入中心管中，整个连接处的流程均呈直线型，使得流体的流动线路无需对注入头进行改变，现场使用方便，削减了二次涡流导致连接处内耗过大的问题，缩减了上接头总成和下接头总成的内壁磨损；

2、本发明通过通过设置斜面卡瓦定位，冲力越大斜面卡瓦卡紧力越大，同时利用延伸头和稳定螺杆，保证了上接头外壳和卡瓦外壳的连接稳定，在通过定位螺纹与第一螺纹圈和定位螺纹相互配合，三者相辅相成，削减了单一连接方式造成单点扭矩过大的损失，极大的保证了整个连接头的使用寿命；

3、本发明通过泄压槽，当液体贯穿中心管时，中心管流体下方的空气逐渐减少，整个泄压槽内部的气压逐渐减少，使得中心管更加吸附与上接头外壳的内壁上，极大的保证了中心管安装的稳定，以及保证了中心管使用过程中的稳定。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的图1的A处结构示意图。

图3为本发明的图1的B处结构示意图。

图4为本发明的中心管结构示意图。

图5为本发明的实施例2结构示意图。

附图标记为：1、连接器总成；101、连接芯管；102、连接头；103、第一螺纹圈；2、上接头总成；201、上接头外壳；202、卡瓦外壳；203、斜面卡瓦；204、缓冲杆；205、预紧弹簧；206、定位曲面块；207、定位螺纹；208、中心管；209、泄压槽；210、定位插销；211、延伸头；212、稳定螺杆；213、防偏差螺纹；214、稳定槽；3、下接头总成；301、下接头外壳；4、上连续油管；41、第二螺纹圈；42、定位螺纹；5、下连续油管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如附图1-4所示的一种连续油管连接器，包括连接器总成1、上接头总成2和下接头总成3，所述连接器总成1的顶部安装在上接头总成2的底部，所述上接头总成2的顶部安装有上连续油管4，所述连接器总成1的底部安装在下接头总成3的顶部，所述下接头总成3的底部安装有下连续油管5；

所述连接器总成1包括连接芯管101，所述连接器总成1上下两端的外部均焊接有连接头102，两个所述连接头102分别延伸至上接头总成2和下接头总成3的外部，所述上接头总成2包括上接头外壳201和卡瓦外壳202，所述卡瓦外壳202位于一个连接头102的顶部，所述卡瓦外壳202内腔的底部焊接有定位曲面块206，所述上接头外壳201包括上下两个部分，上部分上接头外壳201的直径值与卡瓦外壳202的直径值相同，下部分上接头外壳201直径值小于卡瓦外壳202的直径值，且下部分上接头外壳201位于卡瓦外壳202的内部，所述卡瓦外壳202的内壁焊接有位于定位曲面块206顶部的斜面卡瓦203，且斜面卡瓦203位于卡瓦外壳202与下部分上接头外壳201之间，所述卡瓦外壳202的顶面一体形成有延伸头211，所述延伸头211的顶部与上部分上接头外壳201的底部过盈配合，所述延伸头211的内部螺纹套装有稳定螺杆212，所述上接头外壳201的底部过盈配合有缓冲杆204，所述缓冲杆204的底部卡接在定位曲面块206的顶部，所述上接头外壳201的内壁固定套装有中心管208，所述中心管208的底部与定位曲面块206的顶部固定连接；

所述连接头102的顶部开设有第一螺纹圈103，所述中心管208的内壁开设有与第一螺纹圈103相适配的定位螺纹207，所述上连续油管4的底部固定套装有第二螺纹圈41，所述第二螺纹圈41的另一端延伸至上接头外壳201的内部并开设有位于中心管208内部相适配的定位螺纹42。

所述稳定螺杆212的表面开设有与延伸头211内部相适配的防偏差螺纹213，所述稳定螺杆212的端部延伸至中心管208的内部，且中心管208的内部开设有与稳定螺杆212相适配的稳定槽214，所述缓冲杆204的外部活动套装有预紧弹簧205，所述预紧弹簧205的上下两端分别与上接头外壳201的底部和定位曲面块206的顶部固定连接，所述中心管208的内径直径值相同，所述中心管208的外表面开设有泄压槽209，所述定位螺纹207的数量为两个，两个所述定位螺纹207分别位于中心管208内壁的上下两端，且定位螺纹42与第一螺纹圈103大小尺寸相同，所述第二螺纹圈41延伸至上接头外壳201的内部呈曲面，且定位曲面块206的底面呈与第二螺纹圈41相适配的曲面，所述泄压槽209的数量为若干个，且若干个泄压槽209的开口处与上接头外壳201的内壁过盈配合，所述上接头总成2和下接头总成3的内部的构件相同，所述下接头总成3包括下接头外壳301，所述连接头102的底部延伸至下接头外壳301的内部。

具体实施方式为：通过设置第二螺纹圈41分别与上连续油管4和下连续油管5相同，利用第二螺纹圈41内部的曲面使得流体呈旋涡状，当流体进入中心管208中，整个连接处的流程均呈直线型，使得流体的流动线路无需对注入头进行改变，现场使用方便，削减了二次涡流导致连接处内耗过大的问题，缩减了上接头总成2和下接头总成3的内壁磨损；通过通过设置斜面卡瓦203定位，冲力越大斜面卡瓦203卡紧力越大，同时利用延伸头211和稳定螺杆212，保证了上接头外壳201和卡瓦外壳202的连接稳定，在通过定位螺纹207与第一螺纹圈103和定位螺纹42相互配合，三者相辅相成，削减了单一连接方式造成单点扭矩过大的损失，极大的保证了整个连接头的使用寿命；通过泄压槽209，当液体贯穿中心管208时，中心管208流体下方的空气逐渐减少，整个泄压槽209内部的气压逐渐减少，使得中心管208更加吸附与上接头外壳201的内壁上，极大的保证了中心管208安装的稳定，以及保证了中心管208使用过程中的稳定。

实施例2

如附图5所示的一种连续油管连接器，包括连接器总成1、上接头总成2和下接头总成3，所述连接器总成1的顶部安装在上接头总成2的底部，所述上接头总成2的顶部安装有上连续油管4，所述连接器总成1的底部安装在下接头总成3的顶部，所述下接头总成3的底部安装有下连续油管5；

所述连接器总成1包括连接芯管101，所述连接器总成1上下两端的外部均焊接有连接头102，两个所述连接头102分别延伸至上接头总成2和下接头总成3的外部，所述上接头总成2包括上接头外壳201和卡瓦外壳202，所述卡瓦外壳202位于一个连接头102的顶部，所述卡瓦外壳202内腔的底部焊接有定位曲面块206，所述上接头外壳201包括上下两个部分，上部分上接头外壳201的直径值与卡瓦外壳202的直径值相同，下部分上接头外壳201直径值小于卡瓦外壳202的直径值，且下部分上接头外壳201位于卡瓦外壳202的内部，所述卡瓦外壳202的内壁焊接有位于定位曲面块206顶部的斜面卡瓦203，且斜面卡瓦203位于卡瓦外壳202与下部分上接头外壳201之间，所述卡瓦外壳202的顶面一体形成有延伸头211，所述延伸头211的顶部与上部分上接头外壳201的底部过盈配合，所述延伸头211的内部螺纹套装有稳定螺杆212，所述上接头外壳201的底部过盈配合有缓冲杆204，所述缓冲杆204的底部卡接在定位曲面块206的顶部，所述上接头外壳201的内壁固定套装有中心管208，所述中心管208的底部与定位曲面块206的顶部固定连接；

所述连接头102的顶部开设有第一螺纹圈103，所述中心管208的内壁开设有与第一螺纹圈103相适配的定位螺纹207，所述上连续油管4的底部固定套装有第二螺纹圈41，所述第二螺纹圈41的另一端延伸至上接头外壳201的内部并开设有位于中心管208内部相适配的定位螺纹42。

所述稳定螺杆212的表面开设有与延伸头211内部相适配的防偏差螺纹213，所述稳定螺杆212的端部延伸至中心管208的内部，且中心管208的内部开设有与稳定螺杆212相适配的稳定槽214，所述缓冲杆204的外部活动套装有预紧弹簧205，所述预紧弹簧205的上下两端分别与上接头外壳201的底部和定位曲面块206的顶部固定连接，所述中心管208的内径直径值相同，所述中心管208的外表面开设有泄压槽209，所述定位螺纹207的数量为两个，两个所述定位螺纹207分别位于中心管208内壁的上下两端，且定位螺纹42与第一螺纹圈103大小尺寸相同，所述第二螺纹圈41延伸至上接头外壳201的内部呈曲面，且定位曲面块206的底面呈与第二螺纹圈41相适配的曲面，所述泄压槽209的数量为若干个，且若干个泄压槽209的开口处与上接头外壳201的内壁过盈配合。

其中，所述上接头外壳201的端部卡接有定位插销210，所述定位插销210过盈配合在第二螺纹圈41的内部，且所述定位曲面块206的端部延伸至第二螺纹圈41底部的下方，且整个定位曲面块206的内壁呈流线型。

采用上述技术手段：通过定位插销210和定位曲面块206的设置，分别对第二螺纹圈41上下两端进行定位，从而保证了第二螺纹圈41，避免了第二螺纹圈41内部承受内压过大的造成损害的问题。

本发明工作原理：首先安装上述技术方案将各个组件定位，此时在下放连续油管，原油通过下连续油管5进入下接头总成3中，此时利用第二螺纹圈41内部的曲面使得流体呈旋涡状，当流体进入中心管208中，整个连接处的流程均呈直线型，使得流体的流动线路无需对注入头进行改变，此时原油再于连接器总成1中泄压流动，接着进入上接头总成2中继续利用连接头102内部的曲面使得流体呈旋涡状，当流体进入中心管208中，整个连接处的流程均呈直线型，使得流体的流动线路无需对注入头进行改变，最终若此往复对原油进行输送。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种连续油管连接器，其特征在于：包括连接器总成（1）、上接头总成（2）和下接头总成（3），所述连接器总成（1）的顶部安装在上接头总成（2）的底部，所述上接头总成（2）的顶部安装有上连续油管（4），所述连接器总成（1）的底部安装在下接头总成（3）的顶部，所述下接头总成（3）的底部安装有下连续油管（5）；

所述连接器总成（1）包括连接芯管（101），所述连接器总成（1）上下两端的外部均焊接有连接头（102），两个所述连接头（102）分别延伸至上接头总成（2）和下接头总成（3）的外部，所述上接头总成（2）包括上接头外壳（201）和卡瓦外壳（202），所述卡瓦外壳（202）位于一个连接头（102）的顶部，所述卡瓦外壳（202）内腔的底部焊接有定位曲面块（206），所述上接头外壳（201）包括上下两个部分，上部分上接头外壳（201）的直径值与卡瓦外壳（202）的直径值相同，下部分上接头外壳（201）直径值小于卡瓦外壳（202）的直径值，且下部分上接头外壳（201）位于卡瓦外壳（202）的内部，所述卡瓦外壳（202）的内壁焊接有位于定位曲面块（206）顶部的斜面卡瓦（203），且斜面卡瓦（203）位于卡瓦外壳（202）与下部分上接头外壳（201）之间，所述卡瓦外壳（202）的顶面一体形成有延伸头（211），所述延伸头（211）的顶部与上部分上接头外壳（201）的底部过盈配合，所述延伸头（211）的内部螺纹套装有稳定螺杆（212），所述上接头外壳（201）的底部过盈配合有缓冲杆（204），所述缓冲杆（204）的底部卡接在定位曲面块（206）的顶部，所述上接头外壳（201）的内壁固定套装有中心管（208），所述中心管（208）的底部与定位曲面块（206）的顶部固定连接；

所述连接头（102）的顶部开设有第一螺纹圈（103），所述中心管（208）的内壁开设有与第一螺纹圈（103）相适配的第一定位螺纹（207），所述上连续油管（4）的底部固定套装有第二螺纹圈（41），所述第二螺纹圈（41）的另一端延伸至上接头外壳（201）的内部并开设有位于中心管（208）内部相适配的第二定位螺纹（42）。

2.根据权利要求1所述的一种连续油管连接器，其特征在于：所述稳定螺杆（212）的表面开设有与延伸头（211）内部相适配的防偏差螺纹（213），所述稳定螺杆（212）的端部延伸至中心管（208）的内部，且中心管（208）的内部开设有与稳定螺杆（212）相适配的稳定槽（214）。

3.根据权利要求1所述的一种连续油管连接器，其特征在于：所述缓冲杆（204）的外部活动套装有预紧弹簧（205），所述预紧弹簧（205）的上下两端分别与上接头外壳（201）的底部和定位曲面块（206）的顶部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种连续油管连接器，其特征在于：所述中心管（208）的内径直径值相同，所述中心管（208）的外表面开设有泄压槽（209）。

5.根据权利要求1所述的一种连续油管连接器，其特征在于：所述第一定位螺纹（207）的数量为两个，两个所述第一定位螺纹（207）分别位于中心管（208）内壁的上下两端，且第二定位螺纹（42）与第一螺纹圈（103）大小尺寸相同。

6.根据权利要求1所述的一种连续油管连接器，其特征在于：所述第二螺纹圈（41）延伸至上接头外壳（201）的内部呈曲面，且定位曲面块（206）的底面呈与第二螺纹圈（41）相适配的曲面。

7.根据权利要求4所述的一种连续油管连接器，其特征在于：所述泄压槽（209）的数量为若干个，且若干个泄压槽（209）的开口处与上接头外壳（201）的内壁过盈配合。

8.根据权利要求1所述的一种连续油管连接器，其特征在于：所述上接头总成（2）和下接头总成（3）的内部的构件相同，所述下接头总成（3）包括下接头外壳（301），所述连接头（102）的底部延伸至下接头外壳（301）的内部。

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