CN112096306A - 一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器，包括上接头、挡板、摆动轴、隔圈、密封衬套、下接头、滚针轴承。所述下接头安装于上接头的虎口内，摆动轴安装于上接头的下部孔内和下接头的摆动轴孔内，摆动轴与上接头通过挡板固定；摆动轴与下接头的环空安装隔圈、滚针轴承、密封衬套，以实现下接头绕摆动轴的旋转；上接头、摆动轴和下接头内设有修井液通道，在摆动轴与上接头、下接头、密封衬套间，及密封衬套与下接头间分别安装有密封圈，为修井液由动力水龙头流入钻杆提供通道。拖动下接头，调节其轴线的空间位置，以便于钻杆与下接头的安装、拆卸。本发明在满足方便接、卸钻杆功能的同时，不影响修井液的流通，具有安全、高效的优点。

Description

一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器

技术领域

本发明涉及石油天然气井修井设备领域，具体涉及一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器。

背景技术

在石油与天然气开采过程中，会发生各种故障，如：井下沙堵、井筒内结蜡、油层堵塞、油气水层串通等油气井本身的故障，油管断裂、油管脱扣、渗漏等油井结构损坏，及抽油杆弯曲或脱扣、抽油泵工作不正常等井下设备故障，导致油气井减产甚至停产。修井作业是排除此类故障的重要手段。

小型修井机与动力水龙头联合修井是修井作业的重要方法之一。修井作业过程中，动力水龙头与钻杆接头连接，通过接钻杆、卸钻杆实现修井工具入井深度的变化，以满足修井作业的需要。受限于修井机的结构、井场条件，当前动力水龙头与钻杆连接、拆卸时，需要下放游车大钩，并人工斜拉动力水龙头底部，将动力水龙头与钻杆水平放置于地面，然后将动力水龙头下端与钻杆通过螺纹连接或拆卸。由于动力水龙头体积大、质量重，导致工人劳动强度大、安全性差、效率低。因此，亟需一种动力水龙头用钻杆连接器实现安全、高效的接、卸钻杆。

发明内容

本发明克服现有小型修井机与动力水龙头联合修井作业接、卸钻杆时工人劳动强度大、安全性差、效率低的不足，提供一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器。在接、卸钻杆时旋转本发明的下接头，使本发明下接头的轴线由竖直状态变为水平状态，将钻杆与本发明的下接头通过螺纹连接，降低了工人的劳动强度，实现了安全、高效接单根的目的。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器，包括上接头、螺栓、弹簧垫圈、挡板、定位螺钉、摆动轴、隔圈、滚针轴承、密封衬套和下接头。

所述摆动轴安装在上接头的下部孔内，挡板安装在摆动轴的挡板槽内，挡板的上端通过螺栓与上接头连接，挡板的下端通过定位螺钉与摆动轴端面连接，以实现摆动轴的轴向和径向定位。

所述上接头中部左侧设有螺栓孔，用于配合螺栓对挡板进行固定，上接头下部开有用于安装摆动轴的孔、用于安装第一密封圈的密封槽，上接头的下端设置有用于下接头摆动的虎口，所述虎口满足下接头在-136°～136°的范围内摆动。

所述下接头安装于上接头的虎口内，摆动轴安装于下接头的摆动轴孔内，隔圈、滚针轴承和密封衬套安装在摆动轴与下接头间的环空内，滚针轴承对称安装在密封衬套的两侧，隔圈安装于上接头与滚针轴承间，对滚针轴承进行轴向定位，以实现下接头绕摆动轴旋转。

上接头内部开有用于连通动力水龙头的第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道；摆动轴的内部设置有第一孔，第二孔、第三孔、环形槽，且第一孔、第三孔均与第二孔相贯，第三孔与环形槽相贯，且第一孔对称设置在摆动轴两侧；所述第一孔与上接头的第三流体通道连通，环形槽与下接头的第四孔连通；摆动轴与上接头之间设有第一密封圈，密封衬套上装有与下接头进行密封的第二密封圈，密封衬套上装有与摆动轴进行密封的第三密封圈，第二密封圈、第三密封圈在单侧成对布置，起到双级密封的作用；从而形成修井液通道，确保在下接头绕摆动轴转动过程中修井液的流通和压力不受影响。

所述上接头的上端设有用于连接动力水龙头的内螺纹，下接头的下端设有用于连接钻杆的外螺纹，上接头与动力水龙头相连接；接钻杆时，拖动下接头使得下接头绕摆动轴旋转，直至下接头的轴线处于水平位置，调节钻杆的轴线使其与下接头的轴线重合，将钻杆与下接头连接，完成接钻杆作业；卸钻杆时，下放大钩、斜拖钻杆底部，此时下接头绕摆动轴旋转，使得下接头的轴线处于水平状态，以便完成卸钻杆作业。

修井作业时，高压修井液从上接头流入，经第一流体通道、第二流体通道、第三流体通道、第一孔、第二孔、第三孔、环形槽，然后通过环形槽和第四孔流入钻杆。

在转运井场时，通过上接头上的部2个起吊孔起吊本装置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1、接钻杆时，下放游车大钩、拖动下接头，此时下接头绕摆动轴旋转，即可轻易改变下接头的空间位置，以便将钻杆与下接头连接；卸钻杆时，下放游车大钩、拖动钻杆底部，此时下接头绕摆动轴旋转，使得钻杆及下接头的轴线处于水平状态，以便完成卸钻杆作业。因此，有效地降低了工人的劳动强度、提高了效率和安全性。

2、本发明装置内部设置有高压修井液通道，且该通道与动力水龙头及钻杆的通道连通，在实现便于接、卸钻杆的功能同时，不影响修井液的流通。

3、采用螺纹连接的方式与动力水龙头、钻杆连结，可利用修井作业现场既有的液压大钳进行螺纹上、卸，安装方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明下接头的结构示意图，其中(a)为下接头的左视图，(b)为(a)的A-A截面剖视图；

图3为本发明上接头的结构示意图，其中(a)为上接头的左视图，(b)为(a)的B-B截面剖面图；

图4为本发明摆动轴的结构示意图，其中(a)为摆动轴的俯视图，(b)为(a)的B向视图，(c)为(a)的C-C截面剖视图；

图5为本发明密封衬套结的构示意图，其中(a)为密封衬套结构示意图，(b)为(a)的D-D截面剖视图；

图6为本发明的修井液流向示意图；

图中：1、上接头；2、起吊孔；3、螺栓；4、弹簧垫圈；5、挡板；6、定位螺钉；7、摆动轴；8、第一密封圈；9、隔圈；10、滚针轴承；11、密封衬套；12、第二密封圈；13、下接头；14、堵头；15、挡板槽；16、第一流体通道；17、第二流体通道；18、第三流体通道；19、孔；20、密封槽；21、第一孔；22、第三孔；23、环形槽；24、第二孔；25、第四孔；26、摆动轴孔；27、第三密封圈。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器，包括上接头1、挡板5、摆动轴7、隔圈9、密封衬套11、下接头13、螺栓3、定位螺钉6、弹簧垫圈4和滚针轴承10等。

如图1、图4所示，摆动轴7左端面开有挡板槽15、用于安装定位螺钉6的螺纹孔，摆动轴7内部设置有第一孔21，第二孔24、第三孔22、环形槽23，且第一孔21对称设置在摆动轴7两侧，所述第一孔21用于连通上接头1内部的第三流体通道18，第一孔21和第三孔22均与第二孔24相贯，第三孔22与环形槽23相贯，环形槽23与下接头13的第四孔25连通，第三孔24的右端用堵头14封堵，确保在下接头13绕摆动轴7转动过程中高压流体通道内修井液的流通和压力不受影响。

如图1、图5所示，密封衬套11与下接头13之间安装有第二密封圈12，密封衬套11与摆动轴7之间第三密封圈27，且第二密封圈12、第三密封圈27在单侧成对布置，起到双级密封的作用。

如图1、图2、图3所示，上接头1的上端设有用于连接动力水龙头的内螺纹，下接头13的下端设有用于连接钻杆的外螺纹。接、卸钻杆过程中，下放游车大钩、并斜拉下接头13，下接头13在虎口内-136°～136°范围转动，从而改变下接头13的位置，以满足接、卸钻杆的需要。

如图1、图6所示，箭头代表工作时修井液的流动方向，所述上接头1内部设有连通的第一流体通道16、第二流体通道17、第三流体通道18，摆动轴7内部设有连通的第一孔21、第二孔24、第三孔22、环形槽23，下接头13内设有第四孔25，从而确保由动力水龙头注入的高压修井液经上接头1、摆动轴7和下接头13流入钻杆，实现修井液的正常输送。

Claims (3)

1.一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器，其特征在于，一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器，其特征在于，包括上接头(1)、螺栓(3)、弹簧垫圈(4)、挡板(5)、定位螺钉(6)、摆动轴(7)、隔圈(9)、滚针轴承(10)、密封衬套(11)和下接头(13)；所述摆动轴(7)安装在上接头(1)的下部孔(19)内，挡板(5)安装在摆动轴(7)的挡板槽(15)内，挡板(5)的上端通过螺栓(3)与上接头(1)连接，挡板(5)的下端通过定位螺钉(6)与摆动轴(7)端面连接，以实现摆动轴(7)的轴向和径向定位；所述下接头(13)安装于上接头(1)的虎口内，摆动轴(7)安装于下接头(13)的摆动轴孔(26)内，隔圈(9)、滚针轴承(10)和密封衬套(11)安装在摆动轴(7)与下接头(13)间的环空内，滚针轴承(10)对称安装在密封衬套(11)的两侧，隔圈(9)安装于上接头(1)与滚针轴承(10)间，对滚针轴承(10)进行轴向定位，以实现下接头(13)绕摆动轴(7)旋转；所述上接头(1)的上端设有用于连接动力水龙头的内螺纹，下接头(13)的下端设有用于连接钻杆的外螺纹，工作时动力水龙头用摆动式钻杆连接器的上接头(1)与动力水龙头连接，动力水龙头用摆动式钻杆连接器的下接头(13)与钻杆连接，由动力水龙头注入的修井液经上接头(1)、摆动轴(7)和下接头(13)内的修井液通道流入钻杆，实现修井液的输送。

2.根据权利要求1所述的一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器，其特征在于，所述摆动轴(7)内设置有第一孔(21)、第二孔(24)、第三孔(22)、环形槽(23)，所述上接头(1)内设有第一流体通道(16)、第二流体通道(17)、第三流体通道(18)，所述下接头(13)内设有第四孔(25)；第一孔(21)对称设置，第一孔(21)与第三流体通道(18)连通，第一孔(21)、第三孔(22)均与第二孔(24)相贯，第三孔(22)与环形槽(23)相贯，环形槽(23)与第四孔(25)连通；摆动轴(7)与上接头(1)之间设有第一密封圈(8)，密封衬套(11)上装有与下接头(13)进行密封的第二密封圈(12)，密封衬套(11)上装有与摆动轴(7)进行密封的第三密封圈(27)，从而形成修井液通道，确保在下接头(13)绕摆动轴(7)转动过程中修井液的流通和压力不受影响；且第二密封圈(12)、第三密封圈(27)在单侧成对布置，起到双级密封的作用。

3.根据权利要求1所述的一种动力水龙头用摆动式钻杆连接器，其特征在于，所述上接头(1)下部设有用于安装摆动轴(7)的孔(19)、用于安装第一密封圈(8)的密封槽(20)，且上接头(1)的下部设置有用于下接头(13)摆动的虎口；接、卸钻杆时，随着动力水龙头的下放、拖动下接头(13)，下接头(13)可在所述虎口内旋转、旋转范围为-136°～136°，以满足接、卸钻杆的需要。

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