CN112366622A

CN112366622A - 管缆一体式连续管连接器组件

Info

Publication number: CN112366622A
Application number: CN202011205214.4A
Authority: CN
Inventors: 刘少胡; 危轩; 江山
Original assignee: Yangtze University
Current assignee: Yangtze University
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2021-02-12
Anticipated expiration: 2040-11-02
Also published as: CN112366622B

Abstract

本发明涉及一种管缆一体式连续管连接器组件，属井下工具设备技术领域。该管缆一体式连续管连接器组件，包括井口连接器、管与管连接器和井底连接器；井口连接器包括三通套筒、衔接法兰、接线端子和阀口盖；三通套筒的下端端口设置有衔接法兰；三通套筒的侧端端口处通过阀口盖压装有中间件；阀口盖通过锁紧螺栓与三通套筒固定连接；中间件与阀口盖之间安装有接线端子。该管缆一体式连续管连接器组件，结构紧凑、设计巧妙；使用时不仅能够满足管缆一体式连续管的连续管本体的连接需要，而且能方便的连接电缆，更能对电缆的衔接处进行保护，从而解决了管缆一体式连续管使用现有连接器连接时存有的电缆衔接处易断裂的问题。

Description

管缆一体式连续管连接器组件

技术领域

本发明涉及管缆一体式连续管连接器组件，属井下工具设备技术领域。

背景技术

在石油生产勘探领域，连续管因具有带欠压平衡作业、作业速度快效率高、对地层的伤害低、成本低等优势和十分巨大的实际应用价值，被广泛应用在钻进采油工程中。在连续管使用过程中，连续管之间需要使用管与管连接器相互连接；连续管与潜油电泵等井下设备之间需要使用井底连接器相互连接；连续管上端与井口采油树之间需要使用井口连接器相互连接。这三种连接器被称为“管缆一体式连续管连接器组件”。现有的连接器是能够满足普通连续管连接的使用需要。但是随着工程实用的改进，目前急需设计一种新的管缆一体式连续管连接器。

管缆一体式连续管由连续管本体1、保护层2和电缆3构成；连续管本体1的圆周面上设置有一层保护层2；保护层2内嵌装有电缆3（参见说明书附图1）。其中电缆3具有将井口的电能传递到井底的功能。当管缆一体式连续管使用现有连接器4相互连接时，现有连接器4只能完成连续管本体1的相互连接工作（参见说明书附图2）；外侧的电缆3则需要将保护层2剥开后将电缆3直接衔接；如此电缆3之间的连接部分将直接暴露在外侧，存有缺乏保护导致的易腐蚀甚至断裂的问题。如此有必要针对管缆一体式连续管研发新的连接器，使其能够满足管缆一体式连续管井下的连接工作。

发明内容

本发明目的在于：提供一种结构紧凑、设计巧妙、安装简单的新型管缆一体式连续管连接器，它既能连接连续管本体也能连接电缆，在连接的同时电缆处于连接器内部避免因工作环境而使电缆受到腐蚀甚至断裂，以解决管缆一体式连续管使用现有连接器连接时存有的电缆衔接处易腐蚀甚至断裂问题的连接器组件。

本发明的技术方案是：

管缆一体式连续管的连接器组件，包括井口连接器、管与管连接器和井底连接器；管缆一体式连续管通过井口连接器与井上设备之间相互连接；管缆一体式连续管之间通过管与管连接器相互连接；管缆一体式连续管通过井底连接器与井下设备之间相互连接；其特征在于：井口连接器包括三通套筒、衔接法兰、中间件、接线端子和阀口盖；三通套筒的下端端口设置有衔接法兰；三通套筒的侧端端口处通过阀口盖压装有中间件；阀口盖通过锁紧螺栓与三通套筒固定连接；中间件与阀口盖之间安装有接线端子。

所述的阀口盖的中部设置有进缆孔；所述的中间件呈圆盘状结构；中间件的中部设置有避让沉孔；避让沉孔一侧设置有多个连接通孔；避让沉孔内安装有接线端子。

所述的管与管连接器均包括保护套和井中衔接轴；保护套内装有井中衔接轴；井中衔接轴的圆周面呈两端细中间粗的阶梯轴结构；井中衔接轴的中部设置有输送通孔；井中衔接轴上端和下端的圆周面上通过密封环槽间隔状安装有多个密封圈；井中衔接轴的中部设置有卡接环槽；卡接环槽两侧的井中衔接轴上相对应的设置有插接孔。

所述的插接孔呈“圆弧状”结构；井中衔接轴两端外侧的保护套圆周面上安装有锁紧抱箍。

所述的井底连接器包括保护套和井下衔接轴；保护套内装有井下衔接轴；井下衔接轴的圆周面呈两端细中间粗的阶梯轴结构；井下衔接轴的中部设置有输送通孔；井下衔接轴上端圆周面上通过密封环槽间隔状安装有多个密封圈；井下衔接轴下端的圆周面上设置有连接螺纹；井下衔接轴的中部设置有卡接环槽；卡接环槽两侧的井下衔接轴上相对应的设置有插接孔。

所述的井下衔接轴上端外侧的保护套圆周面上安装有锁紧抱箍。

所述的保护套包括两组保护半套、装配螺杆和装配螺母；两组保护半套扣合能够形成圆筒状结构；保护半套的扣合面呈“凹凸”形结构；保护半套的扣合面的“凸出部分”设置有锁紧通孔；两组保护半套扣合形成圆筒状结构后，装配螺杆插入到锁紧通孔后能够在装配螺母的配合下将保护套锁紧固定；保护套内侧中部设置有限位凸缘。

本发明的优点在于：

该管缆一体式连续管连接器组件，结构紧凑、设计巧妙；使用时不仅能够满足管缆一体式连续管的连续管本体的连接需要，而且也能方便电缆的连接，更能对电缆的衔接处进行保护，从而解决了管缆一体式连续管使用现有连接器连接时存有的电缆衔接处易腐蚀甚至断裂的问题，满足了企业安全使用的需要。

附图说明

图1为管缆一体式连续管的剖面结构示意图；

图2为管缆一体式连续管使用现有连接器连接时的结构示意图；

图3为本发明的井口连接器的结构示意图；

图4为本发明井口连接器的中间件的结构示意图；

图5为本发明管与管连接器的结构示意图；

图6为本发明管与管连接器的左视结构示意图；

图7为本发明井底连接器的结构示意图；

图8为本发明井底连接器的左视结构示意图；

图9为本发明保护套的结构示意图；

图10为本发明保护半套的结构示意图。

图中：1、连续管本体；2、保护层；3、电缆；4、现有连接器；5、井口连接器；6、管与管连接器；7、井底连接器；8、三通套筒；9、衔接法兰；10、中间件；11、接线端子；12、阀口盖；13、锁紧螺栓；14、进缆孔；15、避让沉孔；16、连接通孔；17、输送通孔；18、卡接环槽；19、插接孔；20、密封圈；21、连接螺纹；22、井中衔接轴；23、井下衔接轴；24、锁紧抱箍；25、保护套；26、保护半套；27、锁紧通孔；28、限位凸缘；29、装配螺杆；30、装配螺母。

具体实施方式

该管缆一体式连续管连接器组件，包括井口连接器5、管与管连接器6和井底连接器7（参见说明书附图3、5和7）。

井口连接器5包括三通套筒8、衔接法兰9、中间件10、接线端子11和阀口盖12（参见说明书附图3）；

三通套筒8的下端端口设置有衔接法兰9；三通套筒8的侧端端口处通过阀口盖12压装有中间件10（参见说明书附图3）；

阀口盖12的中部设置有进缆孔14（参见说明书附图3）；中间件10呈圆盘状结构；中间件10的中部设置有避让沉孔15；避让沉孔15一侧设置有多个连接通孔16；避让沉孔15内安装有接线端子11（参见说明书附图3和4）。接线端子11为常规部件，凡是市场上能够满足多个电缆线连接的接线端子均可满足本申请的使用需要；阀口盖12通过锁紧螺栓13与三通套筒8固定连接。

如此设置井口连接器5的目的在于：以使装配时，井口连接器5能够通过衔接法兰9安装在油井井口。当其与管缆一体式连续管连接时，首先需要将管缆一体式连续管的上端的保护层2剥离，使电缆3和连续管本体1分离，而后将剥离出来的电缆3和连续管本体1从下端插入到井口连接器5的内部。

电缆3和连续管本体1插入到井口连接器5的内部后，将电缆3通过连接通孔16插入到中间件10的内部后，将其与接线端子11连接。随后将外界电缆通过进缆孔14穿入到阀口盖12后使其与接线端子11连接。接线端子11插接完毕后，通过锁紧螺栓13和阀口盖12将中间件10固定安装即可。如此管缆一体式连续管即可通过井口连接器5与井口装置连接。此时由于电缆3与接线端子11的连接部位位于井口连接器5的内部，因此井口连接器5即可对电缆3与接线端子11形成保护，从而解决了管缆一体式连续管使用现有连接器连接时存有的电缆衔接处裸露在外存有的易腐蚀甚至断裂的问题。

管与管连接器6均包括保护套25和井中衔接轴22（参见说明书附图5）；井底连接器7包括保护套25和井下衔接轴23（参见说明书附图7）。

保护套25包括两组保护半套26、装配螺杆29和装配螺母30（参见说明书附图9和10）；两组保护半套26扣合能够形成圆筒状结构；保护半套26的扣合面呈“凹凸”形结构；保护半套26的扣合面的“凸出部分”设置有锁紧通孔27；两组保护半套26扣合形成圆筒状结构后，装配螺杆29插入到锁紧通孔27后能够在装配螺母30的配合下将保护套25锁紧固定。如此设置保护套25的目的在于：以将其设置呈分体式结构，从而便于其内部部件的安装。保护套25内侧中部设置有限位凸缘28（参见说明书附图7和9）。

管与管连接器6的保护套25内装有井中衔接轴22（参见说明书附图5）。井中衔接轴22的圆周面呈两端细中间粗的阶梯轴结构；井中衔接轴22的中部设置有输送通孔17；井中衔接轴22上端和下端的圆周面上通过密封环槽间隔状安装有多个密封圈20（参见说明书附图5）；装配时，井中衔接轴22可通过两端的细端部分插入到管缆一体式连续管的连续管本体1的内部，并利用连续管本体1的塑性变形达到胀紧固定的目的。

井中衔接轴22的中部设置有卡接环槽18；卡接环槽18与保护套25内侧的限位凸缘28卡接连接（参见说明书附图5）。如此设置后保护套25即可通过限位凸缘28和卡接环槽18对井中衔接轴22进行限位固定，以避免装配完成后，井中衔接轴22与保护套25之间发生“偏移”的问题。

卡接环槽18两侧的井中衔接轴22上相对应的设置有“圆弧状”结构的插接孔19（参见说明书附图5和6）。井中衔接轴22两端外侧的保护套25圆周面上安装有锁紧抱箍24。

使用管与管连接器6将两组管缆一体式连续管进行连接时；首先需要将待连接的两组管缆一体式连续管的端头上的保护层2剥离，使电缆3和连续管本体1分离。然后将连续管本体1与井中衔接轴22的细端部分插入连接；此时井中衔接轴22将通过胀紧的方式与连续管本体1保持固定连接。随后将井中衔接轴22两端管缆一体式连续管上的电缆3穿过对应的插接孔19后插入到井中衔接轴22上的卡接环槽18中，而后在卡接环槽18将电缆3之间相互连接。两组管缆一体式连续管的电缆3之间连接完毕后，在井中衔接轴22的外部使用装配螺杆29和装配螺母30扣合安装上保护套25。随后在井中衔接轴22两端外侧的保护套25圆周面上安装上锁紧抱箍24；此时锁紧抱箍24即可在外部挤压保护套25使其从外部将管缆一体式连续管夹紧固定，如此进一步提高了管缆一体式连续管与管与管连接器6的连接强度，降低了“断裂”的风险。

至此管缆一体式连续管通过管与管连接器6全部完成连接装配工作。此时管缆一体式连续管之间的电缆3连接部分位于管与管连接器6的内部，由此管与管连接器6即可对电缆3连接部分形成保护，从而解决了管缆一体式连续管使用现有连接器连接时存有的电缆衔接处裸露在外存有的易腐蚀甚至断裂的问题。

井底连接器7的保护套25内装有井下衔接轴23（参见说明书附图7）；井下衔接轴23的圆周面呈两端细中间粗的阶梯轴结构；井下衔接轴23的中部设置有输送通孔17；井下衔接轴23上端圆周面上通过密封环槽间隔状安装有多个密封圈20；井下衔接轴23下端的圆周面上设置有连接螺纹21（参见说明书附图7）。

井下衔接轴23的中部设置有卡接环槽18；卡接环槽18与保护套25内侧的限位凸缘28卡接连接（参见说明书附图7）。如此设置后保护套25即可通过限位凸缘28和卡接环槽18对井中衔接轴22进行限位固定，以避免装配完成后，井中衔接轴22与保护套25之间发生“偏移”的问题。

卡接环槽18两侧的井下衔接轴23上相对应的设置有插接孔19。井下衔接轴23上端外侧的保护套25圆周面上安装有锁紧抱箍24（参见说明书附图7）。

使用井底连接器7将管缆一体式连续管与潜油电泵连接时；首先需要将待连接的管缆一体式连续管端头的保护层2剥离，使电缆3和连续管本体1分离。然后将井底连接器7的井下衔接轴23上端插入到连续管本体1中，此时井下衔接轴23通过胀紧的方式与连续管本体1保持固定连接。然后将钻头通过旋转安装的方式安装在井下衔接轴23的下端。随后将管缆一体式连续管上的电缆3穿过对应的插接孔19后插入到井中衔接轴22上的卡接环槽18中，将钻头上的电缆穿过对应的插接孔19后插入到卡接环槽18中；而后在卡接环槽18将管缆一体式连续管的电缆3与钻头的电缆连接。电缆3之间连接完毕后，在井下衔接轴23的外部使用装配螺杆29和装配螺母30扣合安装上保护套25。随后在井下衔接轴23上端外侧的保护套25圆周面上安装上锁紧抱箍24；此时锁紧抱箍24即可在外部挤压保护套25使其从外部将管缆一体式连续管夹紧固定，如此进一步提高了管缆一体式连续管与井底连接器7的连接强度，降低了“断裂”的风险。

至此管缆一体式连续管通过井底连接器7全部完成与钻头之间的连接装配工作。此时管缆一体式连续管的电缆3与钻头电缆之间的连接部分位于井底连接器7的内部，由此井底连接器7即可对电缆3连接部分形成保护，从而解决了管缆一体式连续管使用现有连接器连接时存有的电缆衔接处裸露在外存有的易腐蚀甚至断裂的问题。

该管缆一体式连续管连接器组件，结构紧凑、设计巧妙；使用时不仅能够满足管缆一体式连续管的连续管本体1的连接需要，而且也能方便的连接电缆，更能对电缆3的衔接处进行保护，从而解决了管缆一体式连续管使用现有连接器4连接时存有的电缆3衔接处易腐蚀甚至断裂的问题，满足了企业安全使用的需要。

Claims

1.管缆一体式连续管连接器组件，包括井口连接器（5）、管与管连接器（6）和井底连接器（7）；管缆一体式连续管通过井口连接器（5）与井上设备之间相互连接；管缆一体式连续管之间通过管与管连接器（6）相互连接；管缆一体式连续管通过井底连接器（7）与井下设备之间相互连接；其特征在于：井口连接器（5）包括三通套筒（8）、衔接法兰（9）、中间件（10）、接线端子（11）和阀口盖（12）；三通套筒（8）的下端端口设置有衔接法兰（9）；三通套筒（8）的侧端端口处通过阀口盖（12）压装有中间件（10）；阀口盖（12）通过锁紧螺栓（13）与三通套筒（8）固定连接；中间件（10）与阀口盖（12）之间活动安装有接线端子（11）。

2.根据权利要求1所述的管缆一体式连续管连接器组件，其特征在于：所述的阀口盖（12）的中部设置有进缆孔（14）；所述的中间件（10）呈圆盘状结构；中间件（10）的中部设置有避让沉孔（15）；避让沉孔（15）一侧设置有多个连接通孔（16）；避让沉孔（15）内安装有接线端子（11）。

3.根据权利要求1所述的管缆一体式连续管连接器组件，其特征在于：所述的管与管连接器（6）均包括保护套（25）和井中衔接轴（22）；保护套（25）内装有井中衔接轴（22）；井中衔接轴（22）的圆周面呈两端细中间粗的阶梯轴结构；井中衔接轴（22）的中部设置有输送通孔（17）；井中衔接轴（22）上端和下端的圆周面上通过密封环槽间隔状安装有多个密封圈（20）；井中衔接轴（22）的中部设置有卡接环槽（18）；卡接环槽（18）两侧的井中衔接轴（22）上相对应的设置有插接孔（19）。

4.根据权利要求3所述的管缆一体式连续管连接器组件，其特征在于：所述的插接孔（19）呈“圆弧状”结构；井中衔接轴（22）两端外侧的保护套（25）圆周面上安装有锁紧抱箍（24）。

5.根据权利要求1所述的管缆一体式连续管连接器组件，其特征在于：所述的井底连接器（7）包括保护套（25）和井下衔接轴（23）；保护套（25）内装有井下衔接轴（23）；井下衔接轴（23）的圆周面呈两端细中间粗的阶梯轴结构；井下衔接轴（23）的中部设置有输送通孔（17）；井下衔接轴（23）上端圆周面上通过密封环槽间隔状安装有多个密封圈（20）；井下衔接轴（23）下端的圆周面上设置有连接螺纹（21）；井下衔接轴（23）的中部设置有卡接环槽（18）；卡接环槽（18）两侧的井下衔接轴（23）上相对应的设置有插接孔（19）。

6.根据权利要求5所述的管缆一体式连续管连接器组件，其特征在于：所述的井下衔接轴（23）上端外侧的保护套（25）圆周面上安装有锁紧抱箍（24）。

7.根据权利要求3或5所述的管缆一体式连续管连接器组件，其特征在于：所述的保护套（25）包括两组保护半套（26）、装配螺杆（29）和装配螺母（30）；两组保护半套（26）扣合能够形成圆筒状结构；保护半套（26）的扣合面呈“凹凸”形结构；保护半套（26）的扣合面的“凸出部分”设置有锁紧通孔（27）；两组保护半套（26）扣合形成圆筒状结构后，装配螺杆（29）插入到锁紧通孔（27）后能够在装配螺母（30）的配合下将保护套（25）锁紧固定；保护套（25）内侧中部设置有限位凸缘（28）。