CN112983292B - 连续管钻井装置的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连续管钻井装置的连接结构，包括第一工具壳体、第一工具内筒、第二工具壳体、第二工具内筒、电缆母插头和电缆公插头；连接结构处于连接状态的情况下，第一工具壳体的第一螺纹和第二工具壳体的第二螺纹连接，第一流体通道和第二流体通道连通，电缆母插头和电缆公插头插接；连接结构处于分离状态的情况下，第一工具壳体和第二工具壳体分离，电缆母插头和电缆公插头分离。该方案在连接第一工具壳体和第二工具壳体的同时，实现了电缆公插头和电缆母插头的连接，从而实现了不同电缆的连接以及不同工具的连接。该方案可将电力和信号线引入井下，以采用电动的方式驱动定向机构，并能实现信号传输，提高钻井效率和可靠性。

Description

连续管钻井装置的连接结构

技术领域

本发明涉及油田设备技术领域，具体而言，涉及一种连续管钻井装置的连接结构。

背景技术

连续管钻井技术是近年兴起的一项新型钻井方式，具有成本低、效率高、安全可靠性强等优势，目前较成熟的连续管钻井方式依靠泥浆驱动井下动力钻具和定向机构。若采用有缆的方式，将电力和信号线引入井下，则可采用电动的方式驱动定向机构，并能实现信号的双向高速传输，提高钻井效率和可靠性。现有的连续管钻井装置不便于进行电缆以及不同工具的连接以及井下引入，影响操作效率。

发明内容

本发明提供了一种连续管钻井装置的连接结构，以便于实现电缆以及工具间的连接。

为了实现上述目的，本发明提供了一种连续管钻井装置的连接结构，包括第一工具壳体、第一工具内筒、第二工具壳体、第二工具内筒、电缆母插头和电缆公插头，其中，所述第一工具内筒设置在所述第一工具壳体内，所述第一工具壳体和所述第一工具内筒之间具有第一流体通道，所述第一工具壳体具有第一螺纹，所述电缆母插头设置在所述第一工具内筒中；所述第二工具内筒设置在所述第二工具壳体内，所述第二工具壳体和所述第二工具内筒之间具有第二流体通道，所述第二工具壳体具有第二螺纹，所述电缆公插头设置在所述第二工具内筒中；所述连接结构具有连接状态和分离状态，所述连接结构处于所述连接状态的情况下，所述第一工具壳体的第一螺纹和所述第二工具壳体的第二螺纹连接，所述第一流体通道和所述第二流体通道连通，所述电缆母插头和所述电缆公插头插接；所述连接结构处于所述分离状态的情况下，所述第一工具壳体和所述第二工具壳体分离，所述电缆母插头和所述电缆公插头分离。

进一步地，所述第一工具内筒为中空筒状结构，所述第一工具内筒具有母安装孔和用于穿过电缆的第一电缆通道，所述第一电缆通道和所述母安装孔连通；所述电缆母插头设置在所述母安装孔内，所述电缆母插头具有插接口和第一密封槽，所述插接口用于与所述电缆公插头插接，所述第一密封槽设置在所述电缆母插头的外壁上。

进一步地，所述母安装孔的内壁上具有母定位槽，所述电缆母插头包括母柱体和凸出设置在所述母柱体上的母定位块，所述插接口和所述第一密封槽均位于所述母柱体上，所述母定位块设置在所述母定位槽内，以对所述电缆母插头的周向进行定位。

进一步地，所述母安装孔的槽底具有第一定位台肩，所述母安装孔的内壁上具有第一卡接槽，所述电缆母插头的朝向所述母安装孔的槽底的一端具有第一环形槽；所述连接结构还包括第一卡簧和第一弹性垫圈，所述第一卡簧卡接在所述第一卡接槽内，所述第一卡簧与所述电缆母插头的端面抵接，所述第一弹性垫圈设置在所述第一环形槽内，所述第一弹性垫圈与所述第一定位台肩抵接。

进一步地，所述第二工具内筒为中空筒状结构，所述第二工具内筒具有公安装孔和用于穿过电缆的第二电缆通道，所述第二电缆通道和所述公安装孔连通；所述电缆公插头的至少一部分设置在所述公安装孔内，所述电缆公插头具有第二密封槽，所述第二密封槽设置在所述电缆公插头的外壁上。

进一步地，所述公安装孔的内壁上具有公定位槽，所述电缆公插头包括安装段、插接段和公定位块，所述插接段与所述安装段连接，所述公定位块凸出设置在所述安装段上，所述安装段设置在所述公安装孔内，所述公定位块设置在所述公定位槽内以对所述电缆公插头的周向进行定位，所述第二密封槽设置在所述安装段和/或所述插接段的外壁上，所述插接段用于与所述电缆母插头插接。

进一步地，所述公安装孔的内壁上具有第二卡接槽，所述电缆公插头的朝向所述公安装孔的槽底的一端具有第二环形槽，所述连接结构还包括第二卡簧和第二弹性垫圈，所述第二卡簧卡接在所述第二卡接槽内，所述第二卡簧与所述电缆公插头限位配合，所述第二弹性垫圈设置在所述第二环形槽内，所述第二弹性垫圈与所述公安装孔的槽底抵接。

进一步地，所述第一工具壳体为中空筒状结构，所述第一工具壳体包括顺次连接的第一筒段、第二筒段和第三筒段，所述第一筒段和所述第三筒段的外壁均为圆柱形结构，所述第二筒段的外壁为圆锥形结构，所述第一螺纹设置在所述第二筒段的外壁上；所述第二工具壳体为中空筒状结构，所述第二工具壳体内具有顺次连通的第一通孔、第二通孔和第三通孔，所述第二工具内筒设置在所述第一通孔和所述第二通孔中，所述第二通孔的内壁为圆柱形结构，所述第三通孔的内壁为圆锥形结构，所述第二螺纹设置在所述第二通孔的内壁上；其中，所述第三筒段用于与所述第二通孔配合，所述第二筒段用于与所述第三通孔配合。

进一步地，所述第一筒段的外壁上具有第一限位台阶，所述第一限位台阶用于与所述第二工具壳体的端面抵接，所述第二通孔的内壁上具有第二限位台阶，所述第三筒段的端面用于与所述第二限位台阶抵接。

进一步地，所述第一筒段的内壁上具有第三限位台阶，所述第一工具内筒的外壁上具有第四限位台阶，所述第四限位台阶与所述第三限位台阶抵接，以限定所述第一工具内筒和所述第一工具壳体在长度方向的相对位置。

应用本发明的技术方案，提供了一种连续管钻井装置的连接结构，包括第一工具壳体、第一工具内筒、第二工具壳体、第二工具内筒、电缆母插头和电缆公插头，其中，第一工具内筒设置在第一工具壳体内，第一工具壳体和第一工具内筒之间具有第一流体通道，第一工具壳体具有第一螺纹，电缆母插头设置在第一工具内筒中；第二工具内筒设置在第二工具壳体内，第二工具壳体和第二工具内筒之间具有第二流体通道，第二工具壳体具有第二螺纹，电缆公插头设置在第二工具内筒中；连接结构具有连接状态和分离状态，连接结构处于连接状态的情况下，第一工具壳体的第一螺纹和第二工具壳体的第二螺纹连接，第一流体通道和第二流体通道连通，电缆母插头和电缆公插头插接；连接结构处于分离状态的情况下，第一工具壳体和第二工具壳体分离，电缆母插头和电缆公插头分离。采用该方案，在连接第一工具壳体和第二工具壳体的同时，即可实现电缆公插头和电缆母插头的连接，从而实现了不同电缆的连接以及不同工具的连接，操作方便。这样可将电力和信号线引入井下，以采用电动的方式驱动定向机构，并能实现信号的高速传输，提高钻井效率和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的连续管钻井装置的连接结构的结构示意图；

图2示出了图1中的第一工具壳体的结构示意图；

图3示出了图1中的第一工具内筒的结构示意图；

图4示出了图1中的第二工具壳体的结构示意图；

图5示出了图1中的电缆母插头的结构示意图；

图6示出了图1中的电缆公插头的结构示意图；

图7示出了图1中的第二工具内筒的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、第一工具壳体；101、第一限位台阶；102、第一螺纹；103、第一流体通道；104、第三筒段；

2、第一工具内筒；201、第一电缆通道；202、第一定位台肩；203、母安装孔；204、第一卡接槽；205、密封沉孔；206、母定位槽；

3、第二工具壳体；301、第二螺纹；302、第二通孔；303、第二流体通道；

4、电缆母插头；401、第一环形槽；402、第一密封槽；404、母定位块；

5、电缆公插头；501、第二密封槽；502、公定位块；504、第二环形槽；

6、第二工具内筒；601、公定位槽；602、第二卡接槽；603、公安装孔；604、第二电缆通道；605、第三密封槽；

7、第一密封圈；8、第二弹性垫圈；9、第二密封圈；10、第二卡簧；11、第一卡簧；12、第三密封圈；13、第一弹性垫圈。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如附图所示，本发明的实施例提供了一种连续管钻井装置的连接结构，连接结构包括第一工具壳体1、第一工具内筒2、第二工具壳体3、第二工具内筒6、电缆母插头4和电缆公插头5，其中，第一工具内筒2设置在第一工具壳体1内，第一工具壳体1和第一工具内筒2之间具有第一流体通道103，第一工具壳体1具有第一螺纹102，电缆母插头4设置在第一工具内筒2中；第二工具内筒6设置在第二工具壳体3内，第二工具壳体3和第二工具内筒6之间具有第二流体通道303，第二工具壳体3具有第二螺纹301，电缆公插头5设置在第二工具内筒6中；连接结构具有连接状态和分离状态，连接结构处于连接状态的情况下，第一工具壳体1的第一螺纹102和第二工具壳体3的第二螺纹301连接，第一流体通道103和第二流体通道303连通，电缆母插头4和电缆公插头5插接；连接结构处于分离状态的情况下，第一工具壳体1和第二工具壳体3分离，电缆母插头4和电缆公插头5分离。

应用本实施例的技术方案，提供了一种连续管钻井装置的连接结构，包括第一工具壳体1、第一工具内筒2、第二工具壳体3、第二工具内筒6、电缆母插头4和电缆公插头5，其中，第一工具内筒2设置在第一工具壳体1内，第一工具壳体1和第一工具内筒2之间具有第一流体通道103，第一工具壳体1具有第一螺纹102，电缆母插头4设置在第一工具内筒2中；第二工具内筒6设置在第二工具壳体3内，第二工具壳体3和第二工具内筒6之间具有第二流体通道303，第二工具壳体3具有第二螺纹301，电缆公插头5设置在第二工具内筒6中；连接结构具有连接状态和分离状态，连接结构处于连接状态的情况下，第一工具壳体1的第一螺纹102和第二工具壳体3的第二螺纹301连接，第一流体通道103和第二流体通道303连通，电缆母插头4和电缆公插头5插接；连接结构处于分离状态的情况下，第一工具壳体1和第二工具壳体3分离，电缆母插头4和电缆公插头5分离。采用该方案，在连接第一工具壳体1和第二工具壳体3的同时，即可实现电缆公插头5和电缆母插头4的连接，从而实现了不同电缆的连接以及不同工具的连接，操作方便。这样可将电力和信号线引入井下，以采用电动的方式驱动定向机构，并能实现信号的双向高速传输，提高钻井效率和可靠性。

本方案中的电缆公插头5和电缆母插头4均用于连接电缆。第一工具壳体1和第一工具内筒2属于第一工具，第二工具壳体3和第二工具内筒6属于第二工具。本方案中的第一流体通道103和第二流体通道303内可用于输送泥浆等流体，以对装置进行冷却或驱动。可选地，第一流体通道103和第二流体通道303均为环形通道，这样可以提高流量。

可选地，连接结构处于连接状态的情况下，第一工具内筒2和第二工具内筒6插接，以便于定位，从而便于电缆母插头4和电缆公插头5插接，并且可提高连接强度。

可选地，第二工具内筒6的端部插入第一工具内筒2内，并且第二工具内筒6的外壁上具有限位台阶，该限位台阶与第一工具内筒2的端面抵接，以对第一工具内筒2和第二工具内筒6的轴向进行限位。

在本实施例中，第一工具内筒2为中空筒状结构，第一工具内筒2具有母安装孔203和用于穿过电缆的第一电缆通道201，第一电缆通道201和母安装孔203连通；电缆母插头4设置在母安装孔203内，电缆母插头4具有插接口和第一密封槽402，插接口用于与电缆公插头5插接，第一密封槽402设置在电缆母插头4的外壁上。这样可通过第一电缆通道201穿设电缆并将电缆与电缆母插头4连接。通过第一密封槽402可设置第三密封圈12以提高密封效果。

在本实施例中，母安装孔203的内壁上具有母定位槽206，电缆母插头4包括母柱体和凸出设置在母柱体上的母定位块404，插接口和第一密封槽402均位于母柱体上，母定位块404设置在母定位槽206内，以对电缆母插头4的周向进行定位。通过母定位块404和母定位槽206的配合可对电缆母插头4的周向进行定位，防止转动。

进一步地，母安装孔203的槽底具有第一定位台肩202，母安装孔203的内壁上具有第一卡接槽204，电缆母插头4的朝向母安装孔203的槽底的一端具有第一环形槽401；连接结构还包括第一卡簧11和第一弹性垫圈13，第一卡簧11卡接在第一卡接槽204内，第一卡簧11与电缆母插头4的端面抵接，第一弹性垫圈13设置在第一环形槽401内，第一弹性垫圈13与第一定位台肩202抵接。通过上述设置，可以对电缆母插头4的轴向进行可靠定位。而且，第一弹性垫圈13可在装配时对电缆母插头4起到缓冲作用。

在本实施例中，第二工具内筒6为中空筒状结构，第二工具内筒6具有公安装孔603和用于穿过电缆的第二电缆通道604，第二电缆通道604和公安装孔603连通；电缆公插头5的至少一部分设置在公安装孔603内，电缆公插头5具有第二密封槽501，第二密封槽501设置在电缆公插头5的外壁上。这样可通过第二电缆通道604穿设电缆并将电缆与电缆公插头5连接。通过第二密封槽501可设置第一密封圈7以提高密封效果。

在本实施例中，公安装孔603的内壁上具有公定位槽601，电缆公插头5包括安装段、插接段和公定位块502，插接段与安装段连接，公定位块502凸出设置在安装段上，安装段设置在公安装孔603内，公定位块502设置在公定位槽601内以对电缆公插头5的周向进行定位，第二密封槽501设置在安装段和/或插接段的外壁上，插接段用于与电缆母插头4插接。这样可通过公定位块502和公定位槽601的配合对电缆公插头5的周向进行限位。

进一步地，公安装孔603的内壁上具有第二卡接槽602，电缆公插头5的朝向公安装孔603的槽底的一端具有第二环形槽504，连接结构还包括第二卡簧10和第二弹性垫圈8，第二卡簧10卡接在第二卡接槽602内，第二卡簧10与电缆公插头5限位配合，第二弹性垫圈8设置在第二环形槽504内，第二弹性垫圈8与公安装孔603的槽底抵接。通过上述设置，可以对电缆公插头5的轴向进行可靠定位。而且，第二弹性垫圈8可在装配时对电缆公插头5起到缓冲作用。

可选地，第一工具内筒2内还具有与母安装孔203连通的密封沉孔205，装配好后，第二工具内筒6的一部分插入密封沉孔205内，这样可实现第一工具内筒2和第二工具内筒6定位和可靠连接，以便于实现电缆公插头5和电缆母插头4的连接，并且保证连接的可靠性。在第二工具内筒6的外壁上设置有第三密封槽605，第三密封槽605与密封沉孔205的内壁之间设置有第二密封圈9，以提高密封效果，防止液体进入电缆。

在本实施例中，第一工具壳体1为中空筒状结构，第一工具壳体1包括顺次连接的第一筒段、第二筒段和第三筒段104，第一筒段和第三筒段104的外壁均为圆柱形结构，第二筒段的外壁为圆锥形结构，第一螺纹102设置在第二筒段的外壁上；第二工具壳体3为中空筒状结构，第二工具壳体3内具有顺次连通的第一通孔、第二通孔302和第三通孔，第二工具内筒6设置在第一通孔和第二通孔302中，第二通孔302的内壁为圆柱形结构，第三通孔的内壁为圆锥形结构，第二螺纹301设置在第二通孔302的内壁上；其中，第三筒段104用于与第二通孔302配合，第二筒段用于与第三通孔配合。通过上述设置，第三筒段104和第二通孔302的配合可起到导向和限位的作用，便于第一工具壳体1和第二工具壳体3的对接。上述设置使得第一螺纹102和第二螺纹301均为锥螺纹，这样可以提高连接效率。

在本实施例中，第一筒段的外壁上具有第一限位台阶101，第一限位台阶101用于与第二工具壳体3的端面抵接，第二通孔302的内壁上具有第二限位台阶，第三筒段104的端面用于与第二限位台阶抵接。通过上述设置，可对第一工具壳体1和第二工具壳体3在轴向方向进行限位，避免轴向力过大而损坏。

进一步地，第一筒段的内壁上具有第三限位台阶，第一工具内筒2的外壁上具有第四限位台阶，第四限位台阶与第三限位台阶抵接，以限定第一工具内筒2和第一工具壳体1在长度方向的相对位置。这样可限定第一工具内筒2和第一工具壳体1在长度方向的位置，提高连接可靠性。

采用上述方案，在连接第一工具壳体1和第二工具壳体3的同时，即可实现电缆公插头5和电缆母插头4的连接，从而实现了不同电缆的连接以及不同工具的连接，操作方便。这样可将电力和信号线引入井下，以采用电动的方式驱动定向机构，并能实现信号的双向高速传输，提高钻井效率和可靠性。本方案与现有技术相比的优点在于：本发明采用了同心双筒结构实现了电缆连接的干湿分离，降低了电缆插头的设计难度和连接风险。特殊设计的导向结构可在连接过程中起到扶正作用，避免电缆插头被挤坏。具有结构简单、安装方便快捷的优点。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (3)

1.一种连续管钻井装置的连接结构，其特征在于，包括第一工具壳体（1）、第一工具内筒（2）、第二工具壳体（3）、第二工具内筒（6）、电缆母插头（4）和电缆公插头（5），其中，

所述第一工具内筒（2）设置在所述第一工具壳体（1）内，所述第一工具壳体（1）和所述第一工具内筒（2）之间具有第一流体通道（103），所述第一工具壳体（1）具有第一螺纹（102），所述电缆母插头（4）设置在所述第一工具内筒（2）中；

所述第二工具内筒（6）设置在所述第二工具壳体（3）内，所述第二工具壳体（3）和所述第二工具内筒（6）之间具有第二流体通道（303），所述第二工具壳体（3）具有第二螺纹（301），所述电缆公插头（5）设置在所述第二工具内筒（6）中；

所述连接结构具有连接状态和分离状态，所述连接结构处于所述连接状态的情况下，所述第一工具壳体（1）的第一螺纹（102）和所述第二工具壳体（3）的第二螺纹（301）连接，所述第一流体通道（103）和所述第二流体通道（303）连通，所述电缆母插头（4）和所述电缆公插头（5）插接；所述连接结构处于所述分离状态的情况下，所述第一工具壳体（1）和所述第二工具壳体（3）分离，所述电缆母插头（4）和所述电缆公插头（5）分离；

所述第一工具内筒（2）为中空筒状结构，所述第一工具内筒（2）具有母安装孔（203）和用于穿过电缆的第一电缆通道（201），所述第一电缆通道（201）和所述母安装孔（203）连通；所述电缆母插头（4）设置在所述母安装孔（203）内，所述电缆母插头（4）具有插接口和第一密封槽（402），所述插接口用于与所述电缆公插头（5）插接，所述第一密封槽（402）设置在所述电缆母插头（4）的外壁上；

所述母安装孔（203）的内壁上具有母定位槽（206），所述电缆母插头（4）包括母柱体和凸出设置在所述母柱体上的母定位块（404），所述插接口和所述第一密封槽（402）均位于所述母柱体上，所述母定位块（404）设置在所述母定位槽（206）内，以对所述电缆母插头（4）的周向进行定位；

所述母安装孔（203）的槽底具有第一定位台肩（202），所述母安装孔（203）的内壁上具有第一卡接槽（204），所述电缆母插头（4）的朝向所述母安装孔（203）的槽底的一端具有第一环形槽（401）；所述连接结构还包括第一卡簧（11）和第一弹性垫圈（13），所述第一卡簧（11）卡接在所述第一卡接槽（204）内，所述第一卡簧（11）与所述电缆母插头（4）的端面抵接，所述第一弹性垫圈（13）设置在所述第一环形槽（401）内，所述第一弹性垫圈（13）与所述第一定位台肩（202）抵接；

所述第二工具内筒（6）为中空筒状结构，所述第二工具内筒（6）具有公安装孔（603）和用于穿过电缆的第二电缆通道（604），所述第二电缆通道（604）和所述公安装孔（603）连通；所述电缆公插头（5）的至少一部分设置在所述公安装孔（603）内，所述电缆公插头（5）具有第二密封槽（501），所述第二密封槽（501）设置在所述电缆公插头（5）的外壁上；

所述第一工具壳体（1）为中空筒状结构，所述第一工具壳体（1）包括顺次连接的第一筒段、第二筒段和第三筒段（104），所述第一筒段和所述第三筒段（104）的外壁均为圆柱形结构，所述第二筒段的外壁为圆锥形结构，所述第一螺纹（102）设置在所述第二筒段的外壁上；所述第二工具壳体（3）为中空筒状结构，所述第二工具壳体（3）内具有顺次连通的第一通孔、第二通孔（302）和第三通孔，所述第二工具内筒（6）设置在所述第一通孔和所述第二通孔（302）中，所述第二通孔（302）的内壁为圆柱形结构，所述第三通孔的内壁为圆锥形结构，所述第二螺纹（301）设置在所述第二通孔（302）的内壁上；其中，所述第三筒段（104）用于与所述第二通孔（302）配合，所述第二筒段用于与所述第三通孔配合；

所述第一筒段的外壁上具有第一限位台阶（101），所述第一限位台阶（101）用于与所述第二工具壳体（3）的端面抵接，所述第二通孔（302）的内壁上具有第二限位台阶，所述第三筒段（104）的端面用于与所述第二限位台阶抵接；

所述第一筒段的内壁上具有第三限位台阶，所述第一工具内筒（2）的外壁上具有第四限位台阶，所述第四限位台阶与所述第三限位台阶抵接，以限定所述第一工具内筒（2）和所述第一工具壳体（1）在长度方向的相对位置。

2.根据权利要求1所述的连续管钻井装置的连接结构，其特征在于，所述公安装孔（603）的内壁上具有公定位槽（601），所述电缆公插头（5）包括安装段、插接段和公定位块（502），所述插接段与所述安装段连接，所述公定位块（502）凸出设置在所述安装段上，所述安装段设置在所述公安装孔（603）内，所述公定位块（502）设置在所述公定位槽（601）内以对所述电缆公插头（5）的周向进行定位，所述第二密封槽（501）设置在所述安装段和/或所述插接段的外壁上，所述插接段用于与所述电缆母插头（4）插接。

3.根据权利要求1所述的连续管钻井装置的连接结构，其特征在于，所述公安装孔（603）的内壁上具有第二卡接槽（602），所述电缆公插头（5）的朝向所述公安装孔（603）的槽底的一端具有第二环形槽（504），所述连接结构还包括第二卡簧（10）和第二弹性垫圈（8），所述第二卡簧（10）卡接在所述第二卡接槽（602）内，所述第二卡簧（10）与所述电缆公插头（5）限位配合，所述第二弹性垫圈（8）设置在所述第二环形槽（504）内，所述第二弹性垫圈（8）与所述公安装孔（603）的槽底抵接。