CN114233235A

CN114233235A - 一种伸缩式井口连接装置

Info

Publication number: CN114233235A
Application number: CN202210183534.7A
Authority: CN
Inventors: 刘波; 王斌; 张茂权; 唐小华; 包建华; 李克诚; 汪立鑫; 叶伟; 谢强; 张炬东
Original assignee: Shifang Huifeng Petroleum Extraction Machinery Co ltd
Current assignee: Shifang Huifeng Petroleum Extraction Machinery Co ltd
Priority date: 2022-02-28
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2022-03-25

Abstract

本发明涉及石油天然气开采技术领域，提供一种伸缩式井口连接装置，包括固定管筒、伸缩管筒及用于锁紧伸缩管筒的锁紧机构，固定管筒一端外圆面设有外螺纹、内侧壁设有圆锥面，伸缩管筒一端与固定管筒内侧壁滑动且密封连接；锁紧机构包括锁紧螺母及至少两块弧形卡瓦，锁紧螺母与外螺纹螺纹连接且与弧形卡瓦卡接连接，弧形卡瓦环抱于伸缩管筒外圆面、且其外壁具有一与圆锥面贴合的斜锥面。本发明通过伸缩管筒在固定管筒内的伸缩来调节整个连接管的长度，并利用锁紧螺母的轴向拧紧过程推动弧形卡瓦以径向锁紧伸缩管筒，实现了连接管长度的自由调整，从而能针对连接接口和安装误差进行有效的补偿，大大降低了设备运行时的潜在风险，而且便于现场安装。

Description

一种伸缩式井口连接装置

技术领域

本发明涉及石油天然气开采技术领域，具体涉及一种伸缩式井口连接装置，用于石油、天然气开采设备的连接。

背景技术

目前，采油（气）井口装置、节流和压井管汇、套管头等设备与外部管线或设备连接时，一般采用刚性管线连接，其长度不可调节，无法对连接接口和安装产生的误差进行补偿，增加了设备运行时的潜在风险，而且现场安装时非常不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种伸缩式井口连接装置，以解决现有刚性管线长度不可调节，无法对连接接口和安装产生的误差进行补偿，增加了设备运行潜在风险的问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种伸缩式井口连接装置，包括：

固定管筒，其一端外圆面设有外螺纹、内侧壁设有圆锥面；

伸缩管筒，其一端与所述固定管筒内侧壁滑动且密封连接；及

锁紧机构，用于锁紧所述伸缩管筒；

其中，所述锁紧机构包括锁紧螺母及至少两块弧形卡瓦，所述锁紧螺母与所述外螺纹螺纹连接且与所述弧形卡瓦卡接连接，所述弧形卡瓦环抱于所述伸缩管筒外圆面、且其外壁具有一与所述圆锥面贴合的斜锥面。

在本申请公开的一个实施例中，所述斜锥面使得所述弧形卡瓦外壁一端厚、一端薄；

所述弧形卡瓦外壁较厚的一端设有卡槽，所述弧形卡瓦内壁设有锯齿状卡瓦牙；

所述锁紧螺母上设有环形卡条，所述环形卡条与所述卡槽卡接连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述弧形卡瓦围绕所述伸缩管筒的外圆面均匀分布有3～4块。

在本申请公开的一个实施例中，所述锁紧螺母的外圆面设有至少两个间隔布置的侧耳。

在本申请公开的一个实施例中，所述侧耳围绕所述锁紧螺母的外圆面均匀分布有3个。

在本申请公开的一个实施例中，所述外螺纹为梯形螺纹。

在本申请公开的一个实施例中，所述伸缩管筒通过密封组件与所述固定管筒内侧壁密封连接。

在本申请公开的一个实施例中，所述密封组件包括第一密封圈、第二密封圈、挡圈及卡簧；

所述伸缩管筒伸入所述固定管筒内的一端外圆面依次设有第一环形槽、第一台阶、第二台阶及第二环形槽，所述第二环形槽位于所述第二台阶内；

所述第一密封圈安装于所述第一环形槽且与所述固定管筒内侧壁密封配合；

所述第二密封圈安装于所述第一台阶且与所述固定管筒内侧壁密封配合；

所述挡圈安装于所述第二台阶、用于所述第二密封圈的限位；

所述卡簧卡接于所述第二环形槽且与所述挡圈侧面贴合、用于所述挡圈的限位。

在本申请公开的一个实施例中，所述密封组件还包括第三密封圈；

所述挡圈的外圆面设有第三环形槽；

所述第三密封圈安装于所述第三环形槽且与所述固定管筒内侧壁密封配合。

在本申请公开的一个实施例中，所述第一密封圈、第三密封圈均为O型密封圈；

所述第二密封圈为弹簧蓄能密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过伸缩管筒在固定管筒内的伸缩来调节整个连接管的长度，并利用锁紧螺母的轴向拧紧过程推动弧形卡瓦以径向锁紧伸缩管筒，实现了连接管长度的自由调整，从而能针对连接接口和安装误差进行有效的补偿，大大降低了设备运行时的潜在风险，而且便于现场安装；

2、设置的外螺纹为梯形螺纹，即其螺纹牙呈梯形结构，锁紧螺母内部与之接触的面积大，相互之间的摩擦力也随之增大，从而有效提高伸缩管筒的锁紧强度，保证设备的运行安全；

3、通过第三密封圈与第一密封圈、第二密封圈，在伸缩管筒与固定管筒内侧壁之间形成三道密封，能够提高密封效果，从而充分保证伸缩管筒伸缩的密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明半剖切后的立体结构示意图；

图3为锁紧螺母的立体结构示意图；

图4为弧形卡瓦的立体结构示意图；

图5为图2的前视结构示意图；

图6为图5中局部A放大结构示意图。

附图标记说明如下：

100、固定管筒，110、外螺纹，120、第一法兰；

200、伸缩管筒，210、第二法兰；

300、锁紧机构，310、锁紧螺母，311、环形卡条，312、侧耳，320、弧形卡瓦，321、斜锥面，322、卡槽，323、锯齿状卡瓦牙；

400、密封组件，410、第一密封圈，420、第二密封圈，430、挡圈，440、卡簧，450、第三密封圈；

L₁、收缩长度，L₂、伸开长度。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

参见图1～图6所示，本发明提供了一种伸缩式井口连接装置，包括：

固定管筒100，其一端外圆面设有外螺纹110、内侧壁设有圆锥面；

伸缩管筒200，其一端与固定管筒100内侧壁滑动且密封连接；及

锁紧机构300，用于锁紧伸缩管筒200；

其中，锁紧机构300包括锁紧螺母310及至少两块弧形卡瓦320，锁紧螺母310与外螺纹110螺纹连接且与弧形卡瓦320卡接连接，弧形卡瓦320环抱于伸缩管筒200外圆面、且其外壁具有一与圆锥面贴合的斜锥面321。

具体地，斜锥面321使得弧形卡瓦320外壁一端厚、一端薄；弧形卡瓦320外壁较厚的一端设有卡槽322，弧形卡瓦320内壁设有锯齿状卡瓦牙323；锁紧螺母310上设有环形卡条311，环形卡条311与卡槽322卡接连接。

现场安装时，参见图5所示，当伸缩管筒200完全收缩于固定管筒100内时，本连接管的总长为L₁（收缩长度）；当伸缩管筒200完全伸出固定管筒100时，本连接管的总长为L₂（伸开长度），其中L₂-L₁的值即为本连接管的长度调节范围，该值具体范围为10～300mm。根据现场需要，将伸缩管筒200伸出固定管筒100的长度调整到合适的位置，然后转动锁紧螺母310以拧入外螺纹110，由于环形卡条311与卡槽322卡接在一起，从而可以推动弧形卡瓦320向固定管筒100内移动，期间斜锥面321受到圆锥面的限位和挤压而使得锯齿状卡瓦牙323咬紧伸缩管筒200外圆面，实现伸缩管筒200的锁紧；当需要再次调节本连接管的长度时，反向转动锁紧螺母310，即可带出弧形卡瓦320从而松开伸缩管筒200。即通过伸缩管筒200在固定管筒100内的伸缩来调节整个连接管的长度，并利用锁紧螺母310的轴向拧紧过程推动弧形卡瓦320以径向锁紧伸缩管筒200，实现了连接管长度的自由调整，从而能针对连接接口和安装误差进行有效的补偿，大大降低了设备运行时的潜在风险，而且便于现场安装。

在本实施例中，弧形卡瓦320围绕伸缩管筒200的外圆面均匀分布有3～4块。

为了方便转动锁紧螺母310，参见图3所示，锁紧螺母310的外圆面设有至少两个间隔布置的侧耳312。在锁紧伸缩管筒200时，敲击侧耳312，即可转动锁紧螺母310。在本实施例中，侧耳312围绕锁紧螺母310的外圆面均匀分布有3个。

外螺纹110为梯形螺纹，即其螺纹牙呈梯形结构，锁紧螺母310内部与之接触的面积大，相互之间的摩擦力也随之增大，从而有效提高伸缩管筒200的锁紧强度，保证设备的运行安全。

参见图6所示，伸缩管筒200通过密封组件400与固定管筒100内侧壁密封连接。具体地，密封组件400包括第一密封圈410、第二密封圈420、挡圈430及卡簧440；伸缩管筒200伸入固定管筒100内的一端外圆面依次设有第一环形槽、第一台阶、第二台阶及第二环形槽，第二环形槽位于第二台阶内；第一密封圈410安装于第一环形槽且与固定管筒100内侧壁密封配合，第二密封圈420安装于第一台阶且与固定管筒100内侧壁密封配合，挡圈430安装于第二台阶、用于第二密封圈420的限位，卡簧440卡接于第二环形槽且与挡圈430侧面贴合、用于挡圈430的限位。挡圈430通过卡簧440固定，便于拆卸和维修，有利于第一密封圈410、第二密封圈420损坏时的更换。

密封组件400还包括第三密封圈450；挡圈430的外圆面设有第三环形槽，第三密封圈450安装于第三环形槽且与固定管筒100内侧壁密封配合。通过第三密封圈450与第一密封圈410、第二密封圈420，在伸缩管筒200与固定管筒100内侧壁之间形成三道密封，能够提高密封效果，从而充分保证伸缩管筒200伸缩的密封性能。

在本实施例中，第一密封圈410、第三密封圈450均为O型密封圈，第二密封圈420为弹簧蓄能密封圈。

参见图1所示，固定管筒100另一端设有第一法兰120，伸缩管筒200另一端设有第二法兰210。通过第一法兰120、第二法兰210，本连接管可与外部管线或设备实现连接。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims

1.一种伸缩式井口连接装置，其特征在于，包括：

固定管筒，其一端外圆面设有外螺纹、内侧壁设有圆锥面；

锁紧机构，用于锁紧所述伸缩管筒；

2.根据权利要求1所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于：

所述斜锥面使得所述弧形卡瓦外壁一端厚、一端薄；

3.根据权利要求1或2所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于，所述弧形卡瓦围绕所述伸缩管筒的外圆面均匀分布有3～4块。

4.根据权利要求1或2所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于，所述锁紧螺母的外圆面设有至少两个间隔布置的侧耳。

5.根据权利要求4所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于，所述侧耳围绕所述锁紧螺母的外圆面均匀分布有3个。

6.根据权利要求1所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于，所述外螺纹为梯形螺纹。

7.根据权利要求1或6所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于，所述伸缩管筒通过密封组件与所述固定管筒内侧壁密封连接。

8.根据权利要求7所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于：

所述密封组件包括第一密封圈、第二密封圈、挡圈及卡簧；

9.根据权利要求8所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于：

所述密封组件还包括第三密封圈；

所述挡圈的外圆面设有第三环形槽；

10.根据权利要求9所述的伸缩式井口连接装置，其特征在于：

所述第一密封圈、第三密封圈均为O型密封圈；

所述第二密封圈为弹簧蓄能密封圈。