CN114439400B - 一种错断管柱连接装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种错断管柱连接装置，包括：自上而下连接的丢手组件、上连接组件、调整短接管、下连接组件和导向组件，所述丢手组件通过丢手剪销连接在所述上连接组件的上端，所述上连接组件的外周上设置有上悬挂组件，所述调整短接管包括多个连接的调整短节，所述下连接组件的外周上设置有下悬挂组件，所述导向组件通过引鞋剪销连接在所述下连接组件的下端；所述上连接组件通过所述上悬挂组件固定在上半段错断管柱内，所述下连接组件通过下悬挂组件固定在下半段错断管柱内，所述调整短接管连通所述上连接组件和所述下连接组件。用以至少解决油气井的错断管柱修补工作困难的问题，为错断管柱修补工作提供了方便，节约维修成本、缩短维修工期。
Description
技术领域
本发明涉及油井套管连接技术领域，尤其涉及一种错断管柱连接装置。
背景技术
套管是插入井孔里，用水泥固定，以防止井眼隔开岩层和井眼坍塌、并保证钻探泥浆循环流动，以便于钻探开采。在油气井生产过程中，由于管柱面临的工作环境非常恶劣、工作制度存在不合理性的问题，随着开发时间的增长，管柱错断的情况频繁发生，以塔里木油田为例，库车山前因油管柱错断导致的修井占比非常大；东部油田套管错断，取套换套作业也很多。
在套管或者油管错断后，上下错断口不再处于同一竖直线上，给修补连接带来了困难，管柱的修补作业不仅耗费大量人力、物力、财力，对于高压气井的修井费用大于4000万，且修井过程中储层污染严重，严重制约油气井的高效生产，还有相当部分的高产井因管柱不能修复而导致油气井停产或报废，使油田既定的各种开采措施和计划的实施受到制约，错断管柱的维修工作是一项艰难的任务，维修工期长、成本高。
因此，急需发展一种错断管柱连接装置，能够方便的实现油气井的错断管柱的修补作业，解决错断管柱修补作业困难，从而节约维修成本、缩短维修工期。
发明内容
本发明提供一种错断管柱连接装置，用以至少解决油气井的错断管柱修补工作困难的技术问题，为错断管柱修补工作提供了方便，从而节约维修成本、缩短维修工期。
为了实现上述目的，本发明提供一种错断管柱连接装置，用于安装在油田的错断管柱中，其中，包括：自上而下连接的丢手组件、上连接组件、调整短接管、下连接组件和导向组件，所述丢手组件通过丢手剪销连接在所述上连接组件的上端，所述上连接组件的外周上设置有上悬挂组件，所述调整短接管包括多个连接的调整短节，所述下连接组件的外周上设置有下悬挂组件，所述导向组件通过引鞋剪销连接在所述下连接组件的下端；
所述上连接组件通过所述上悬挂组件固定在上半段错断管柱内，所述下连接组件通过下悬挂组件固定在下半段错断管柱内，所述调整短接管连通所述上连接组件和所述下连接组件。
本申请通过在所述下连接组件的下端设置导向组件，从而能够有效地将所述下连接组件引入到下半段错断管柱的错断口内，所述上连接组件固定在上半段错断管柱的错端口内，根据错断管柱上下错断口的错断间距来调整所述调整短节的个数，来实现调节所述调整短接管的长度，使得对于不同错断间距的错断管柱都能够使用，所述调整短接管连通所述上连接组件和所述下连接组件实施套管加固补接，恢复套管的完整性，降低了管柱修补的难度和修补的成本，将修井作业事故风险降到最低点，尽最大可能减少油井报废的可能，使油气井恢复生产。
在一种可能实施的方式中，所述上连接组件包括上接头、第一活塞外筒以及上芯轴，所述上芯轴连接在所述上接头的下端，所述第一活塞外筒包括相互连接的小径管段和大径管段，所述第一活塞外筒的小径管段套设在所述上芯轴的外周上，所述第一活塞外筒的大径管段套设在所述上接头的外周上。
在一种可能实施的方式中，所述上悬挂组件包括第一卡瓦座、第一楔形块和第一卡瓦，所述第一卡瓦座套设在所述上芯轴的外周上，所述第一楔形块嵌设在所述上芯轴和所述第一卡瓦座之间的第一锥形空间内，且所述第一楔形块内壁上的内齿面与所述上芯轴外周上的外齿面相互咬合，所述第一卡瓦设置在所述第一卡瓦座上，且所述第一卡瓦座下端的卡爪延伸到所述第一卡瓦内壁上的卡接槽内。
在一种可能实施的方式中，所述上连接组件还包括第一涨紧组件，所述第一涨紧组件包括套设在所述上芯轴外周上的上锥体、以及套设在所述上芯轴外周上的至少一个上胶筒，所述上锥体的锥形面延伸到所述第一卡瓦的卡瓦瓣部内，所述上胶筒的两端分别抵在所述上锥体的下端和所述上芯轴的挡肩上。
在一种可能实施的方式中，所述下连接组件包括下芯轴、下接头、以及第二活塞外筒，所述下接头连接在所述下芯轴的下端，所述第二活塞外筒与所述第一活塞外筒的结构相同，所述第二活塞外筒的小径管段套设在所述下芯轴的外周上，所述第二活塞外筒的大径管段套设在所述下接头的外周上。
在一种可能实施的方式中，所述下悬挂组件包括第二卡瓦座、第二楔形块和第二卡瓦，所述第二卡瓦座套设在所述下芯轴的外周上，所述第二楔形块嵌设在所述下芯轴与所述第二卡瓦座之间的第二锥形空间内，所述第二卡瓦设置在所述第二卡瓦座上；
所述第二卡瓦座与所述第一卡瓦座的结构相同，所述第二卡瓦与所述第一卡瓦的结构相同，所述第二卡瓦座上端的卡爪延伸到所述第二卡瓦内壁上的卡接槽内；
所述下芯轴与所述上芯轴的结构相同，所述第二楔形块与所述第一楔形块的结构相同，所述第二楔形块内壁上的内齿面与所述下芯轴外周上的外齿面相互咬合。
在一种可能实施的方式中，所述下连接组件还包括第二涨紧组件，所述第二涨紧组件包括套设在所述下芯轴外周上的下锥体、以及套设在所述下芯轴外周上的至少一个下胶筒，所述下锥体的结构与所述上锥体的结构相同，所述下锥体的锥形面延伸到所述第二卡瓦的卡瓦瓣部内，所述下胶筒的两端分别抵在所述下锥体的上端和所述下芯轴的挡肩上。
在一种可能实施的方式中，所述导向组件包括导向引鞋和钢球，所述导向引鞋通过引鞋剪销连接在所述下接头的下端，所述钢球活动设置在所述导向引鞋内的大开口腔内，所述导向引鞋内部还具有与所述大开口腔贯通的小开口腔，所述导向引鞋的内壁上开设有与所述小开口腔贯通的小孔。
在一种可能实施的方式中，所述调整短节的一端具有外螺纹管部，所述调整短节的另一端具有内螺纹管部，一个调整短节的外螺纹管部连接在相邻的调整短节的内螺纹管部内。
在一种可能实施的方式中，所述丢手组件包括丢手接头，所述丢手接头通过丢手剪销连接在所述上接头的上端。
本发明提供的错断管柱连接装置工作时，所述第一涨紧组件涨紧后使得所述上连接组件固定在上半段错断管柱内，所述第二涨紧组件涨紧后使得所述下连接组件固定在下半段错断管柱内，所述调整短接管连接在错断的上下错断口之间。因此，本申请提供的错断管柱连接装置一方面降低了错断管柱的修补难度和修补成本，为油气井的维修作业带来了方便，节省了错断管柱修复工作中的人力和物力；另一方面，应用本申请提供的错断管柱连接装置能够缩短错断管柱的修复工期，确保施工安全，获得更好的经济效益。
除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明实施例提供的错断管柱连接装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的丢手组件和上连接组件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的图2的局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的图3的局部结构放大图；
图5为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的下连接组件和导向组件的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的图5的局部结构示意图；
图7为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的图5的局部结构放大图；
图8为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的导向组件的安装结构示意图；
图9为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的导向引鞋的半剖视图；
图10为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的第一活塞外筒或者第二活塞外筒的半剖视图；
图11为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的上芯轴或者下芯轴的半剖视图；
图12为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的上接头的半剖视图；
图13为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的第一卡瓦座或者第二卡瓦座的半剖视图；
图14为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的第一卡瓦或者第二卡瓦的半剖视图；
图15为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的第一卡瓦或者第二卡瓦的右视图；
图16为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的上锥体或者下锥体的半剖视图；
图17为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的第一楔形块或者第二楔形块的剖视图；
图18为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的图7的局部结构放大图；
图19为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的第一楔形块或者第二楔形块的右视图；
图20为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的下接头的半剖视图；
图21为本发明实施例提供的错断管柱连接装置的调整短节的半剖视图。
附图标记说明：
100-丢手组件；110-丢手接头；120-丢手剪销；200-上连接组件；210-上接头；211-上管段；212-中间管段；213-下管段；214-环槽；220-第一活塞外筒；221-小径管段；222-密封槽；223-大径管段；224-销钉孔；230-上芯轴；231-安装面；232-挡肩；234-外齿面；240-上悬挂组件；241-第一卡瓦座；2411-卡爪；2412-第一锥形空间；2413-安装槽；2414-螺纹孔；242-第一楔形块；2421-连接瓣部；2422-内齿面；243-第一卡瓦；2431-卡瓦瓣部；2432-锥形腔；2433-圆形腔；2434-卡接槽；244-第一弹性挡圈；245-第一紧定螺钉；250-上锥体；251-锥形面；260-上隔环；270-上胶筒；300-下连接组件；310-下接头；311-第一连接段；312-凸台；313-第二连接段；314-容纳槽；315-中间连接段；320-第二活塞外筒；330-下芯轴；340-下悬挂组件；341-第二卡瓦座；3412-第二锥形空间；342-第二楔形块；343-第二卡瓦；344-第二弹性挡圈；345-第二紧定螺钉；350-下锥体；360-下隔环；370-下胶筒；400-导向组件；410-导向引鞋；411-锥形尖端；412-通道；413-锥形开口；414-小孔；415-大开口腔；416-台阶面；417-小开口腔；420-钢球；430-引鞋剪销；500-调整短接管；510-调整短节；511-外螺纹管部；512-内螺纹管部。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
油气井中使用的套管是用于支撑油气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管在油气井的开采过程中，由于地质条件、作业不规范等因素的影响，经常会出现油井套管、油管错断的情况，导致生产用的管柱不能正常下入油气井内，影响正常的生产工作，甚至导致油气井的报废。
在油气井生产过程中，对于错断后的油气井套管、油管修复工作非常困难，需要耗费大量的人力、物力，并且维修费用高昂，工期长。对折断没有错位的套管，可采用注水泥浆方法修复；对折断但错位不严重的套管，如允许换套管则用换套管法修复；如不具备换套管条件则可用下补接器的办法修复，即把折断处套管磨铣掉一段后，中间用补接工具把上下套管夹紧、拉住以保证油井能正常生产。目前，还没有使用方便的补接工具，能够满足将错位的油气井中套管连接；对于错断后的油管同样也没有使用方便的补接工具。
鉴于上述背景，本发明提供一种错断管柱连接装置，能够方便实现错断管柱的连接，将油气井套管以及油管维修作业的难度降低，尽最大可能减少油气井的报废，使得油气井尽快恢复正常生产。
下面参考附图1-21描述本发明实施例提供的一种错断管柱连接装置。
参考图1所示，一种错断管柱连接装置，用于安装在油田的错断管柱中，包括：自上而下连接的丢手组件100、上连接组件200、调整短接管500、下连接组件300和导向组件400，丢手组件100通过丢手剪销120连接在上连接组件200的上端，上连接组件200的外周上设置有上悬挂组件240，参考图5和图12所示，调整短接管500包括多个连接的调整短节510，下连接组件300的外周上设置有下悬挂组件340，导向组件400通过引鞋剪销430连接在下连接组件300的下端；
参考图2所示，上连接组件200通过上悬挂组件240固定在上半段错断管柱内，参考图5所示，下连接组件300通过下悬挂组件340固定在下半段错断管柱内，参考图1和图5所示，调整短接管500连通上连接组件200和下连接组件300，从而使得上半段错断管柱和下半段错断管柱成为连通的整体结构。
本申请中上半段错断管柱指的是断裂的错断点之上的管柱；下半段错断管柱指的是断裂的错断点之下的管柱。
本发明专利中的错断管柱连接装置工作于油管内、套管内均可，不仅适用于错断管柱，也对高压气井，尤其对井完整性要求高的井适用，同样适用于修井其各级屏障。通过上连接组件200、调整短接管500和下连接组件300的连接作用，能够方便实现错断管柱的连接，建立流体通道，并能够保证密封性，能够方便的实现油气井的错断管柱的修补作业，解决错断管柱修补作业困难，从而节约维修成本、缩短维修工期。
当然，本申请也可以不限于使用在套管、油管上。
具体的，丢手组件100、上连接组件200、调整短接管500、下连接组件300的内腔均相通，且内径一致；
参考图2所示，上连接组件200包括上接头210、第一活塞外筒220以及上芯轴230，上芯轴230通过螺纹连接的方式连接在上接头210的下端，参考图2和图10所示，第一活塞外筒220包括相互连接的小径管段221和大径管段223，第一活塞外筒220的小径管段221套设在上芯轴230的外周上，第一活塞外筒220的大径管段223套设在上接头210的外周上。
参考图3和图4所示，上悬挂组件240包括第一卡瓦座241、第一楔形块242和第一卡瓦243，第一卡瓦座241套设在上芯轴230的外周上，第一楔形块242嵌设在上芯轴230和第一卡瓦座241之间的第一锥形空间2412内，且参考图17和图18所示，第一楔形块242内壁上的内齿面2422与上芯轴230外周上的外齿面234相互咬合，第一卡瓦243设置在第一卡瓦座241上，且参考图13和图14所示，第一卡瓦座241下端的卡爪2411延伸到第一卡瓦243内壁上的卡接槽2434内。
上悬挂组件240可使得上连接组件200悬挂在上半段错断管柱内，防止其移动。
参考图3所示，上连接组件200还包括第一涨紧组件，第一涨紧组件包括套设在上芯轴230外周上的上锥体250、以及套设在上芯轴230外周上的至少一个上胶筒270，上锥体250的锥形面251延伸到第一卡瓦243的卡瓦瓣部2431内，上胶筒270的两端分别抵在上锥体250的下端和上芯轴230的挡肩232上，起到密封作用。
优选的，上芯轴230外周上套设有两个上胶筒270，两个上胶筒270之间的间隔通过上隔环260连接。
具体的，参考图11所示，上芯轴230的外周上具有安装面231，挡肩232设置在安装面231的一端，外齿面234位于安装面231的中部区域。
参考图17和图19所示，第一楔形块242包括多个均分的连接瓣部2421，具体的，连接瓣部2421的个数为6个。
内齿面2422位于连接瓣部2421的内壁上。
参考图14和图15所示，第一卡瓦243的一端具有沿第一卡瓦243的周向均匀分布的多个卡瓦瓣部2431，在多个卡瓦瓣部2431内形成锥形腔2432，上锥体250的锥形面251延伸到第一卡瓦243的卡瓦瓣部2431内形成的锥形腔2432内，在第一卡瓦243的另一端具有圆形腔2433，卡接槽2434位于圆形腔2433的内壁上。
参考图4和图13所示，第一卡瓦座241的内壁上具有安装槽2413，在上芯轴230的外周上还套设有第一弹性挡圈244，第一弹性挡圈244的外周嵌在安装槽2413内。
参考图2和图13所示，第一卡瓦座241的上端均匀开设有多个螺纹孔2414，螺纹孔2414沿第一卡瓦座241的周向均匀开设，螺纹孔2414用于安装第一紧定螺钉245，第一紧定螺钉245的末端抵挡在第一活塞外筒220的小径管段221的外周上，从而将第一卡瓦座241与第一活塞外筒220固定连接。
参考图2和图10所示，在第一活塞外筒220的大径管段223端还均匀开设有多个销钉孔224，多个销钉孔224沿第一活塞外筒220的大径管段223的周向均匀分布，在销钉孔224内设置有坐封剪销，坐封剪销的下端抵挡在上接头210的外周上，从而实现上接头210与第一活塞外筒220的连接。
上芯轴230挤压第一活塞外筒220变形。
第一楔形块242用于在剪断销钉孔224内的坐封剪销后，推着上芯轴230向上运动，第一弹性挡圈244用于保持上芯轴230运动到预定的位置后停止，避免过多的位移造成零部件损坏。在上芯轴230向上运动时，由于上芯轴230的挡肩232的作用使得上胶筒270受到挤压，在上连接组件200与上半段错断管柱之间起到好的密封效果；在上芯轴230向上运动时，上胶筒270推动上锥体250向上运动，使得上锥体250推动并挤压第一卡瓦243，第一卡瓦243的卡瓦瓣部2431被撑开，确保了上悬挂组件240的良好的悬挂效果，使得上连接组件200被稳定的固定在上半段错断管柱内。
参考图5和图6所示，下连接组件300包括下芯轴330、下接头310、以及第二活塞外筒320，下接头310连接在下芯轴330的下端，第二活塞外筒320与第一活塞外筒220的结构相同，第二活塞外筒320的小径管段221套设在下芯轴330的外周上，第二活塞外筒320的大径管段223套设在下接头310的外周上。
参考图7所示，下悬挂组件340包括第二卡瓦座341、第二楔形块342和第二卡瓦343，第二卡瓦座341套设在下芯轴330的外周上，第二楔形块342嵌设在下芯轴330与第二卡瓦座341之间的第二锥形空间3412内，第二卡瓦343设置在第二卡瓦座341上；
下悬挂组件340可使得下连接组件300悬挂在下半段错断管柱内，防止其移动。
第二卡瓦座341与第一卡瓦座241的结构相同，第二卡瓦343与第一卡瓦243的结构相同，参考图13和图14所示，第二卡瓦座341上端的卡爪2411延伸到第二卡瓦343内壁上的卡接槽2434内；
下芯轴330与上芯轴230的结构相同，第二楔形块342与第一楔形块242的结构相同，参考图10和图17所示，第二楔形块342内壁上的内齿面2422与下芯轴330外周上的外齿面234相互咬合，从而方便第二楔形块342推动下芯轴330移动。
参考图6和图14所示，下连接组件300还包括第二涨紧组件，第二涨紧组件包括套设在下芯轴330外周上的下锥体350、以及套设在下芯轴330外周上的至少一个下胶筒370，下锥体350的结构与上锥体250的结构相同，下锥体350的锥形面251延伸到第二卡瓦343的卡瓦瓣部2431内，下胶筒370的两端分别抵在下锥体350的上端和下芯轴330的挡肩232上，起到密封作用。
优选的，下芯轴330的外周上套设有两个下胶筒370，两个下胶筒370之间的间隔通过下隔环360连接。
具体的，参考图11所示，下芯轴330的外周上具有安装面231，挡肩232设置在安装面231的一端，外齿面234位于安装面231的中部区域。
参考图5和图20所示，下接头310包括依次连接的第一连接段311、中间连接段315和第二连接段313，第一连接段311的外周上设置有两个凸台312，凸台312上均设置有容纳槽314，在远离中间连接段315的凸台312的容纳槽314内设置有密封圈，密封圈的外侧抵挡在第二活塞外筒320的大径管段223的内壁上，从而使得下接头310与第二活塞外筒320之间呈密封状态。
第二卡瓦343与第一卡瓦243的结构相同，具体是，参考图14和图15所示，第二卡瓦343的一端具有沿第二卡瓦343的周向均匀分布的多个卡瓦瓣部2431，在多个卡瓦瓣部2431内形成锥形腔2432，在第二卡瓦343的另一端具有圆形腔2433。
参考图14和图16所示，下锥体350的结构与上锥体250的结构相同，下锥体350的锥形面251延伸到第二卡瓦343的卡瓦瓣部2431内形成的锥形腔2432内，卡接槽2434位于圆形腔2433的内壁上。
第二卡瓦座341与第一卡瓦座241的结构相同，即参考图7和图13所示，第二卡瓦座341的内壁上具有安装槽2413，在下芯轴330的外周上还套设有第二弹性挡圈344，第二弹性挡圈344的外周嵌在第二卡瓦座341的内壁上的安装槽2413内。
参考图5和图13所示，第二卡瓦座341的上端均匀开设有多个螺纹孔2414，螺纹孔2414沿第二卡瓦座341的周向均匀开设，第二卡瓦座341上的螺纹孔2414用于安装第二紧定螺钉345，第二紧定螺钉345的末端抵挡在第二活塞外筒320的小径管段221的外周上，从而将第二卡瓦座341与第二活塞外筒320固定连接。
参考图10所示，在第二活塞外筒320的大径管段223端还均匀开设有多个销钉孔224，多个销钉孔224沿第一活塞外筒220的大径管段223的周向均匀分布，在销钉孔224内设置有坐封剪销，坐封剪销的下端抵挡在下接头310的外周上，从而实现下接头310与第二活塞外筒320的连接。
第二楔形块342用于在剪断坐封剪销后，推着下芯轴330向下运动，第二弹性挡圈344用于保持下芯轴330运动到预定的位置后停止，避免过多的位移造成零部件损坏。
参考图8和图9所示，导向组件400包括导向引鞋410和钢球420，导向引鞋410通过引鞋剪销430连接在下接头310的下端，钢球420活动设置在导向引鞋410内的大开口腔415内，导向引鞋410内部还具有与大开口腔415贯通的小开口腔417，导向引鞋410的内壁上开设有与小开口腔417贯通的小孔414。
设置引鞋剪销430是为了剪切后，丢手导向引鞋410。引鞋剪销430剪切后，错断管柱连接装置形成上下贯通的流体通道。
容易理解的是，坐封剪销的数量要小于引鞋剪销430的数量。
为了错断管柱连接装置顺利进入下部错断管柱内，导向引鞋410的下端具有锥形尖端411。大开口腔415位于导向引鞋410的上端，在大开口腔415和小开口腔417之间具有台阶面416，在小开口腔417的开口位置具有锥形开口413。
参考图9所示，在小开口腔417的内壁上设置有通道412，通道412贯通连接到导向引鞋410的外部。
为了封堵通道412，方便打压剪切坐封剪销，并继续升压，直至打掉导向引鞋410，形成流体通道，钢球420抵在锥形开口413的内壁上，能够使得大开口腔415与小开口腔417相互分隔。
向错断管柱连接装置内注入井筒工作液，在工作液压力的作用下，将引鞋剪销430剪切，直至打掉导向引鞋410，错断管柱连接装置内形成上下贯通的流体通道。
参考图21所示，调整短节510的一端具有外螺纹管部511，调整短节510的另一端具有内螺纹管部512，一个调整短节510的外螺纹管部511连接在相邻的调整短节510的内螺纹管部512内。
根据错断管柱的上下错断点之间距离进行调整调整短节510的使用个数，可为一个或多个调整短节510，使得多个调整短节510连接成的调整短接管500连接上连接组件200和下连接组件300之间的距离，从而适应井况需求。特别的，多个调整短节510之间通过气密封扣连接，以防止气体外泄。
容易理解的是，上芯轴230的下端与调整短节510的内螺纹管部512连接，下芯轴330的上端与调整短节510的外螺纹管部511连接。
参考图2所示，丢手组件100包括丢手接头110，丢手接头110通过丢手剪销120连接在上接头210的上端。
丢手接头110用于连接连续油管、小钻杆、小油管等，用于下放错断管柱连接装置的整体结构。当错断管柱连接装置送入到预定位置，并成功坐封以及引鞋剪销430实现剪切后，上提丢手接头110使得丢手剪销120剪断，丢手接头110丢手，起出连接的油管、小钻杆、小油管等。
丢手剪销120的数量可根据实际需要进行选择安装，其剪切吨位为各个销钉剪切力之和。
容易理解的是，丢手剪销120数量大于引鞋剪销430的数量，避免在引鞋剪销430剪切的过程中，丢手剪销120提前剪切导致丢手接头110丢手。
丢手接头110和上接头210的下管段213的内径保持一致，能够满足生产流体、压井流体、测井、以及作业工具串的通过。
参考图2所示，上接头210用于连接丢手接头110及上连接组件200。参考图12所示，上接头210包括依次连接的上管段211、中间管段212和下管段213，上管段211的内径大于中间管段212的内径，丢手接头110的下端延伸到上管段211内并与上管段211部分重叠，在上管段211管壁的周向上均匀开设有多个销钉孔，丢手剪销120的一端延伸到销钉孔内，从而将丢手接头110与上接头210连接。
在中间管段212的外周上设置有至少一个环槽214，在环槽214内设置有密封圈，密封圈的外圈抵在第一活塞外筒220的内壁上，从而在第一活塞外筒220与上接头210的中间管段212之间形成良好的密封状态。
第一活塞外筒220的小径管段221内壁上设置有至少一圈密封槽222，在密封槽222内设置有密封圈，密封圈的外圈抵在上芯轴230的外周上，从而在上芯轴230与第一活塞外筒220的小径管段221之间形成密封状态。
第二楔形块342用于在剪断坐封剪销后，推着下芯轴330向下运动，在下芯轴330向下运动时，由于下芯轴330的挡肩232的作用使得下胶筒370受到挤压，在下连接组件300与下半段错断管柱之间起到好的密封效果；在下芯轴330向上运动时，下胶筒370推动下锥体350向下运动，使得下锥体350推动并挤压第二卡瓦343，第二卡瓦343的卡瓦瓣部2431被撑开，确保了下悬挂组件340的良好的悬挂效果，使得下连接组件300被稳定的固定在下半段错断管柱内，使用非常方便，节省人力、物力、财力，节约了维修成本。
作为本实施例的又一实施例，本发明也可以在将断点以上的上半段错断管柱以及安装在上半段错断管柱内的上连接组件200连同起出后，去掉上连接组件200上端的丢手组件100，用上接头210连接导向组件400，下入断点以下的下半段错断管柱内，重新建立流体通道，或者为后续作业建立通道。
在本发明的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示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位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，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”的含义是至少两个，例如两个、三个等，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，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种错断管柱连接装置，用于安装在油田的错断管柱中，其特征在于，包括：自上而下连接的丢手组件(100)、上连接组件(200)、调整短接管(500)、下连接组件(300)和导向组件(400)，所述丢手组件(100)通过丢手剪销(120)连接在所述上连接组件(200)的上端，所述上连接组件(200)的外周上设置有上悬挂组件(240)，所述调整短接管(500)包括多个连接的调整短节(510)，所述下连接组件(300)的外周上设置有下悬挂组件(340)，所述导向组件(400)通过引鞋剪销(430)连接在所述下连接组件(300)的下端；
所述上连接组件(200)通过所述上悬挂组件(240)固定在上半段错断管柱内，所述下连接组件(300)通过下悬挂组件(340)固定在下半段错断管柱内，所述调整短接管(500)连通所述上连接组件(200)和所述下连接组件(300)；
所述上连接组件(200)包括上接头(210)、第一活塞外筒(220)以及上芯轴(230)，所述上芯轴(230)连接在所述上接头(210)的下端，所述第一活塞外筒(220)包括相互连接的小径管段(221)和大径管段(223)，所述第一活塞外筒(220)的小径管段(221)套设在所述上芯轴(230)的外周上，所述第一活塞外筒(220)的大径管段(223)套设在所述上接头(210)的外周上；
所述上悬挂组件(240)包括第一卡瓦座(241)、第一楔形块(242)和第一卡瓦(243)，所述第一卡瓦座(241)套设在所述上芯轴(230)的外周上，所述第一楔形块(242)嵌设在所述上芯轴(230)和所述第一卡瓦座(241)之间的第一锥形空间(2412)内，且所述第一楔形块(242)内壁上的内齿面(2422)与所述上芯轴(230)外周上的外齿面(234)相互咬合，所述第一卡瓦(243)设置在所述第一卡瓦座(241)上，且所述第一卡瓦座(241)下端的卡爪(2411)延伸到所述第一卡瓦(243)内壁上的卡接槽(2434)内。
2.根据权利要求1所述的错断管柱连接装置，其特征在于，所述上连接组件(200)还包括第一涨紧组件，所述第一涨紧组件包括套设在所述上芯轴(230)外周上的上锥体(250)、以及套设在所述上芯轴(230)外周上的至少一个上胶筒(270)，所述上锥体(250)的锥形面(251)延伸到所述第一卡瓦(243)的卡瓦瓣部(2431)内，所述上胶筒(270)的两端分别抵在所述上锥体(250)的下端和所述上芯轴(230)的挡肩(232)上。
3.根据权利要求2所述的错断管柱连接装置，其特征在于，所述下连接组件(300)包括下芯轴(330)、下接头(310)、以及第二活塞外筒(320)，所述下接头(310)连接在所述下芯轴(330)的下端，所述第二活塞外筒(320)与所述第一活塞外筒(220)的结构相同，所述第二活塞外筒(320)的小径管段(221)套设在所述下芯轴(330)的外周上，所述第二活塞外筒(320)的大径管段(223)套设在所述下接头(310)的外周上。
4.根据权利要求3所述的错断管柱连接装置，其特征在于，所述下悬挂组件(340)包括第二卡瓦座(341)、第二楔形块(342)和第二卡瓦(343)，所述第二卡瓦座(341)套设在所述下芯轴(330)的外周上，所述第二楔形块(342)嵌设在所述下芯轴(330)与所述第二卡瓦座(341)之间的第二锥形空间(3412)内，所述第二卡瓦(343)设置在所述第二卡瓦座(341)上；
所述第二卡瓦座(341)与所述第一卡瓦座(241)的结构相同，所述第二卡瓦(343)与所述第一卡瓦(243)的结构相同，所述第二卡瓦座(341)上端的卡爪(2411)延伸到所述第二卡瓦(343)内壁上的卡接槽(2434)内；
所述下芯轴(330)与所述上芯轴(230)的结构相同，所述第二楔形块(342)与所述第一楔形块(242)的结构相同，所述第二楔形块(342)内壁上的内齿面(2422)与所述下芯轴(330)外周上的外齿面(234)相互咬合。
5.根据权利要求4所述的错断管柱连接装置，其特征在于，所述下连接组件(300)还包括第二涨紧组件，所述第二涨紧组件包括套设在所述下芯轴(330)外周上的下锥体(350)、以及套设在所述下芯轴(330)外周上的至少一个下胶筒(370)，所述下锥体(350)的结构与所述上锥体(250)的结构相同，所述下锥体(350)的锥形面(251)延伸到所述第二卡瓦(343)的卡瓦瓣部(2431)内，所述下胶筒(370)的两端分别抵在所述下锥体(350)的上端和所述下芯轴(330)的挡肩(232)上。
6.根据权利要求3-5任一所述的错断管柱连接装置，其特征在于，所述导向组件(400)包括导向引鞋(410)和钢球(420)，所述导向引鞋(410)通过引鞋剪销(430)连接在所述下接头(310)的下端，所述钢球(420)活动设置在所述导向引鞋(410)内的大开口腔(415)内，所述导向引鞋(410)内部还具有与所述大开口腔(415)贯通的小开口腔(417)，所述导向引鞋(410)的内壁上开设有与所述小开口腔(417)贯通的小孔(414)。
7.根据权利要求1-5任一所述的错断管柱连接装置，其特征在于，所述调整短节(510)的一端具有外螺纹管部(511)，所述调整短节(510)的另一端具有内螺纹管部(512)，一个调整短节(510)的外螺纹管部(511)连接在相邻的调整短节(510)的内螺纹管部(512)内。
8.根据权利要求1-5任一所述的错断管柱连接装置，其特征在于，所述丢手组件(100)包括丢手接头(110)，所述丢手接头(110)通过丢手剪销(120)连接在所述上接头(210)的上端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |