CN117189005A - 一种分支井丢手装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分支井丢手装置，包括：下接头，在下接头内设置有第一台肩；上接头，上接头包括能够径向扩张的弹性件，弹性件构造成扩张后能够与下接头卡接；内套，套设在下接头内，内套的顶端能够与第一台肩抵接，内套构造成能够抵接弹性件，使弹性件扩张与下接头卡接；换位总成，换位总成包括换位器，换位器构造成能够与内套连接，带动内套上移后，内套脱离弹性件，从而使弹性件收缩，脱离下接头。本发明操作简单方便，能够高效地完成丢手工序，易于使用。

Description

一种分支井丢手装置

技术领域

本发明属于钻井安全技术领域，具体地，涉及一种分支井丢手装置。

背景技术

石油工业海上作业区不断移向更深的海域，面对随之而来的高成本作业环境，作业者倾向于尽可能减少开发油气藏所需单井的数量，节约重复发生在单井及相应设备(如套管、采油平台和井口等)上的费用，减少对环境的影响。分支井技术在海洋油气勘探开发过程中的地位越发重要。另外，中国整个东部油区均已进入开发后期，存在大量报废井，利用这些报废井进行老井侧钻分支井是一种低成本、高效益的开发方式，具有极大的潜力和发展前景。

分支井技术可降低钻井成本，提高油田综合开发效益；还能提高生产速度和最终采收率、改善油气藏泄油方式和增加储量，使油藏在油田的整个开采期内更容易管理。

分支井眼固完井作业时需要将井下工具在井里分成两部分，一部分提出到井上，一部分留在井内。将井下工具在井里分成两部分的工具称为丢手工具。利用丢手工具将完井管串送入井底设计井深是目前最常用的技术手段。固完井作业结束后，利用丢手工具自身的特点，实现丢手作业，提出送入工具，从而满足现场完井作业的要求。

发明内容

针对如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种分支井丢手装置，其能够稳定可靠地完成丢手工作。

根据本发明，提供了一种分支井丢手装置，包括：下接头；上接头，所述上接头包括能够径向收缩和扩张的弹性件，所述弹性件构造成能够伸入到所述下接头内并与所述下接头卡接；内套，套设在所述上接头内，并构造成在初始状态下通过剪切销钉与所述弹性件固定连接，从而防止所述弹性件在与所述下接头卡接之后径向收缩；换位总成，所述换位总成包括换位器，所述换位器构造成能够伸入到所述内套中并与所述内套连接，其中，所述剪切销钉能够响应于所述换位总成的上移而被剪断，使得所述内套能够跟随所述换位器一起上移，由此允许所述弹性件径向收缩，解除所述弹性件与所述下接头之间的卡接。

在一个实施例中，所述换位器能够径向收缩和扩张，在所述换位器的周向外壁设置有第一凸起，所述第一凸起的上端为平面，下端为斜面，在所述内套的内壁设置有用于卡接所述第一凸起的第一凹槽。

在一个实施例中，所述换位器包括周向间隔开均匀分布的多根第一弹性条，所述第一凸起设置在所述第一弹性条上。

在一个实施例中，在所述上接头设置有第一台肩，所述第一台肩构造成能够在所述弹性件和所述下接头的卡接解除之后，抵接所述内套，从而使所述上接头跟随内套一起上移。

在一个实施例中，在所述弹性件的下端设置有第二凸起，在所述下接头的内壁设置有用于与所述第二凸起卡接的第二凹槽。

在一个实施例中，在所述弹性件的与所述内套接触的一面设置有弹簧卡圈，所述弹簧卡圈的上端为平面，下端为斜面，在所述内套上设置有用于所述弹簧卡圈容纳的弹簧卡槽。

在一个实施例中，所述弹性件包括周向间隔开均匀分布的多根第二弹性条，所述第二凸起设置在所述第二弹性条上。

在一个实施例中，在所述上接头的外壁上周向均匀设置有多个插接块，在所述下接头的外壁上设置有用于与所述插接块配合的多个插接槽。

在一个实施例中，所述换位总成还包括：心轴，所述换位器套设在所述心轴上，在所述心轴上设置有第二台肩；套设在所述心轴上的锁紧套，所述锁紧套位于所述第二台肩的上方，所述第二台肩限制所述锁紧套下移，其中，所述换位器的上部通过螺纹与所述锁紧套连接。

在一个实施例中，所述换位器和所述锁紧套之间还设置有紧定螺钉，用于防止所述换位器相对于所述锁紧套旋转。

与现有技术相比，本申请的优点如下。

本发明通过内套抵住弹性件，使其与下接头卡接，然后在需要进行丢手时，通过换位器移动内套，本发明的弹性件和换位器均采用周向布置的弹性条，这种结构准确性高，从而提高本发明在进行丢手工作时的稳定性和可靠性避免出现失效的情况。本发明操作简单方便，能够高效地完成丢手工序，易于使用。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行说明。

图1显示了根据本发明的分支井丢手装置的结构示意图；

图2显示了根据本发明的换位总成的结构示意图；

图3显示了根据本发明的分支井丢手装置的释放状态的结构示意图；

图4显示了根据本发明的换位器的结构示意图；

图5显示了根据本发明的上接头的结构示意图；

图6显示了根据本发明的下接头的结构示意图。

图中：1、上接头；11、弹性件；111、第二凸起；112、第二弹性条；12、第一台肩；2、下接头；21、第二凹槽；3、内套；31、第一凹槽；4、换位总成；41、换位器；411、第一凸起；412、第一弹性条；413、第三凸起；42、心轴；421、第二台肩；43、锁紧套；44、顶部接头；45、紧定螺钉；46、底部接头；5、剪切销钉；61、弹簧卡圈；62、弹簧卡槽；71、插接块；72、插接槽。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本发明的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行介绍。

在本申请中，需要说明的是，本申请中使用的方向性用语或限定词“上”、“下”等均是针对所参照的图1而言。它们并不用于限定所涉及零部件的绝对位置，而是可以根据具体情况而变化。

图1显示了根据本发明的分支井丢手装置100的一种实施例的结构示意图。如图1所示，分支井丢手装置100包括上接头1、下接头2、内套3以及换位总成4。

如图1和图5所示，其中，上接头1包括设置在其下端的弹性件11。在本实施例中，弹性件11包括弹性件主体以及沿着弹性件11的周向间隔开均匀设置的多个第二弹性条112，在每个第二弹性条112的下端部设置有第二凸起111。同时，在下接头2的内壁沿周向设置有与第二凸起111配合的第二凹槽21。在自然状态下，第二凸起111能够卡接在第二凹槽21内。内套3套设在上接头1内，具体的，内套3的外径等于弹性件11的内径。当内套3位于图1所示的位置时，内套3能够将弹性件11抵住，从而使弹性件11无法沿径向收缩，使设置在弹性件11下端(即，每个第二弹性条112的下端部)的第二凸起111能够与下接头2上的第二凹槽21卡接，防止脱离。通过这种方式，上接头1和下接头2能够可靠的连接。

如图1和图2所示，换位总成4包括换位器41。换位器41能够插入内套3的内部，与内套3连接。之后，换位器41在上移的过程中能够带动内套3一同上移，从而使内套3脱离与弹性件11的第二弹性条112的接触。当内套3移动至图3所示的位置时，弹性件11失去内套3的抵接作用力时，弹性件11的第二弹性条112便能够在外力的作用下收缩，从而使第二凸起111与第二凹槽21脱离。第二凸起111的上端面为斜面，上接头1上移使，这个斜面会使第二凸起111受到一个径向的分力，从而收缩。此时，换位器41继续上移，带动内套3和上接头1一起上移，完成丢手工序。

在一个具体的实施例中，在上接头1的内壁设置有第一台肩12，内套3跟随换位器41上移至脱离弹性件11的第二弹性条112后，内套3的顶端能够抵接第一台肩12，从而为上接头1提供跟随其一起向上移动的力。通过这种方式，结构稳定，可靠性强。

如图1和图4所示，在一个具体的实施例中，换位器41包括周向间隔开均匀设置的多个第一弹性条412，从而使换位器41能够径向收缩。在每根第一弹性条412上均设置有第一凸起411，第一凸起411的上端设置为平面，下端设置为斜面。这些第一凸起411沿着换位器41的周向形成一个凸起的圆环。在内套3的内壁设置有圆环形状的第一凹槽31。当换位器41从上到下插入内套3内时，第一凸起411的下端斜面能够方便换位器41插入内套3，第一凸起411完全进入第一凹槽31之后，向上移动换位器41，第一凸起411的上端的平面会与第一凹槽31的上端面抵接，从而带动内套3一起向上移动。当内套3向上移动至图3所示位置时，内套3不再与第二弹性条112抵接，从而第二弹性条112能够径向收缩。此时，内套3继续上移，内套3上端能够抵接第一台肩12，从而带动上接头1上移，使上接头1与下接头2分离，完成丢手工序。

如图1所示，在一个具体的实施例中，内套3的下部与弹性件11抵接，把弹性件11径向扩张之后，使用剪切销钉5将内套3的上部与上接头1固定。

在一个优选的实施例中，在上接头1的内壁设置有弹簧卡圈61。具体的，弹簧卡圈61设置在弹性件1的第二弹性条112的上方。弹簧卡圈61的上端为平面，下端为斜面。在内套3的外壁上设置有弹簧卡槽62。在这种设置下，换位器41向下插入内套3时，弹簧卡圈61的上端面能够抵住弹簧卡槽62的上端面，从而能够抵住内套3，防止其向下移动，防止换位器41对内套3产生的向下的作用力太大而使剪切销钉5断裂，提高本发明的可靠性。

如图1和图4所示，在一个优选的实施例中，在换位器41的外壁上沿周向还设置有第三凸起413。第三凸起413设置在第一凸起411的上方。在这种设置下，如图3所示，当换位器41将内套3上移后，第三凸起413的上端能够抵接上接头1，带动上接头1一同向上移动。在这种设置下，第三凸起413带动上接头1上移，第一凸起411带动内套3上移，从而将上接头1和内套3的重量分别分散到不同的位置，提高本发明的可靠性。

如图1和图2所示，换位总成4还包括心轴 42、锁紧套 43、项部接头44以及底部接头46。在心轴42上设置有第二台肩421，锁紧套43套设在心轴42的第二台肩421的上方。换位器41套设在心轴42上，并且，换位器41的上部与锁紧套43通过螺纹连接。通过这种方式将换位器41与心轴42连接，拆装方便，结构牢固。具体的，在心轴42的下部还设置有用于防止换位器上移的第三台肩422。换位总成4的安装步骤如下：将换位器41从下往上穿设到心轴42上，直到换位器41的底部与第三台肩422抵接；将锁紧套43从心轴42上方穿设，并与换位器41通过螺纹连接；最后将顶部接头44和底部接头46分别安装在心轴42的顶部和底部。

在一个优选的实施例中，在锁紧套43和换位器41之间通过螺纹径向穿设有锁紧螺钉45。通过设置锁紧螺钉45能够防止锁紧套43和换位器41之间相对旋转，防止锁紧套43与换位器41之间的连接松动。

如图5和图6所示，在上接头1的外壁沿周向间隔开均匀设置有多个插接块71，在下接头2上设置有用于插接块71接入的插接槽72。在这种设置下，上接头1与下接头2连接之后，两者之间能够通过插接块71和插接槽72传递周向扭矩。

本发明提供的丢手装置稳定性、可靠性高，能够有效避免出现失效的情况。本发明的弹性条组成弹性爪结构，准确性高，能保证后续工序的顺利进行，高效、易于使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施方案而已，并不构成对本发明的任何限制。尽管参照前述实施方案对本发明进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种分支井丢手装置，其特征在于，包括：

下接头(2)；

上接头(1)，所述上接头(1)包括能够径向收缩和扩张的弹性件(11)，所述弹性件(11)构造成能够伸入到所述下接头(2)内并与所述下接头(2)卡接；

内套(3)，套设在所述上接头(1)内，并构造成在初始状态下通过剪切销钉(5)与所述弹性件(11)固定连接，从而防止所述弹性件(11)在与所述下接头(2)卡接之后径向收缩；

换位总成(4)，所述换位总成(4)包括换位器(41)，所述换位器(41)构造成能够伸入到所述内套(3)中并与所述内套(3)连接，

其中，所述剪切销钉(5)能够响应于所述换位总成(4)的上移而被剪断，使得所述内套(3)能够跟随所述换位器(41)一起上移，由此允许所述弹性件(11)径向收缩，解除所述弹性件(11)与所述下接头(2)之间的卡接。

2.根据权利要求1所述的分支井丢手装置，其特征在于，所述换位器(41)能够径向收缩和扩张，在所述换位器(41)的周向外壁设置有第一凸起(411)，所述第一凸起(411)的上端为平面，下端为斜面，在所述内套(3)的内壁设置有用于卡接所述第一凸起(411)的第一凹槽(31)。

3.根据权利要求2所述的分支井丢手装置，其特征在于，所述换位器(41)包括周向间隔开均匀分布的多根第一弹性条(412)，所述第一凸起(411)设置在所述第一弹性条(412)上。

4.根据权利要求3所述的分支井丢手装置，其特征在于，在所述上接头(1)设置有第一台肩(12)，所述第一台肩(12)构造成能够在所述弹性件(11)和所述下接头(2)的卡接解除之后，抵接所述内套(3)，从而使所述上接头(1)跟随内套(3)一起上移。

5.根据权利要求4所述的分支井丢手装置，其特征在于，在所述弹性件(11)的下端设置有第二凸起(111)，在所述下接头(2)的内壁设置有用于与所述第二凸起(111)卡接的第二凹槽(21)。

6.根据权利要求5所述的分支井丢手装置，其特征在于，在所述弹性件(11)的与所述内套(3)接触的一面设置有弹簧卡圈(61)，所述弹簧卡圈(61)的上端为平面，下端为斜面，在所述内套(3)上设置有用于所述弹簧卡圈(61)容纳的弹簧卡槽(62)。

7.根据权利要求6所述的分支井丢手装置，其特征在于，所述弹性件(11)包括周向间隔开均匀分布的多根第二弹性条(112)，所述第二凸起(111)设置在所述第二弹性条(112)上。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的分支井丢手装置，其特征在于，在所述上接头(1)的外壁上周向均匀设置有多个插接块(71)，在所述下接头(2)的外壁上设置有用于与所述插接块(71)配合的多个插接槽(72)。

9.根据权利要求8所述的分支井丢手装置，其特征在于，所述换位总成(4)还包括：

心轴(42)，所述换位器(41)套设在所述心轴(42)上，在所述心轴(42)上设置有第二台肩(421)；

套设在所述心轴(42)上的锁紧套(43)，所述锁紧套(43)位于所述第二台肩(421)的上方，所述第二台肩(421)限制所述锁紧套(43)下移，

其中，所述换位器(41)的上部通过螺纹与所述锁紧套(43)连接。

10.根据权利要求9所述的分支井丢手装置，其特征在于，所述换位器(41)和所述锁紧套(43)之间还设置有紧定螺钉(45)，用于防止所述换位器(41)相对于所述锁紧套(43)旋转。