CN201953331U - 一种新型尾管胶塞接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型尾管胶塞接头，属于油田固井领域。本装置包括扶正环2、钢珠3、套环4、弹簧5、快速接头本体6和胶塞短节8。本装置设计了带有本体锥度孔11的快速接头本体6，在本体锥度孔11里装有钢珠3，在快速接头本体6外套装有套环4，只需拉动套环4即可实现中心管和尾管胶塞的连接和拆卸。本装置解决了尾管胶塞同中心管之间连接复杂、困难的难题，它可以方便、快捷、安全地实现中心管同尾管胶塞之间的连接，有效地防止顶部悬挂器转动和上扣过程中对中心管的破坏，为尾管固井作业的顺利实施提供了有效的技术保障。

Description

一种新型尾管胶塞接头

技术领域

本实用新型属于油田固井领域，具体涉及一种用于油田上尾管固井的尾管胶塞接头。

背景技术

尾管胶塞是油、气井尾管固井施工中的一种用于注水泥作业的井下工具，它是通过一种连接装置固定在尾管悬挂器的送入工具或悬挂器本体上的。传统的连接方法是通过螺纹将尾管胶塞连接到尾管悬挂器的中心管上，且尾管胶塞与中心管的连接操作是在现场钻台上的井口位置通过人力进行的。在连接时，需要操作人员使用管钳在中心管上打背钳，再使用另一个管钳转动尾管胶塞短节来上紧连接螺纹。由于尾管胶塞的连接螺纹多采用可以密封的细牙锥度螺纹，所以连接操作需要旋转多圈并且需要很高的旋紧扭矩。

这种尾管胶塞与悬挂器的连接方式存在着多种操作上和连接可靠性方面的不足：(1)操作复杂、工作效率低，且连接后的螺纹处的连接可靠性和密封可靠性都难保证，尤其是大尺寸尾管固井用尾管胶塞的连接；(2)在进行胶塞连接时，易造成悬挂器中心管的旋转，致使中心管上端与悬挂器的连接造成卸扣，增加了悬挂器在井下的施工风险；(3)在使用管钳等工具进行操作时，管钳的钳牙容易将壁厚较薄的中心管挤压变形甚至破坏，进而影响中心管的本体强度和中心管的内孔通过能力，使后续施工存在诸如钻杆胶塞堵塞等安全隐患；(4)由于施工空间小等因素，在现场井口进行尾管胶塞的连接存在着易造成井口落物、人身安全等多种安全隐患。

现有技术中，专利号为ZL87205516的专利公开了一种机械液压双作用悬挂器，在机械式悬挂器的基础上，增加了球座、液缸、球座短节等，实现机械液压双作用，功能优于单一的机械式悬挂器。但是由于其结构也存在部分不足：

1，在悬挂器下端需要连接一个胶塞短节，这样会增加悬挂器本身的长度，同时造成一定的材料浪费；

2，固井作业完成后，需要对胶塞短节内部塞子进行钻除，这样增加了作业时间，提高了作业成本。

专利号为CN2869283Y的专利公开了一种应用于侧钻井、水平井尾管悬挂器销钉防退装置，其工作原理是将尾管胶塞与中心管用剪切销钉连接，在连接套外面以全扣螺纹连接有防退保护套，从而有效防止尾管悬挂器空心胶塞销钉与中心管连接发生销钉退扣及其引发的不良后果。其结构也存在部分不足：

1，本身和悬挂器相连，增加了悬挂器的长度，增加运输过程中的困难性；

2，在上钻台过程中，胶塞容易受到磕碰而损坏胶皮或者剪钉，从而造成胶塞提前剪脱或者剪脱压力不准。

专利号为CN201184151Y的专利公开了一种组合式封隔悬挂器，其尾管胶塞通过中心管接箍两端的螺纹同中心管连接，其结构也存在部分不足：

1，连接过程中容易造成上部中心管转动；

2，由于需要在中心管上打钳，容易在上扣的过程中对中心管造成一定的损伤；

3，降低了中心管的使用寿命，增加了作业风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种新型尾管胶塞接头，解决尾管胶塞同悬挂器之间连接复杂、困难的难题，本实用新型可以方便、快捷、安全地实现悬挂器同尾管胶塞之间的连接，有效地防止顶部悬挂器转动和上扣过程中对中心管的破坏，为尾管固井作业的顺利实施提供有效的技术保障。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种新型尾管胶塞接头，所述尾 管胶塞接头用于连接中心管1和尾管胶塞9。

所述尾管胶塞接头包括扶正环2、钢珠3、套环4、弹簧5、快速接头本体6和胶塞短节8；

所述快速接头本体6为套筒结构，其一端的外表面通过螺纹与扶正环2连接，另一端的内表面通过螺纹与胶塞短节8连接；

所述快速接头本体6的外表面呈阶梯轴结构，从连接扶正环2的一端到连接胶塞短节8的一端，直径依次扩大，分别形成小径段、中径段和大径段；在所述小径段上开有本体锥度孔11；小径段到中径段的过渡处形成弹簧限位台阶，中径段到大径段的过渡处形成套环限位台阶；

所述本体锥度孔11为通孔，贯穿所述快速接头本体6的壁，所述本体锥度孔11的大口径端在快速接头6的外表面上；

所述钢珠3安装在本体锥度孔11中；

所述套环4为套筒结构，套装在所述快速接头本体6的外表面上，位于扶正环2和套环限位台阶之间且可在两者间滑动；弹簧5置于套环4内壁和快速接头本体6外壁之间的空隙内；

所述尾管胶塞接头有放松状态和锁紧状态；在放松状态时，弹簧5压缩，钢珠3可在本体锥度孔11中移动，此时可以插入或者拔出中心管1；在锁紧状态时，钢珠3卡在套环4、本体锥度孔11和中心管1形成的空间内，此时中心管1与尾管胶塞9稳固连接。

所述套环4的内壁对应于所述本体锥度孔11处设有环状内凸起14；弹簧5的一端顶在所述弹簧限位台阶上，另一端顶在所述环状内凸起14的一侧。

本实用新型的一个方案为，在所述中心管1上与所述本体锥度孔11对应出开有中心管锥度孔，所述中心管锥度孔的大口径端在所述中心管1的外表面上；在锁紧状态时，钢珠3卡在套环4的环状内凸起14、本体锥度孔11和中心管锥度孔形成的空间内，此时中心管1与尾管胶塞9稳固连接。

本实用新型的优选方案为：所述快速接头本体6小径段上上开有一组本体 锥度孔11；

每个本体锥度孔11中装有一个钢珠3；

在所述中心管1上与所述一组本体锥度孔11对应处开有一个带锥度的凹槽，所述凹槽的开口朝外，这样钢珠3就能坐落到凹槽上。在锁紧状态时，一组钢珠3分别卡在套环4的环状内凸起14、本体锥度孔11和中心管凹槽形成的空间内，此时中心管1与尾管胶塞9稳固连接。多个本体锥度孔及钢珠可以使其受力更加平均，单个钢珠所受力也更小，这样能使快速接头本体6和中心管1的连接更稳固。

另外，在所述胶塞短节8上与所述中心管1的接触处装有密封圈7。

所述胶塞短节8通过其下部的剪钉槽13内的剪钉与尾管胶塞9相连。

现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)只需将套环下滑，然后将快速接头本体和中心管对接，即可实现尾管胶塞与中心管之间的连接和脱离，连接操作方便、安全、快捷，并且连接强度高并具有密封能力；

(2)避免了在连接尾管胶塞与悬挂器的时候，中心管发生转动和对中心管的破坏，延长了中心管的使用寿命，降低了施工风险；

(3)节省了上扣时间，提高了效率，并有效地保证了操作人员的人身安全和施工安全；

(4)该实用新型可以作为单独的部件重复使用，节约了施工成本。

附图说明

图1是本实用新型的尾管胶塞接头的结构示意图。

图2是本实用新型的尾管胶塞接头的快速接头本体的结构示意图。

图3是本实用新型的尾管胶塞接头的胶塞短节的结构示意图。

图4是本实用新型的尾管胶塞接头的套环的结构示意图

图中，中心管1、扶正环2、钢珠3、套环4、弹簧5、快速接头本体6、密 封圈7、胶塞短节8、胶塞9、扶正环螺纹10、本体锥度孔11、胶塞短节螺纹12、剪钉槽13、环状内凸起14。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，一种新型尾管胶塞接头，所述尾管胶塞接头用于连接中心管1和尾管胶塞9。

所述尾管胶塞接头包括扶正环2、钢珠3、套环4、弹簧5、快速接头本体6和胶塞短节8；

如图2所示，所述快速接头本体6为套筒结构，其一端的外表面通过扶正环螺纹10与扶正环2连接，另一端的内表面通过胶塞短节螺纹12与胶塞短节8连接；所述扶正环2可以有效地防止送入工作在上提过程中发生弹脱。

所述快速接头本体6的外表面呈阶梯轴结构，从连接扶正环2的一端到连接胶塞短节8的一端，直径依次扩大，分别形成小径段、中径段和大径段；在所述小径段上开有本体锥度孔11；小径段到中径段的过渡处形成弹簧限位台阶，中径段到大径段的过渡处形成套环限位台阶；

所述本体锥度孔11为通孔，贯穿所述快速接头本体6的壁，所述本体锥度孔11的大口径端在快速接头6的外表面上；

所述钢珠3安装在所述本体锥度孔11中，起到连接快速接头本体6和中心管1的作用；

如图1所示，所述套环4为套筒结构，套装在所述快速接头本体6外表面上，位于扶正环2和套环限位台阶之间且可在两者间滑动；弹簧5置于套环4和快速接头本体6之间的空隙内；扶正环2起着保护套环4以及对套环4定位的作用，可以有效地防止送入工作在上提过程中发生弹脱。

所述尾管胶塞接头有放松状态和锁紧状态；在放松状态时，弹簧5压缩，钢珠3可在本体锥度孔11中移动，此时可以插入或者拔出中心管1；在锁紧状 态时，钢珠3卡在套环4、本体锥度孔11和中心管1形成的空间内，此时中心管1与尾管胶塞9稳固连接。

如图4所示，所述套环4的内壁对应于本体锥度孔11处设有环状内凸起14；弹簧5的一端顶在弹簧限位台阶上，另一端顶在所述环状内凸起的一侧。所述内凸起14的内壁形成一个直孔，其轴线与快速接头本体6同轴，所述直孔与快速接头本体6之间的间隙很小，可以防止钢珠掉落。

本实用新型的一种方案是，在所述中心管1上与所述本体锥度孔11对应出开有中心管锥度孔，所述中心管锥度孔的大口径端在所述中心管1的外表面上；在锁紧状态时，钢珠3的上部顶住环状内凸起14的内壁，中部位于快速接头本体6的本体锥度孔11中，下部卡在中心管1的中心管锥度孔中。

本实用新型的优选方案为：所述快速接头本体6小径段上上开有一组本体锥度孔11；每个本体锥度孔11中装有一个钢珠3；在所述中心管1上与所述一组本体锥度孔11对应处开有一个带锥度的凹槽，所述凹槽的开口朝外，这样钢珠3就能坐落到凹槽上。在锁紧状态时，一组钢珠3的上部分别顶住环状内凸起14的内壁，中部分别位于快速接头本体6的本体锥度孔11中，下部分别卡在中心管1的带锥度凹槽中，此时中心管1与尾管胶塞9稳固连接。多个本体锥度孔及钢珠可以使其受力更加平均，单个钢珠所受力也更小，这样能使快速接头本体6和中心管1的连接更稳固。

另外，所述中心管1的下端与胶塞短节8接触处装有密封圈7，可以有效地实现整个连接管串的内部密封。如图3所示，胶塞短节8通过下部的剪钉槽13内的剪钉与尾管胶塞9相连。

本实用新型的工作原理是：当要连接中心管1和快速接头本体6时，只需拉动套环4，压缩弹簧5，此时所述尾管胶塞接头处于放松状态，钢珠3可在本体锥度孔11内移动，中心管1可以顺利地插入到快速接头本体6里面，然后松开套环4，弹簧5复原，此时所述尾管胶塞接头处于锁紧状态，钢珠3的下部被顶入到中心管锥度孔内，即完成组接及固定动作，套环4回归后可以防止弹脱。 当要分离中心管1和快速接头本体6时，只需拉动套环4，此时所述尾管胶塞接头处于放松状态，然后下拉尾管胶塞接头，即可实现脱离。

上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (6)

1.一种新型尾管胶塞接头，所述尾管胶塞接头用于连接中心管(1)和尾管胶塞(9)，其特征在于：

所述尾管胶塞接头包括扶正环(2)、钢珠(3)、套环(4)、弹簧(5)、快速接头本体(6)和胶塞短节(8)；

所述快速接头本体(6)为套筒结构，其一端的外表面通过螺纹与扶正环(2)连接，另一端的内表面通过螺纹与胶塞短节(8)连接；

所述快速接头本体(6)的外表面呈阶梯轴结构，从连接扶正环(2)的一端到连接胶塞短节(8)的一端，直径依次扩大，分别形成小径段、中径段和大径段；在所述小径段上开有本体锥度孔(11)；小径段到中径段的过渡处形成弹簧限位台阶，中径段到大径段的过渡处形成套环限位台阶；

所述本体锥度孔(11)为通孔，贯穿所述快速接头本体(6)的壁，所述本体锥度孔(11)的大口径端在快速接头(6)的外表面上；

所述钢珠(3)安装在本体锥度孔(11)中；

所述套环(4)为套筒结构，套装在所述快速接头本体(6)的外表面上，位于扶正环(2)和套环限位台阶之间且可在两者间滑动；弹簧(5)置于套环(4)内壁和快速接头本体(6)外壁之间的空隙内；

所述尾管胶塞接头有放松状态和锁紧状态；在放松状态时，弹簧(5)压缩，钢珠(3)可在本体锥度孔(11)中移动，此时可以插入或者拔出中心管(1)；在锁紧状态时，钢珠(3)卡在套环(4)、本体锥度孔(11)和中心管(1)形成的空间内，此时中心管(1)与尾管胶塞(9)稳固连接。

2.根据权利要求1所述的新型尾管胶塞接头，其特征在于：所述套环(4)的内壁对应于所述本体锥度孔(11)处设有环状内凸起(14)；弹簧(5)的一端顶在所述弹簧限位台阶上，另一端顶在所述环状内凸起(14)的一侧。

3.根据权利要求2所述的新型尾管胶塞接头，其特征在于：在所述中心管(1)上与所述本体锥度孔(11)对应出开有中心管锥度孔，所述中心管锥度孔的大口径端在所述中心管(1)的外表面上；在锁紧状态时，钢珠(3)卡在套环(4)的环状内凸起(14)、本体锥度孔(11)和中心管锥度孔形成的空间内，此时中心管(1)与尾管胶塞(9)稳固连接。

4.根据权利要求2所述的新型尾管胶塞接头，其特征在于：

所述快速接头本体(6)小径段上上开有一组本体锥度孔(11)；

每个本体锥度孔(11)中装有一个钢珠(3)；

在所述中心管(1)上与所述一组本体锥度孔(11)对应处开有一个带锥度的凹槽，所述凹槽的开口朝外。

5.根据权利要求1所述的新型尾管胶塞接头，其特征在于，在所述胶塞短节(8)上与所述中心管(1)的接触处装有密封圈(7)。

6.根据权利要求1所述的新型尾管胶塞接头，其特征在于：所述胶塞短节(8)通过其下部的剪钉槽(13)内的剪钉与尾管胶塞(9)相连。

Images