CN202493259U - 一种井下液面监测仪器的连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井下液面监测仪器的连接装置，包括上法兰（1）、下法兰（5）、上下法兰间圆筒状短节（8）、声波发射器连接口（2）、灌浆管线连接口（3）；所述上下法兰间圆筒状短节（8）位于上法兰（1）和下法兰（5）之间，且上下法兰间圆筒状短节（8）的上下两端分别与上法兰（1）和下法兰（5）相连；上下法兰间圆筒状短节（8）的圆柱体上分别连接声波发射器连接口（2）和灌浆管线连接口（3）。上法兰（1）与防溢管的下法兰（14）配合相连；下法兰（5）与封井器的上法兰（13）配合相连；声波发射器连接口（2）的外端与声波发射器连接；灌浆管线连接口（3）的外端与灌浆管线连接。

Description

一种井下液面监测仪器的连接装置

技术领域

本实用新型涉及一种井下液面监测仪器的连接装置。 

背景技术

在钻井\完井\修井作业过程中发生井漏后，用声波或声纳脉冲技术对井下环空液面深度进行监测时，目前主要采用从井口套管头、四通及四通上的阀门和管线、闸板封井器外侧盲板处这几个位置来连接声波发射器，以便监测井下环空液面的深度。但是，现场作业时，由于各种客观原因，经常无法实现从这几个位置将井下液面监测仪器与井口连接起来，也就无法监测到井下的环空液面深度。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种井下液面监测仪器的连接装置。钻井\修井\完井作业发生井漏后采用声波脉冲技术监测井下液面深度时，如果无法从“井口套管头、四通及四通上的阀门和管线、封井器外侧”这些位置连接声波信号发射器，那么使用本实用新型可将井下液面监测仪器与井口连接起来，以便实现对井下环空液面深度的监测。 

本实用新型的一种井下液面监测仪器的连接装置，基本技术方案为：该装置包括上法兰（1）、下法兰（5）、上下法兰间圆筒状短节（8）、声波发射器连接口（2）、灌浆管线连接口（3）；所述上下法兰间圆筒状短节（8）位于上法兰（1）和下法兰（5）之间，且上下法兰间圆筒状短节（8）的上下两端分别与上法兰（1）和下法兰（5）相连；所述上下法兰间圆筒状短节（8）的圆柱体上分别连接声波发射器连接口（2）和灌浆管线连接口（3）； 

如上所述的井下液面监测仪器的连接装置，其中，所述上法兰（1）与防溢管的下法兰（14）配合相连；所述下法兰（5）与封井器的上法兰（13）配合相连；所述声波发射器连接口（2）的外端与声波发射器连接；所述灌浆管线连接口（3）的外端与灌浆管线连接；灌浆管线连接口（3）在不需要灌浆时用堵头堵上；所述灌浆管线连接口（3）的位置低于声波发射器连接口（2）的位置，且声波发射器连接口（2）与水平面呈一个向上的角度，该角度范围为0度至90度；

如上所述的井下液面监测仪器的连接装置，其中，防溢管的下法兰（14）、上法兰（1）、下法兰（5）、封井器的上法兰（13）四者的尺寸和型号均相同；上下法兰和圆筒内孔通径（7）大于等于防溢管内孔通径（16）及封井器上法兰内孔通径（17），且防溢管、上下法兰间圆筒状短节（8）和封井器的轴心线在一条直线上。

如上所述的井下液面监测仪器的连接装置，在上述基本技术方案的基础上的一个改型方案为：将该装置从中心线剖开成对称左右两半，当左右两半对称合在一起时的接触面即为两个半圆柱体结构合在一起时之间合缝线（18）及密封胶皮，在两个半圆柱体结构合在一起时之间合缝线（18）及密封胶皮两边上下各焊接有4个对称的半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1901、1902、1903、1904），其中，上部的两个半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1901和1902）用螺栓连接固定起来，下部的两个半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1903和1904）用螺栓连接固定起来。 

如上所述的井下液面监测仪器的连接装置，在上述基本技术方案的基础上的另一个改型方案为：将该装置剖开成不对称的两半，剖开后两部分之间采用侧门与主体结构之间的结缝（1801和1802）及胶皮密封进行重合，剖开体积小的部分为侧门（23），在侧门（23）与主体之间的侧门与主体结构之间的结缝（1801和1802）及胶皮密封的两侧焊接有侧门和主体之间的活动锁销（24）和侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）；侧门（23）通过侧门和主体之间的活动锁销（24）固定在主体结构上并绕锁销活动，或者侧门（23）通过侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）用螺栓连接与主体结构固定成一个整体。 

本实用新型的有益效果是：将本实用新型所述井下液面监测仪器的连接装置安装在封井口与防溢管之间，不管井下有无钻具，都可解决声波发射器无法与井口连接起来的问题；解决井口上其它部位没有与声波发射器连接接口时无法监测井下液面深度的问题。由于防溢管与封井器之间不是高压密封区域，增加本实用新型所述连接装置后，不影响井口密封，又能从此连接处向井下传播声波信号，是一种安全有效的声波发射器与井口间的连接装置。 

附图说明

图1为本实用新型具体实施例一结构示意图。 

图2为沿图1中A-A平面剖面俯视图。 

图3为本实用新型具体实施例一使用状态结构示意图。 

图4为本实用新型具体实施例二的结构示意图。 

图5为沿图4中A-A平面剖面俯视图。 

图6为沿图4中B-B平面剖面俯视图。 

图7为本实用新型具体实施例二使用状态结构示意图。 

图8为本实用新型具体实施例三使用状态结构示意图的主视图。 

图9为本实用新型具体实施例三使用状态结构示意图的侧视图。 

图10为沿图8中A-A平面剖面俯视图。 

图11为本实用新型具体实施例二的立体图。 

其中，附图标记的含义为： 

1——上法兰；2——声波发射器连接口；3——灌浆管线连接口；4——上法兰螺栓孔；5——下法兰；6——下法兰螺栓孔；7——上下法兰和圆筒内孔通径；8——上下法兰间圆筒状短节；9——圆筒状短节与上法兰连接处；10——圆筒状短节与下法兰连接处；11——上法兰与防溢管之间的密封；12——下法兰与封井器的上法兰之间的密封；13——封井器的上法兰；14——防溢管的下法兰；15——防溢管下法兰上的螺栓孔及螺栓；16——防溢管内孔通径；17——封井器上法兰内孔通径；

18——两个半圆柱体结构合在一起时之间合缝线；1801——“侧门与主体结构之间的结缝和胶皮密封”之一；1802——“侧门与主体结构之间的结缝和胶皮密封”之二；

1901——半圆筒合缝处两边焊接的锁紧孔之一；1902——半圆筒合缝处两边焊接的锁紧孔之二；1903——半圆筒合缝处两边焊接的锁紧孔之三；1904——半圆筒合缝处两边焊接的锁紧孔之四；

2001——前端带半圆开口的长方形挡板之一；2001——前端带半圆开口的长方形挡板之二；

2101——挡板上的半圆开口之一；2102——挡板上的半圆开口之二；

2201——半圆上法兰上开的凹槽之一；2202——半圆上法兰上开的凹槽之二；

23——侧门；24——侧门和主体之间的活动锁销；25——侧门的开口处的最小宽度；26——侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔；27——防溢管顶部；28——转盘底面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。 

具体实施例一：

图1、图2和图3是本实用新型所述井下液面监测仪器的连接装置具体实施例一的结构示意图，该具体实施例一的技术方案如下：上法兰（1）通过圆筒状短节与上法兰连接处（9）和上下法兰间圆筒状短节（8）连接，其连接方式为丝扣或焊接；上法兰（1）和下法兰（5）上开有上法兰螺栓孔（4）；下法兰（5）通过圆筒状短节与下法兰连接处（10）与上下法兰间圆筒状短节（8）连接，其连接方式为丝扣或焊接；在上下法兰间圆筒状短节（8）上焊接了声波发射器连接口（2）和灌浆管线连接口（3），灌浆管线连接口（3）的位置低于声波发射器连接口（2）的位置，且声波发射器连接口（2）与水平面呈一个向上的角度，该角度范围为0度至90度，通常采用40度至60度的角度，以防灌泥浆时泥浆进入声波发射器连接口引起堵塞；声波发射器连接口（2）外端为丝扣，可与声波发射器连接；防溢管的下法兰（14）、上法兰（1）、下法兰（5）、封井器的上法兰（13）四者的尺寸和型号均相同；下法兰与封井器的上法兰之间的密封（12）以及上法兰与防溢管之间的密封（11）均采用胶皮垫或钢圈密封；上下法兰和圆筒内孔通径（7）大于等于防溢管内孔通径（16）及封井器上法兰内孔通径（17），且它们三者的轴心线在一条直线上；灌浆管线连接口（3）在不需要灌浆时可用堵头堵上。本装置的总长度不宜过长，应小于没有安装本装前防溢管顶部至转盘底面之间距离。

上述井下液面监测仪器的连接装置的使用条件是封井器内没有钻具。 

具体使用方法如下： 

当封井器内没有钻具时，

步骤一，拆开防溢管和封井器之间的法兰连接螺栓；

步骤二，将本装置安装在封井器的上法兰（13）和防溢管的下法兰（14）之间；

步骤三，用防溢管下法兰（15）上的螺栓孔及螺栓将本装置与防溢管的下法兰（14）连接起来，然后用下法兰螺栓孔（6）将本装置与封井器的上法兰（13）连接起来；

步骤四，将监测井下液面深度的声波发射器连接在声波发射器连接口（2）处，

即可实现对井下液面的监测目的。

具体实施例二：

图4、图5、图6、图7和图11是本实用新型所述井下液面监测仪器的连接装置具体实施例二的结构示意图和立体图。该具体实施例二的技术方案如下：在上述具体实施例一（见图1、图2和图3）所示装置的基础上，将该装置从中心线剖开成对称左右两半，当左右两半对称合在一起时的接触面即为两个半圆柱体结构合在一起时之间合缝线（18）及密封胶皮，在两个半圆柱体结构合在一起时之间合缝线及密封胶皮（18）两边上下各焊接有4个对称的半圆筒合缝处两边焊接的锁紧孔（1901、1902、1903、1904），其中，上部的两个半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1901和1902）可用螺栓连接起来，下部的两个半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1903和1904）可用螺栓连接起来，起到将两个对称装置合并起来并固定的作用。

在半圆上法兰（1）上开有半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202），半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）的宽度与上下法兰和圆筒内孔通径（7）相等，在半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）分别放置了两块前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002），前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）的前端分别开有挡板上的半圆开口（2101和2102），前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）可分别在半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）内自由活动，当前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）合并在一起时，中间呈一个整圆孔，此整圆孔的直径大于等于井筒内钻具的最大直径，其作用是用来夹紧井筒内的钻具，以便密封井筒内的环形空间，以使得“通过声波发射器连接口（2）与该密封环形空间相连的声波发射器”能够更好地接收到信号，免受外界噪音干扰。 

本装置的总长度不宜过长，应小于没有安装本装前防溢管顶部至转盘底面之间距离。 

上述井下液面监测仪器的连接装置尤其适用于现场作业中当封井器内有钻具时，也可在封井器内没有钻具的工况下使用。 

具体使用方法如下： 

当封井器内有钻具时，

步骤一，将封井器的上法兰（13）和防溢管的下法兰（14）拆开，上提防溢管至钻盘面以下；

步骤二，将本装置左右两部分分开，然后卡合在封井器的上法兰（13）和防溢管的下法兰（14）之间，然后将左右两部分用螺栓将半圆筒合缝处两边焊接的锁紧孔（1901和1902；1903和1904）连接起来固定；

步骤三，将半圆上法兰（1）与防溢管的下法兰（14）用螺栓连接起来，然后将半圆下法兰（5）与封井器的上法兰（13）用螺栓连接起来；

步骤四，从半圆上法兰（1）上的半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）内插入前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）密封井筒内的环形空间；

步骤五，将声波发射器连接在声波发射器连接口（2）处，

即可实现对井下环空液面的监测。

具体实施例三：

图8、图9和图10是本实用新型所述井下液面监测仪器的连接装置具体实施例三的结构示意图。该具体实施例三的技术方案如下：在具体实施例一（见图1、图2和图3）所示装置的基础上，将该装置剖开成不对称的两半，剖开后两部分之间仍采用侧门与主体结构之间的结缝（1801和1802）及胶皮密封进行重合，剖开体积小的部分为侧门（23）；

在侧门（23）与主体之间的侧门与主体结构之间的结缝（1801和1802）及胶皮密封的两侧焊接有侧门和主体之间的活动锁销（24）和侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）；其中侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）的结构（见图10）与图6及图11中所示4个对称的半圆筒合缝处两边焊接的锁紧孔（1901、1902、1903、1904）的结构是一样的，如果在锁紧孔（1901、1902、1903、1904）或者锁紧孔（26）的孔内插入螺栓即可将两边结构固定连接，而如果将锁紧孔（1901、1902、1903、1904）或者锁紧孔（26）的孔内螺栓取下，那么就可将两边结构分开，因此锁紧孔（1901、1902、1903、1904）或者锁紧孔（26）的作用都是方便随时连接和拆分所述两边结构。

侧门（23）通过侧门和主体之间的活动锁销（24）固定在主体结构上并绕锁销活动，或者侧门（23）也可以通过侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）用螺栓连接与主体结构固定成一个整体；如果将侧门（23）通过侧门和主体之间的活动锁销（24）固定在主体结构上并绕锁销活动，那么该活动锁销（24）的作用与常用的门合页的作用类似。 

侧门（23）上的侧门的开口处最小宽度（25）必须大于等于井口内钻具的最大外径，以便在安装时能顺利通过该侧门开口处（25）将井口内钻具套入本装置中；整个装置的上法兰部分与上述具体实施例二（见图4、图5、图6和图7）所示装置一样，开有半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202），半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）内可分别放入前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002），前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）上分别开有挡板上的半圆开口（2101和2102），前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）可分别在半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）内自由活动，当前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）合并在一起时，中间呈一个整圆孔，也就是挡板上的两个半圆开口（2101和2102）合并而构成的整圆孔，此整圆孔的直径大于等于井筒内钻具的最大直径，其作用是用来夹紧井筒内的钻具，使得两个“前端带半圆开口的长方形对称挡板”（2001和2002）合并，用于密封井筒内的环形空间，以使得“通过声波发射器连接口（2）与该密封环形空间相连的声波发射器”能够更好地接收到信号，而免受外界噪音干扰。 

本装置的总长度不宜过长，应小于没有安装本装前防溢管顶部至转盘底面之间距离。 

上述井下液面监测仪器的连接装置尤其适用于现场作业中当封井器内有钻具时，也可在封井器内没有钻具的工况下使用。 

具体使用方法如下： 

当封井器内有钻具时，

步骤一，将封井器的上法兰（13）和防溢管的下法兰（14）拆开，上提防溢管至钻盘面以下；

步骤二，将本装置左右两部分分开，然后卡合在封井器的上法兰（13）和防溢管的下法兰（14）之间，然后将左右两部分用侧门和主体之间的活动锁销（24）固定，然后关闭侧门（23），然后用螺栓将侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）固定；

步骤三，半圆上法兰（1）与防溢管的下法兰（14）用螺栓连接起来，然后将半圆下法兰（5）与封井器的上法兰（13）用螺栓连接起来；

步骤四，从半圆上法兰（1）上的半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）内插入前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002），以便密封井筒内的环形空间；

步骤五，将声波发射器连接在声波发射器连接口（2）处，

即可实现对井下环空液面的监测。

综上所述，本实用新型的技术方案是在井口封井器和防溢管之间连接处位置，增加一个双法兰型的结构装置，其上法兰与防溢管的下法兰尺寸型号相同，其下法兰与封井器的上法兰尺寸型号相同；该装置可是一个整筒结构，也可以是两个半圆柱体结构，两个半圆柱体结构合在起也可形成一个整筒结构；在该结构的中间位置开出两个口（采用焊接也可，采用丝扣连接出来也可），一个接口可以接灌浆管线，另外一个接口就是可与声波发射器相连接。 

将本实用新型所述装置安装在封井口与防溢管之间，不管井下有无钻具，都可解决声波发射器无法与井口连接起来的问题。 

本实用新型的作用是解决井口上其它部位没有与声波发射器连接接口时无法监测井下液面深度的问题，由于防溢管与封井器之间不是高压密封区域，增加上述连接装置后，不影响井口密封，又能从此连接处向井下传播声波信号，是一种安全有效的声波发射器与井口间的连接方法。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本发明创造，凡在本发明创造精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本实用新型的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：包括上法兰（1）、下法兰（5）、上下法兰间圆筒状短节（8）、声波发射器连接口（2）、灌浆管线连接口（3）；所述上下法兰间圆筒状短节（8）位于上法兰（1）和下法兰（5）之间，且上下法兰间圆筒状短节（8）的上下两端分别与上法兰（1）和下法兰（5）相连；所述上下法兰间圆筒状短节（8）的圆柱体上分别连接声波发射器连接口（2）和灌浆管线连接口（3）。

2.如权利要求1所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：将该装置从中心线剖开成对称左右两半，当左右两半对称合在一起时的接触面即为两个半圆柱体结构合在一起时之间合缝线（18）及密封胶皮，在两个半圆柱体结构合在一起时之间合缝线（18）及密封胶皮两边上下各焊接有4个对称的半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1901、1902、1903、1904），其中，上部的两个半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1901和1902）用螺栓连接固定起来，下部的两个半圆柱体合缝处两边焊接的锁紧孔（1903和1904）用螺栓连接固定起来。

3.如权利要求1所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：将该装置剖开成不对称的两半，剖开后两部分之间采用侧门与主体结构之间的结缝（1801和1802）及胶皮密封进行重合，剖开体积小的部分为侧门（23），在侧门（23）与主体之间的侧门与主体结构之间的结缝（1801和1802）及胶皮密封的两侧焊接有侧门和主体之间的活动锁销（24）和侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）；侧门（23）通过侧门和主体之间的活动锁销（24）固定在主体结构上并绕锁销活动，或者侧门（23）通过侧门与主体之间的两边焊接的锁紧孔（26）用螺栓连接与主体结构固定成一个整体。

4.如权利要求1所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：所述上法兰（1）与防溢管的下法兰（14）配合相连；所述下法兰（5）与封井器的上法兰（13）配合相连；所述声波发射器连接口（2）的外端与声波发射器连接；所述灌浆管线连接口（3）的外端与灌浆管线连接；灌浆管线连接口（3）在不需要灌浆时用堵头堵上；所述灌浆管线连接口（3）的位置低于声波发射器连接口（2）的位置，且声波发射器连接口（2）与水平面呈一个向上的角度，该角度范围为0度至90度。

5.如权利要求4所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：防溢管的下法兰（14）、上法兰（1）、下法兰（5）、封井器的上法兰（13）四者的尺寸和型号均相同；上下法兰和圆筒内孔通径（7）大于等于防溢管内孔通径（16）及封井器上法兰内孔通径（17），且防溢管、上下法兰间圆筒状短节（8）和封井器的轴心线在一条直线上。

6.如权利要求1所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：上法兰（1）和下法兰（5）分别与上下法兰间圆筒状短节（8）连接的方式为丝扣或焊接；声波发射器连接口（2）和灌浆管线连接口（3）分别与上下法兰间圆筒状短节（8）连接的方式为焊接；声波发射器连接口（2）外端与声波发射器相连接的方式为丝扣；上法兰（1）和下法兰（5）上开有上法兰螺栓孔（4）。

7.如权利要求4或5所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：下法兰（5）与封井器的上法兰（13）之间的密封（12）以及上法兰（1）与防溢管下法兰（14）之间的密封（11）均采用胶皮垫或钢圈密封；所述连接装置的总长度小于没有安装本装前防溢管顶部至转盘底面之间距离。

8.如权利要求2所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：在半圆上法兰（1）上开有半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202），半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）的宽度与上下法兰和圆筒内孔通径（7）相等，在半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）分别放置了两块前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002），前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）的前端分别开有挡板上的半圆开口（2101和2102）；挡板上的半圆开口（2101和2102）合在一起形成一个整圆；此整圆孔的直径大于等于井筒内钻具的最大直径。

9.如权利要求3所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：侧门（23）上的侧门的开口处最小宽度（25）大于等于井口内钻具的最大外径。

10.如权利要求3所述的井下液面监测仪器的连接装置，其特征在于：该装置的上法兰部分开有半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202），半圆上法兰上开的对称凹槽（2201和2202）内分别放入前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002），前端带半圆开口的长方形对称挡板（2001和2002）上分别开有挡板上的半圆开口（2101和2102）。

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