一种滑套式安全接头
技术领域
本实用新型涉及一种油气开发井下作业和生产管柱,尤其是油气开发井下作业的安全接头,属于井下作业工具类。
背景技术
安全接头是在井下作业时,为了增强作业管柱安全性而在作业管柱上安装的一种井下作业工具。目前国内油田使用的安全接头多为倒扣式,螺纹的配合需要一定的预紧力,导致脱开难度大,特别是随着油田开发不断进行而逐渐变多的大斜度井和水平井,使安全接头不能处于受拉状态,更加难以倒开,还可能损伤螺纹。现有提拉式安全接头仅靠剪钉连接上下接头,作业中容易受作业和井况的影响而导致中途断脱,造成作业事故。滑套式安全丢手工具可同管柱一起传送扭距,当井下管柱发生事故时,可将遇卡管柱从安全接头处脱开。现有的滑套式安全接头,在投球脱开后,往往将投球和滑套留在井下,为进一步打捞带来困难,有些可以带出,但结构存在不合理,容易被砂子卡住,不能顺利丢脱。研究的滑套式丢手工具将投球和滑套同时带出,为事故的进一步处理创造良好的条件,同时可应用于丢枪、丢封隔器等作业,适用于直井、斜井、水平井,也可适用于高温高压井。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种滑套式安全接头,增强井下作业工具的安全性,或者实现井下工具的丢脱功能,并在井下发生卡管柱事故时,以投球打压的方式丢脱下部工具,并将投球和滑套带出,为事故的进一步处理创造良好条件。
本实用新型的目的是这样实现的:一种滑套式安全接头,包括上接头、下接头,所述下接头的内周设置下接头凹槽;所述滑套式安全接头还包括锁爪和滑套,锁爪的下部设置在下接头内,下接头的上端与锁爪通过凹凸台配合,锁爪包括圆形锁爪本体和多个弹性分瓣爪,锁爪本体的上端与上接头的下端螺纹连接,多个弹性分瓣爪一体设置在圆形锁爪本体的下端,在每个弹性分瓣爪的下端外侧均设置锁爪外凸台、下端内侧均设置锁爪内凸台,锁爪外凸台配合设置在所述下接头凹槽内;所述滑套设置在锁爪内,锁爪本体的中部与滑套通过剪切销钉连接,在滑套的下端外侧设置滑套凸台,滑套凸台与锁爪内凸台相顶触设置。
本实用新型的锁爪中部和滑套之间设有剪切销钉,锁爪下部为弹性分瓣爪,锁爪与下接头上部为凹凸配合链接,可有效传递扭矩,锁爪下部和下接头配合处为嵌入式结构,弹性分瓣爪下端内外都设有凸台,锁爪外凸台嵌入下接头凹槽内,可以安全的承受载荷;滑套底部有滑套凸台,与锁爪下端的锁爪内凸台配合,支撑弹性分瓣爪,销钉剪断前可以有效防止砂子等进入滑套和锁爪间隙;销钉剪断后,投球和滑套下移一定距离后泄压,并随锁爪一并带出,为打捞提供便利。
本实用新型结构简单,安全可靠,在井下可以安全的承受载荷,有效的传递扭矩;销钉剪断前可以有效防止砂子等进入滑套和锁爪间隙;销钉剪断后,投球和滑套下移一定距离后泄压,并随锁爪一并带出,为打捞提供便利;还可以用作功能性丢脱工具。
为了防止反转脱扣,所述上接头的下端与锁爪本体的上端还通过紧固螺钉连接,紧固螺钉设置在上接头与锁爪本体的螺纹处。
为了防止砂子等进入滑套和锁爪间隙,在上接头与锁爪本体之间设置第一密封圈,第一密封圈设置在锁爪本体的螺纹的上方。
同上,在锁爪本体与滑套之间设置两组第二密封圈,两组第二密封圈设置在剪切销钉的上下两侧。
同上,在锁爪本体与下接头之间设置第三密封圈。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,滑套式安全接头,主要包括上接头1、锁爪7、滑套8、下接头9,上接头1的下端连接锁爪7的上端,下接头9套置在锁爪7上,滑套8设置在锁爪7内。
下接头9的内周设置下接头凹槽9-2,在下接头9的上端设置下接头凸台9-1。
锁爪7的下部设置在下接头9内,在锁爪7上设置锁爪凹槽7-3,锁爪凹槽7-3与下接头凸台9-1相互配合。在锁爪7与下接头9之间设置第三密封圈6。锁爪7包括圆形锁爪本体7-1和多个弹性分瓣爪7-2,锁爪本体7-1的上端与上接头1的下端螺纹连接并通过紧固螺钉3连接,紧固螺钉3设置在上接头1与锁爪本体7-1的螺纹处。在上接头1与锁爪本体7-1之间设置第一密封圈2,第一密封圈2设置在锁爪本体7-1的螺纹的上方。多个弹性分瓣爪7-2一体设置在圆形锁爪本体7-1的下端,在每个弹性分瓣爪7-2的下端外侧均设置锁爪外凸台7-4、下端内侧均设置锁爪内凸台7-5,锁爪外凸台7-4配合设置在下接头凹槽9-2内。
滑套8设置在锁爪7内,锁爪本体7-1的中部与滑套8通过剪切销钉4连接,在锁爪本体7-1与滑套8之间设置两组第二密封圈5,两组第二密封圈5设置在剪切销钉4的上下两侧。在滑套8的下端外侧设置滑套凸台8-1,滑套凸台8-1与锁爪内凸台7-5相顶触设置,支撑弹性分瓣爪7-2。
本实用新型的工作原理:
在正常作业、不需要丢脱时,滑套8靠剪切销钉4固定为主,此时滑套8下端撑起锁爪7,使锁爪外凸台7-4嵌入到下接头凹槽9-2内,可以有效的承受拉伸载荷,锁爪7与下接头9的连接处有凹凸配合,可以有效的传递扭矩;销钉剪断前,各密封机构可以有效防止砂子等进入滑套和锁爪间隙。
需要丢脱时,从井口进行投球,球落在滑套8的球座上,继续加压,此时剪切销钉4被剪断,持续加压,投球和滑套8一起下行,滑套8下部的滑套凸台8-1与锁爪内凸台7-5失去配合,锁爪7的分瓣爪失去支撑,上提管柱,在拉力下,锁爪外凸台7-4从下接头凹槽9-2内滑出,上部管柱摆脱限制,继续上提管柱,工具串在锁爪7和滑套8之间分离,同时,投球和滑套8在管柱内压力的作用下继续下行,最终滑套8中部的台阶落座在锁爪下部锁爪内凸台7-5上,此时滑套8上部顶端全部在锁爪7的分瓣爪中,使管柱内外连通,管柱内泄压,投球和滑套随锁爪一并带出,为打捞提供便利。本实用新型可以适应大斜度井和水平井的作业井况,满足压裂酸化等措施大排量、高压力等的作业要求,也可以作为专门的功能性丢脱工具,如丢枪,封隔器等。