CN207686633U - 一种油井套管的紧固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油井套管的紧固装置，属于油田设备领域。该紧固装置包括：内套筒、外套筒、内紧固件、外紧固件、上法兰、下法兰。内套筒的外壁上设置有外螺纹，内套筒包括两个对接的内半圆筒，两个内半圆筒通过内紧固件锁紧；上法兰包括两个对接的上半法兰，两个上半法兰分别与两个内半圆筒的上端同轴连接；外套筒的内壁上设置有与外螺纹相适配的内螺纹，外套筒包括两个对接的外半圆筒，两个外半圆筒通过外紧固件锁紧；下法兰包括两个对接的下半法兰，分别与两个外半圆筒的下端同轴连接。通过内套筒与外套筒的螺纹配合，以及法兰连接来对生产套管进行紧固，有效提高紧固效果，该紧固装置在安装时，避免使用焊接，使得安装过程安全可靠。

Description

一种油井套管的紧固装置

技术领域

本实用新型涉及油田设备领域，特别涉及油井套管的紧固装置。

背景技术

油井套管包括：表层套管、套设于表层套管内部的生产套管，其中，生产套管的上端设置有法兰盘，来与套管四通法兰连接。油田生产过程中，受地表下沉的影响，表层套管会随地表一起下沉，导致封隔表层套管与生产套管之间环形空间的封隔件脱离，如此会导致生产套管相对于表层套管发生上窜，不仅影响油田正常生产且具有较大的安全隐患。所以，有必要提供一种油井套管的紧固装置是十分必要的。

现有技术提供了一种油井套管的紧固装置，其包括第一连接件、第二连接件、第三连接件以及支撑固定部件；第一连接件、第二连接件以及第三连接件分别套设在表层套管、生产套管以及套管四通上，并且设置有连接孔；支撑固定部件包括压板、第一连接杆、千斤顶以及第二连接杆；压板上设置有第一固定孔以及第二固定孔，压板位于第二连接件下方；第三连接件、第二连接件以及压板通过第二连接杆连接；第一连接件和压板通过第一连接杆连接；千斤顶位于压板和第一连接件之间，用于提供竖直方向的支撑力；支撑固定部件沿生产套管的圆周方向设置有多组。

设计人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术提供的紧固装置中，第三连接件、第二连接件以及压板通过第二连接杆连接；第一连接件和压板通过第一连接杆连接，该杆连接方式在受到较大的上窜力时容易损坏和松动，导致紧固效果较差。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种油井套管的紧固装置，所述技术方案如下：

一种油井套管的紧固装置，所述紧固装置包括：内套筒、外套筒、内紧固件、外紧固件、上法兰、下法兰；

所述内套筒的外壁上设置有外螺纹，所述内套筒包括两个适配对接的内半圆筒，两个所述内半圆筒通过所述内紧固件锁紧；

所述上法兰包括两个适配对接的上半法兰，两个所述上半法兰分别与两个所述内半圆筒的上端同轴连接；

所述外套筒的内壁上设置有与所述外螺纹相适配的内螺纹，所述外套筒包括两个适配对接的外半圆筒，两个所述外半圆筒通过所述外紧固件锁紧；

所述下法兰包括两个适配对接的下半法兰，两个所述下半法兰分别与两个所述外半圆筒的下端同轴连接。

在一种可能的实现方式中，所述外半圆筒的壁的下部设置有径向内螺纹孔；

所述紧固装置还包括：扶正杆，所述扶正杆的外壁上设置有与所述径向内螺纹孔相适配的外螺纹，用于穿过所述径向内螺纹孔与生产套管的外壁相抵。

在一种可能的实现方式中，所述扶正杆位于所述外半圆筒内部的端部设置有缓冲盘，所述缓冲盘用于与所述生产套管的外壁相抵。

在一种可能的实现方式中，所述径向内螺纹孔设置有相对的两个或多个；

相应地，所述扶正杆也设置成相对的两个或多个。

在一种可能的实现方式中，所述上法兰上设置有手柄。

在一种可能的实现方式中，所述手柄包括两个相对的杆状手柄件，两个所述杆状手柄件分别与一个所述上半法兰的侧壁垂直连接。

在一种可能的实现方式中，所述内紧固件设置成两组，每组所述内紧固件包括两个第一弧形紧固块，分别设置在两个所述内半圆筒的内壁上；

所述第一弧形紧固块沿纵向设置有内螺纹孔，当两个所述内半圆筒适配对接时，两个所述第一弧形紧固块的内螺纹孔上下连通；

所述内紧固件还包括两个第一紧固螺栓，每个所述第一紧固螺栓同时与两个所述第一弧形紧固块的内螺纹孔螺纹连接，以使两个所述内半圆筒锁紧。

在一种可能的实现方式中，所述内紧固件的内壁设置成与生产套管外壁相适配的弧形内壁。

在一种可能的实现方式中，所述外紧固件设置成两组，每组所述外紧固件包括两个第二弧形紧固块，分别设置在两个所述外半圆筒的外壁上；

所述第二弧形紧固块沿纵向设置有内螺纹孔，当两个所述外半圆筒适配对接时，两个所述第二弧形紧固块的内螺纹孔上下连通；

所述外紧固件还包括两个第二紧固螺栓，每个所述第二紧固螺栓同时与两个所述第二弧形紧固块的内螺纹孔螺纹连接，以使两个所述外半圆筒锁紧。

在一种可能的实现方式中，所述外紧固件设置成两组，每组所述外紧固件包括两个条形耳板，分别沿纵向设置在两个所述外半圆筒的外壁上；

所述条形耳板沿纵向设置有多个通孔，且两个所述条形耳板上的通孔一一对应连通；

所述外紧固件还包括多个第三紧固螺栓，每个所述第三紧固螺栓同时穿过两个所述条形耳板上对应连通的通孔，并利用相适配的紧固螺母锁紧。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的紧固装置，通过设置两半式的内套筒来将生产套管抱紧，通过设置两半式的外套筒来将内套筒抱紧，通过内套筒与外套筒之间的螺纹配合，在外套筒与表层套管法兰连接之后，调节内套筒的高度，使其与生产套管顶部的法兰盘法兰连接，亦即，使内套筒与井口套管四通法兰连接，进而实现生产套管与表层套管之间的紧固，有效防止生产套管随着抽油机上下窜动。本实用新型实施例提供的紧固装置，通过内套筒与外套筒之间的螺纹配合，以及法兰连接来对生产套管进行紧固，能有效提高紧固效果，并且，该紧固装置在安装时，避免了使用焊接，使得安装过程更加安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的油井套管的紧固装置的结构示意图；

图2-1是本实用新型实施例提供的，设置有第一种类型的外紧固件的紧固装置的剖视图；

图2-2是本实用新型实施例提供的，设置有第二种类型的外紧固件的紧固装置的剖视图。

附图标记分别表示：

1-内套筒，101-内半圆筒，

2-外套筒，201-外半圆筒，

3-内紧固件，301-第一弧形紧固块，302-第一紧固螺栓，

4-外紧固件，

4a1-第二弧形紧固块，4a2-第二紧固螺栓，

4b1-条形耳板，4b2-第三紧固螺栓，

5-上法兰，501-上半法兰，

6-下法兰，601-下半法兰，

7-扶正杆，

8-手柄。

具体实施方式

除非另有定义，本实用新型实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种油井套管的紧固装置，如附图1所示，该紧固装置包括：内套筒1、外套筒2、内紧固件3、外紧固件4、上法兰5、下法兰6。

其中，内套筒1的外壁上设置有外螺纹，内套筒1包括两个适配对接的内半圆筒101，两个内半圆筒101通过内紧固件3锁紧。

上法兰5包括两个适配对接的上半法兰501，两个上半法兰501分别与两个内半圆筒101的上端同轴连接。

外套筒2的内壁上设置有与上述外螺纹相适配的内螺纹，外套筒2包括两个适配对接的外半圆筒201，两个外半圆筒201通过外紧固件4锁紧。

下法兰6包括两个适配对接的下半法兰601，两个下半法兰601分别与两个外半圆筒201的下端同轴连接。

本实用新型实施例提供的紧固装置的工作原理如下所示：

应用时，首先将两个内半圆筒101套合在生产套管预设位置处，随后，利用内紧固件3将两个内半圆筒101锁紧，使内套筒1抱紧生产套管。随后，使两个下半法兰601座在表层套管顶部的法兰盘上，并将两个外半圆筒201合在内套筒1上，并使其内螺纹与内套筒1外壁上的外螺纹咬合。随后，利用外紧固件4将两个外半圆筒201锁紧，使外套筒2抱紧内套筒1。同时，两个下半法兰601对接形成下法兰6，利用紧固螺栓将下法兰6与表层套管顶部的法兰盘锁紧。旋转内套筒1，使其升高直至其上端的上法兰5与生产套管顶部的法兰盘接触，利用紧固螺栓将两个法兰盘锁紧。此时，生产套管通过该紧固装置与表层套管紧固在一起，有效避免生产套管相对于表层套管发生上窜。

综上可知，本实用新型实施例提供的紧固装置，通过设置两半式的内套筒1来将生产套管抱紧，通过设置两半式的外套筒2来将内套筒1抱紧，通过内套筒1与外套筒2之间的螺纹配合，在外套筒2与表层套管法兰连接之后，调节内套筒1的高度，使其与生产套管顶部的法兰盘法兰连接，亦即，使内套筒1与井口套管四通法兰连接，进而实现生产套管与表层套管之间的紧固，有效防止生产套管随着抽油机上下窜动。本实用新型实施例提供的紧固装置，通过内套筒1与外套筒2之间的螺纹配合，以及法兰连接来对生产套管进行紧固，能有效提高紧固效果，并且，该紧固装置在安装时，避免了使用焊接，使得安装过程更加安全可靠。

可以理解的是，对于内套筒1和外套筒2的高度来说，需要满足两者配合后，上法兰5与生产套管顶部的法兰相抵并连接，下法兰6与表层套管顶部的法兰相抵并连接。

进一步地，如附图1所示，本实用新型实施例提供的紧固装置中，外半圆筒201的壁的下部设置有径向内螺纹孔。该紧固装置还包括：扶正杆7，扶正杆7的外壁上设置有与径向内螺纹孔相适配的外螺纹，用于穿过径向内螺纹孔与生产套管的外壁相抵。

应用时，通过旋转扶正杆7，使其沿外套筒2的径向旋进或旋出，以与外套筒2内部的生产套管的外壁相抵，进而使生产套管扶正，实现井口装置对中，对于采油作业的正常进行具有重要的意义。通过将径向内螺纹孔设置在外半圆筒201的壁的下部，以防止扶正杆7受内套管的阻挡而无法与生产套管相抵。可以理解的是，该紧固装置在应用时，内套筒1位于外套筒2的上部，外套筒2的下部仅容纳有生产套管。

其中，扶正杆7上的外螺纹优选为梯形螺纹。

为了防止扶正杆7的端部在旋进过程中损伤生产套管的外壁，本实用新型实施例在扶正杆7位于外半圆筒201内部的端部设置有缓冲盘，该缓冲盘用于与生产套管的外壁相抵。

为了进一步地优化上述效果，可以使缓冲盘仅随扶正杆7轴向移动，而不随之一同转动，此时，可以使缓冲盘可转动地套装在扶正杆7上。

进一步地，该缓冲盘可以为圆盘状，也可以为弧形盘状，并且，当其为弧形盘状时，缓冲盘与生产套管的弧形外壁相适配。

为了使上述扶正操作更加容易，且使扶正效果更加稳定，在本实用新型实施例中，径向内螺纹孔设置有相对的两个或多个；相应地，扶正杆7也设置成相对的两个或多个。

举例来说，对于外套筒2来说，可以在其两个外半圆筒201的中部分别设置一个径向内螺纹孔，且两个径向内螺纹孔相对，此时，可利用两个扶正杆7分别设置在两个径向内螺纹孔内，当生产套管向左偏时，利用左侧的扶正杆7将其扶正，反之，当生产套管向右偏时，利用右侧的扶正杆7将其扶正。

当然，还可以在每个外半圆筒201的壁上对称设置两个径向内螺纹孔，即，外套筒2上设置有四个径向内螺纹孔，相应地，设置四个扶正杆7即可。

上述提及，当外套筒2套装在内套筒1上之后，旋转内套筒1使其高度可调，以使上法兰5与生产套管顶部的法兰盘螺栓连接。为了使内套筒1的旋转过程更加省时省力，本实用新型实施例中，如附图1所示，上法兰5上设置有手柄8。

作为一种示例，该手柄8包括两个相对的杆状手柄件，两个杆状手柄件分别与一个上半法兰501的侧壁垂直连接。通过将手柄8设置成包括两个杆状手柄件，不仅使得旋转过程更加省时省力，并且，还便于利用加力杆或者大锤和手柄8配合进行上述旋转。

为了确保手柄8的强度，手柄8通过焊接的方式固定在上法兰5的侧壁上。

上述提及，内紧固件3用于锁紧内套筒1，外紧固件4用于锁紧外套筒2，对于内紧固件3和外紧固件4的结构，以下给出示例说明：

该内紧固件3设置成两组，如附图1所示，每组内紧固件3包括两个第一弧形紧固块301，分别设置在两个内半圆筒101的内壁上。

第一弧形紧固块301沿纵向设置有内螺纹孔，当两个内半圆筒101适配对接时，两个第一弧形紧固块301的内螺纹孔上下连通。

内紧固件3还包括两个第一紧固螺栓302，每个第一紧固螺栓302同时与两个第一弧形紧固块301的内螺纹孔螺纹连接，以使两个内半圆筒101锁紧。

应用时，使两个内半圆筒101适配对接形成内套筒1，此时，对于每组内紧固件3来说，分别设置在两个内半圆筒101内部上的第一弧形紧固块301将适配相对，从而使得两个第一弧形紧固块301的内螺纹孔上下连通，此时，使用第一紧固螺栓302同时与两个第一弧形紧固块301的内螺纹孔螺纹连接，即可将两个内半圆筒101锁紧。

对于两组内紧固件3来说，其分别设置于两个内半圆筒101的两个对接处。以其中一组内紧固件3举例来说，可以使一个第一弧形紧固块301设置在一个内半圆筒101的侧端，将另一个第一弧形紧固块301设置在另一个内半圆筒101的侧端，且两个第一弧形紧固块301一个在上，一个在下，从而便于两者上下对接。

可以理解的是，基于上述内紧固件3的结构，当内套筒1抱紧生产套管时，实质上是内紧固件3与生产套管的外壁相抵，即，两组内紧固件3抱紧生产套管，为了提高内套管与生产套管之间的抱紧力度，在本实用新型实施例中，内紧固件3的内壁设置成与生产套管外壁相适配的弧形内壁，如此，内紧固件3的弧形内壁与生产套管的弧形外壁紧密接触，提高抱紧力度。

当然，为了进一步优化上述效果，还可以在内紧固件3的弧形内壁上设置粗糙机构，以增加其与生产套管之间的摩擦力。

对于外紧固件4来说，以下给出两种不同的示例：

作为第一种示例，如附图2-1所示，外紧固件4设置成两组，每组外紧固件4包括两个第二弧形紧固块4a1，分别设置在两个外半圆筒201的外壁上；

第二弧形紧固块4a1沿纵向设置有内螺纹孔，当两个外半圆筒201适配对接时，两个第二弧形紧固块4a1的内螺纹孔上下连通；

外紧固件4还包括两个第二紧固螺栓4a2，每个第二紧固螺栓4a2同时与两个第二弧形紧固块4a1的内螺纹孔螺纹连接，以使两个外半圆筒201锁紧。

基于该种示例提供的外紧固件4的结构，与上述内紧固件3的结构与工作原理相同，区别仅在于内紧固件3设置在内套筒1的内壁上，而外紧固件4设置在外套筒2的外壁上，在此不再对该种结构的外紧固件4的结构和工作原理进行赘述。

作为第二种示例，如附图2-2所示，外紧固件4设置成两组，每组外紧固件4包括两个条形耳板4b1，分别沿纵向设置在两个外半圆筒201的外壁上；

条形耳板4b1沿纵向设置有多个通孔，且两个条形耳板4b1上的通孔一一对应连通；

外紧固件4还包括多个第三紧固螺栓4b2，每个第三紧固螺栓4b2同时穿过两个条形耳板4b1上对应连通的通孔，并利用相适配的紧固螺母锁紧。

应用时，使两个外半圆筒201适配对接，套合在内套筒1外部，同时使其上的内螺纹与内套筒1的外螺纹恰好咬合。此时，设置在两个外半圆筒201的外壁上的两个条形耳板4b1将相对设置，并且其上的通孔一一对应连通。将每个第三紧固螺栓4b2同时穿过两个条形耳板4b1上对应连通的通孔，并利用相适配的紧固螺母锁紧，即可实现两个外半圆筒201的锁紧。

该种结构的外紧固件4具有更强的紧固力度，特别对于有上窜趋势的生产套管来说，能够有效遏制内套筒1上下移动，进而有效防止生产套管的上窜。

可以理解的是，对于每个外半圆筒201来说，其两个侧端分别沿纵向设置有一个条形耳板4b1。该条形耳板4b1可以自外半圆筒201的上端延伸至下端，以提高紧固力度。

此外，需要说明的是，在本实用新型实施例中，上法兰5可以通过焊接设置在内套筒1的上端，也可以一体成型。同样地，下法兰6可以通过焊接设置在外套筒2的下端，也可以一体成型。并且，上法兰5和下法兰6上均设置有多个与待连接的法兰相适配的法兰孔，在此不再一一举例说明。

另外，本实用性实施例对上述各部件的尺寸不作具体限定，根据具体现场环境来适应性的调整即可。举例来说，径向内螺纹孔的直径可以为25mm，手柄8的杆式手柄8件可以采用直径为13mm，长度为40mm的圆柱体，扶正杆7可以采用直径为25mm，长度为340mm的杆体。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油井套管的紧固装置，其特征在于，所述紧固装置包括：内套筒(1)、外套筒(2)、内紧固件(3)、外紧固件(4)、上法兰(5)、下法兰(6)；

所述内套筒(1)的外壁上设置有外螺纹，所述内套筒(1)包括两个适配对接的内半圆筒(101)，两个所述内半圆筒(101)通过所述内紧固件(3)锁紧；

所述上法兰(5)包括两个适配对接的上半法兰(501)，两个所述上半法兰(501)分别与两个所述内半圆筒(101)的上端同轴连接；

所述外套筒(2)的内壁上设置有与所述外螺纹相适配的内螺纹，所述外套筒(2)包括两个适配对接的外半圆筒(201)，两个所述外半圆筒(201)通过所述外紧固件(4)锁紧；

所述下法兰(6)包括两个适配对接的下半法兰(601)，两个所述下半法兰(601)分别与两个所述外半圆筒(201)的下端同轴连接。

2.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述外半圆筒(201)的壁的下部设置有径向内螺纹孔；

所述紧固装置还包括：扶正杆(7)，所述扶正杆(7)的外壁上设置有与所述径向内螺纹孔相适配的外螺纹，用于穿过所述径向内螺纹孔与生产套管的外壁相抵。

3.根据权利要求2所述的紧固装置，其特征在于，所述扶正杆(7)位于所述外半圆筒(201)内部的端部设置有缓冲盘，所述缓冲盘用于与所述生产套管的外壁相抵。

4.根据权利要求2所述的紧固装置，其特征在于，所述径向内螺纹孔设置有相对的两个或多个；

相应地，所述扶正杆(7)也设置成相对的两个或多个。

5.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述上法兰(5)上设置有手柄(8)。

6.根据权利要求5所述的紧固装置，其特征在于，所述手柄(8)包括两个相对的杆状手柄件，两个所述杆状手柄件分别与一个所述上半法兰(501)的侧壁垂直连接。

7.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述内紧固件(3)设置成两组，每组所述内紧固件(3)包括两个第一弧形紧固块(301)，分别设置在两个所述内半圆筒(101)的内壁上；

所述第一弧形紧固块(301)沿纵向设置有内螺纹孔，当两个所述内半圆筒(101)适配对接时，两个所述第一弧形紧固块(301)的内螺纹孔上下连通；

所述内紧固件(3)还包括两个第一紧固螺栓(302)，每个所述第一紧固螺栓(302)同时与两个所述第一弧形紧固块(301)的内螺纹孔螺纹连接，以使两个所述内半圆筒(101)锁紧。

8.根据权利要求7所述的紧固装置，其特征在于，所述内紧固件(3)的内壁设置成与生产套管外壁相适配的弧形内壁。

9.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述外紧固件(4)设置成两组，每组所述外紧固件(4)包括两个第二弧形紧固块(4a1)，分别设置在两个所述外半圆筒(201)的外壁上；

所述第二弧形紧固块(4a1)沿纵向设置有内螺纹孔，当两个所述外半圆筒(201)适配对接时，两个所述第二弧形紧固块(4a1)的内螺纹孔上下连通；

所述外紧固件(4)还包括两个第二紧固螺栓(4a2)，每个所述第二紧固螺栓(4a2)同时与两个所述第二弧形紧固块(4a1)的内螺纹孔螺纹连接，以使两个所述外半圆筒(201)锁紧。

10.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述外紧固件(4)设置成两组，每组所述外紧固件(4)包括两个条形耳板(4b1)，分别沿纵向设置在两个所述外半圆筒(201)的外壁上；

所述条形耳板(4b1)沿纵向设置有多个通孔，且两个所述条形耳板(4b1)上的通孔一一对应连通；

所述外紧固件(4)还包括多个第三紧固螺栓(4b2)，每个所述第三紧固螺栓(4b2)同时穿过两个所述条形耳板(4b1)上对应连通的通孔，并利用相适配的紧固螺母锁紧。