CN209212198U - 用于取换套作业的快速连接井口装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于取换套作业的快速连接井口装置，包括自上而下依次连接的法兰接头、上筒体和下筒体，以及自上而下依次设置在所述下筒体内的压盖、密封胶筒和垫环，密封胶筒的外壁上间隔设置有多个环形凸缘，且环形凸缘紧贴下筒体内壁，同时且顶端和底端分别抵在压盖和垫环上；该取换套作业的快速连接井口装置适用于井口装置与表层套管间的快速连接，整个连接过程无需热工作业，其中密封胶筒的尺寸可以根据表层套管和油层套管之间形成的环空间隙进行优选和配置，具备承压高、密封好、安全可靠等特点，通过实现快速连接的同时显著降低作业风险，有利于后续施工作业，同时还具有井内返出液不落地、有利于绿色井场建设的有点。
Description
技术领域
本实用新型涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种用于取换套作业的快速连接井口装置。
背景技术
随着油区进入开发中后期，因地层坍塌、注采开发、套管腐蚀等因素导致的浅层套管缩颈、变形或破损问题日益严重，导致常规修井或措施作业工具难以下入，成为影响油气稳产、上产的重要原因。当前，一般通过取换套作业实现对套管变形或破损段的修复。而对于发生该类问题的老井，往往同时伴随着井口不完整或井口腐蚀、损坏等问题，无法正常连接用于取换套作业的井口装置。对于该类老井，通常的做法是先将锈蚀或损坏的表层套管头割掉，后采用电焊等热工作业将简易的井口装置固定到表层套管上，进而便于实施后续的套铣、取换套及完井作业。但采用电焊等热工作业因需要动火作业，而井口属于高危井控风险区域，该类做法井控风险高、安全隐患大。因此，急需研制一种操作简单、安全环保的适用于套铣作业的井口连接装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于取换套作业的井口快速连接装置。
为此，本实用新型的技术方案如下：
一种用于取换套作业的快速连接井口装置，包括自上而下依次连接的法兰接头、上筒体和下筒体，以及自上而下依次设置在所述下筒体内的压盖、密封胶筒和垫环；其中，
所述下筒体的内径自上而下逐级减小并形成有第一环形台阶和第二环形台阶，且在所述下筒体的底部侧壁上均布设置有多个限位螺孔；
所述压盖为环形体，其上侧的外壁和内壁上均设有环形凸缘，使其外壁上的环形凸缘的下端面压配在所述下筒体的第一环形台阶上；
所述垫环为环形体，其设置在所述下筒体的第二环形台阶上，其上侧内壁内陷形成有第三环形台阶；
所述密封胶筒的外壁上间隔设置有多排环形凸缘，其顶端抵在所述压盖的底面上、底端压配在所述垫环的第三环形台阶的上端面上，且其环形凸缘紧贴在所述下筒体的内壁上。
进一步地，所述上筒体的顶端外壁上设有外螺纹，所述法兰接头的底端内壁上设有内螺纹，使所述上筒体和所述法兰接头之间通过螺纹连接固定；所述上筒体的底端外壁上设有外螺纹，所述下筒体的顶端内壁上设有内螺纹，使所述上筒体和所述下筒体之间通过螺纹连接固定，且使所述上筒体的底端压配在所述压盖的顶面上。
进一步地，所述上筒体为外径自下而上逐渐减小的锥形体结构。
进一步地，在所述上筒体的外壁上对称焊接有两个把手。
进一步地，在所述下筒体的外壁上对称设置有两个把手，且两个把手斜向向上设置。
进一步地，所述密封胶筒为与内包裹的钢丝支架硫化一体加工成型的密封胶筒。
进一步地，所述密封胶筒的底端外壁处加工有45°外倒角，所述垫环的第三环型台阶加工为与所述密封胶筒底端相适应的45°内倒角。
与现有技术相比，该取换套作业的快速连接井口装置适用于井口装置与表层套管间的快速连接，结构合理、使用简单，整个连接过程无需热工作业，其中密封胶筒的尺寸可以根据表层套管和油层套管之间形成的环空间隙进行优选和配置，具备承压高、密封好、安全可靠等特点，通过实现快速连接的同时显著降低作业风险，有利于后续施工作业，同时还具有井内返出液不落地、有利于绿色井场建设的有点。
附图说明
图1为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置的结构示意图；
图2为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置的法兰接头的结构示意图；
图3为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置的上筒体的结构示意图；
图4为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置的下筒体的结构示意图；
图5为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置的压盖的结构示意图；
图6为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置的密封胶筒的结构示意图；
图7为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置的垫环的结构示意图；
图8为本实用新型的用于取换套作业的快速连接井口装置与表层套管和油层套管连接为一整体管柱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的一种用于取换套作业的快速连接井口装置的结构进行详细说明。
如图1所示，该取换套作业的快速连接井口装置用于将上方的油层套管9以及下方的表层套管8连接形成管体的装置，其包括自上而下依次通过螺纹连接的法兰接头1、上筒体2和下筒体3，以及设置在所述下筒体3内的压盖4、密封胶筒5和垫环6。
如图2所示，法兰接头1的法兰盘加工有6个互成60°夹角的螺孔，通过螺栓与其上部井口装置底端设置的具有相同规格的法兰接头实现快速连接；在法兰接头1的底端内壁上设有连接内螺纹；
如图3所示，上筒体2的中部加工为内径上下一致、外径自下而上逐渐减小的锥形体结构，以减轻上筒体2的重量，便于拆装的同时也可以便于法兰接头1 与上方法兰接头之间的螺丝安装；在上筒体2的中部外壁上对称焊接有两根一字型的中空圆棒，作为作业人员上提上筒体2的把手以及与法兰接头1和下筒体3 进行螺接上扣时的旋转杠杆；在上筒体2的顶端外壁上和底端外壁上加工有连接外螺纹，使其与法兰接头1螺纹连接固定；
如图4所示，下筒体3的内径自上而下逐级减小并形成有第一环形台阶和第二环形台阶，且在下筒体3的底部侧壁上均布设置有6个用于安放限位销钉7的螺孔，对应地，在位于其下方的表层套管8的外壁上加工有一条深度约为表层套管1/3壁厚的环形凹槽，使下筒体3通过将设置在螺孔内的6个销钉插装进表层套管8的环形凹槽内实现固定在表层套管8上，此时表层套管8的顶端抵在压盖 4上；在下筒体3的顶端内壁上加工有两节内螺纹，使其与上筒体2螺纹连接固定。在下筒体3的外壁上堆成焊接有两根一字型的中空圆棒，作为把手，且该中空圆棒斜向向上设置，使中空圆棒与该装置轴线方向间所成夹角为60°，这一倾斜式设计是考虑到下筒体3处结构重量较大，且从抬装时把手从力的角度考虑，斜向设置省力的同时不易发生弯折。
如图5所示，压盖4上侧的外壁上和内壁上分别设有第一环形凸缘和第二环形凸缘；其中，第一环形凸缘的下端面压配在所述下筒体3的第一环形台阶上，压盖5的第二环形凸缘处的内径与表层套管8的内径相同，使表层套管8得顶端抵在第一环形凸缘的下端面。
如图7所示，垫环6为环形体，其设置在下筒体3的第二环形台阶上；垫环6的上侧内壁内陷形成有第三环形台阶，且在第三环型台阶上端面处加工有45°的内倒角；垫环6的内径略小于密封胶筒5的内径。
如图6所示，密封胶筒5为内部包裹钢丝支架并通过硫化工艺一体加工成型的密封胶筒，其套装在下筒体3内侧，且位于第一环形台阶和第二环形台阶之间；密封胶筒5顶端抵在压盖4底面上、底端压配在所述垫环6的第三环形台阶上，在密封胶筒5的外壁上间隔设置有三条相互平行的第三环形凸缘，以实现在压缩过程中起到扶正、防止胶筒受压失稳的作用；对应地，在密封胶筒的底部外侧加工有45°的外倒角，使其与垫环6第三台阶上的45°外倒角相配套，既可以有效预防压缩后密封胶筒5底部出现肩凸，同时也保证压缩后密封胶筒5与表层套管8 之间形成密封。
该取换套作业的快速连接井口装置的安装方法与使用方法：
首先将锈蚀或损坏的表层套管8头割掉，使之露出内部油层套管9，压井后在油层套管9内下入暂堵桥塞以暂堵井筒，确保井内产物不会涌出；接着如图1 所示对该装置进行安装，具体如图1和图8所示，在下筒体3内由下而上依次装入垫环6、密封胶筒5和压盖4；将装入上述配件的下筒体3穿入表层套管8，使下筒体3底部侧壁的螺孔与表层套管8外壁上的环形凹槽相对齐，自下筒体3上开设的螺孔拧入并拧紧定位销钉7，使其嵌入至表层套管8外壁上开设的环形凹槽内，此时下筒体3与表层套管8实现初步连接和固定；接着将上筒体2提起与下筒体3进行螺接，上筒体2的底端压紧压盖4，使之贴紧表层套管8最上端，并压缩密封胶筒5使之抱紧表层套管8，达到密封表层套管8与下筒体3之间结合部的目的，最后，将上筒体2与法兰接头进行螺接安装，即完成了该井口快速连接装置的连接。
套铣作业前，如图8所示，在该井口装置的法兰接头上连接带有自封功能的过流三通10，自过流三通10、法兰接头1和上筒体2的内腔下入至底部的带套铣管和套铣头的钻杆11，使之套住油层套管9，同时安装好转盘；钻杆内泵入套铣液，通过转盘驱动钻杆带动铣管和套铣头旋转，进而达到对表层套管8和油层套管9之间水泥环的高效套铣；此后，经套铣产生的水泥环碎屑，可通过井口过流三通由返出的液体携带而排出，实现套铣作业中返出液不落地，实现环保作业。
以上所述，仅是本实用新型较佳的实例而已，并非对本实用新型的结构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术，实质对以上实例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型的技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种用于取换套作业的快速连接井口装置，其特征在于，包括自上而下依次连接的法兰接头(1)、上筒体(2)和下筒体(3)，以及自上而下依次设置在所述下筒体(3)内的压盖(4)、密封胶筒(5)和垫环(6)；其中，
所述下筒体(3)的内径自上而下逐级减小并形成有第一环形台阶和第二环形台阶，且在所述下筒体(3)的底部侧壁上均布设置有多个限位螺孔；
所述压盖(4)为环形体，其上侧的外壁和内壁上均设有环形凸缘，使其外壁上的环形凸缘的下端面压配在所述下筒体(3)的第一环形台阶上；
所述垫环(6)为环形体，其设置在所述下筒体(3)的第二环形台阶上，其上侧内壁内陷形成有第三环形台阶；
所述密封胶筒(5)的外壁上间隔设置有多排环形凸缘，其顶端抵在所述压盖(4)的底面上、底端压配在所述垫环(6)的第三环形台阶的上端面上，且其环形凸缘紧贴在所述下筒体(3)的内壁上。
2.根据权利要求1所述的快速连接井口装置，其特征在于，所述上筒体(2)的顶端外壁上设有外螺纹，所述法兰接头(1)的底端内壁上设有内螺纹，使所述上筒体(2)和所述法兰接头(1)之间通过螺纹连接固定；所述上筒体(2)的底端外壁上设有外螺纹，所述下筒体(3)的顶端内壁上设有内螺纹，使所述上筒体(2)和所述下筒体(3)之间通过螺纹连接固定，且使所述上筒体(2)的底端压配在所述压盖(4)的顶面上。
3.根据权利要求1所述的快速连接井口装置，其特征在于，所述上筒体(2)为外径自下而上逐渐减小的锥形体结构。
4.根据权利要求1所述的快速连接井口装置，其特征在于，在所述上筒体(2)的外壁上对称焊接有两个把手。
5.根据权利要求1所述的快速连接井口装置，其特征在于，在所述下筒体(3)的外壁上对称设置有两个把手，且两个把手斜向向上设置。
6.根据权利要求1所述的快速连接井口装置，其特征在于，所述密封胶筒(5)为与内包裹的钢丝支架硫化一体加工成型的密封胶筒。
7.根据权利要求5所述的快速连接井口装置，其特征在于，所述密封胶筒(5)的底端外壁处加工有45°外倒角，所述垫环(6)的第三环型台阶加工为与所述密封胶筒底端相适应的45°内倒角。
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