CN217106927U - 一种深水钻井用水下井口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深水钻井用水下井口装置，包括弹性挡圈、井口头和导管头，所述井口头外周面上对应所述弹性挡圈设有安装环槽，所述导管头内周面上设有与所述弹性挡圈配合的限位环槽；还包括活动地设于所述井口头上的压紧件，所述压紧件用于挤压所述弹性挡圈外周面。本深水钻井用水下井口装置结构简单，便于生产制造；通过将用于挤压弹性挡圈的压紧件设于井口头上，工作人员只需令压紧件尽量朝靠近井口头的方向移动，使得弹性挡圈尽可能地向内收缩，即可令井口头和导管头能够顺利地相互分离，而无需精确计算压紧件的活动行程。

Description

一种深水钻井用水下井口装置

技术领域

本实用新型涉及油气勘探钻采设备技术领域，尤其涉及一种深水钻井用水下井口装置。

背景技术

随着国民经济的快速增长，石油、天然气需求越来越大，海洋油气资源已经成为不可或缺的重要能源来源之一。伴随着海洋石油勘探不断向深水领域发展，对作为海洋勘探开发和钻完井基础的水下井口装置的性能要求越来越高。目前使用的水下井口装置，高压井口头与导管头之间通过弹性挡圈进行轴向定位，待取出高压井口头时，通常需要将螺钉或螺栓拧入导管头侧面的多个周向均布的螺纹孔中以抵触弹性挡圈，使弹性挡圈向内收缩，从而保证高压井口头得以顺利脱离，该操作方式需要精确计算螺杆拧入的深度，过浅或过深均难以保证高压井口头的顺利脱离。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种方便令弹性挡圈收缩的深水钻井用水下井口装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种深水钻井用水下井口装置，包括弹性挡圈、井口头和导管头，所述井口头外周面上对应所述弹性挡圈设有安装环槽，所述导管头内周面上设有与所述弹性挡圈配合的限位环槽；还包括活动地设于所述井口头上的压紧件，所述压紧件用于挤压所述弹性挡圈外周面。

进一步的，所述安装环槽远离所述压紧件的一侧面伸入所述导管头内侧设置，该侧面远离安装环槽底面的一端朝远离所述压紧件的方向倾斜。

进一步的，所述安装环槽的两侧面平行设置。

进一步的，所述井口头外周面上还设有悬挂台肩，所述导管头内周对应所述悬挂台肩设有悬挂锥面。

进一步的，所述井口头外周面上还设有扶正台肩，所述导管头内周对应所述扶正台肩设有扶正周面。

进一步的，所述井口头内周面上设有上部环槽，所述上部环槽靠近所述井口头的顶部开口设置，且所述上部环槽内设有第一轴向凹槽。

进一步的，所述导管头靠近所述压紧件的一端开口倒斜角设置，所述弹性挡圈远离所述压紧件一侧的外周倒斜角设置。

进一步的，所述导管头外周由远离所述压紧件的一端向另一端依次设有第一锥面、第二锥面和第三锥面，且所述第一锥面、第二锥面和第三锥面的最小半径依次增大。

进一步的，所述导管头内周面上还设有卡接环槽，所述卡接环槽内设有第二轴向凹槽。

进一步的，所述弹性挡圈呈开口环状。

本实用新型的有益效果在于：本深水钻井用水下井口装置结构简单，便于生产制造；通过将用于挤压弹性挡圈的压紧件设于井口头上，工作人员只需令压紧件尽量朝靠近井口头的方向移动，使得弹性挡圈尽可能地向内收缩，即可令井口头和导管头能够顺利地相互分离，而无需精确计算压紧件的活动行程。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的深水钻井用水下井口装置的剖视图；

图2为图1中A部分的细节放大图；

图3为本实用新型实施例一的深水钻井用水下井口装置中井口头的剖视图；

图4为本实用新型实施例一的深水钻井用水下井口装置中导管头的剖视图；

图5为本实用新型实施例一的深水钻井用水下井口装置中弹性挡圈的部分剖视图；

图6为本实用新型实施例一的深水钻井用水下井口装置中弹性挡圈的俯视图。

标号说明：

1、弹性挡圈；11、大径段；12、小径段；

2、井口头；21、安装环槽；22、悬挂台肩；23、扶正台肩；24、上部环槽；241、第一轴向凹槽；25、中部环槽；26、下部环槽；

3、导管头；31、限位环槽；32、悬挂锥面；33、扶正周面；341、第一锥面；342、第二锥面；343、第三锥面；35、卡接环槽；351、第二轴向凹槽；36、回接环槽；37、泥浆循环孔；38、定位键孔；

4、压紧件。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图6，一种深水钻井用水下井口装置，包括弹性挡圈1、井口头2和导管头3，所述井口头2外周面上对应所述弹性挡圈1设有安装环槽21，所述导管头3内周面上设有与所述弹性挡圈1配合的限位环槽31；还包括活动地设于所述井口头2上的压紧件4，所述压紧件4用于挤压所述弹性挡圈1外周面。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本深水钻井用水下井口装置结构简单，便于生产制造；通过将用于挤压弹性挡圈1的压紧件4设于井口头2上，工作人员只需令压紧件4尽量朝靠近井口头2的方向移动，使得弹性挡圈1尽可能地向内收缩，即可令井口头2和导管头3能够顺利地相互分离，而无需精确计算压紧件4的活动行程。

进一步的，所述安装环槽21远离所述压紧件4的一侧面伸入所述导管头3内侧设置，该侧面远离安装环槽21底面的一端朝远离所述压紧件4的方向倾斜。

由上述描述可知，当导管头3具有脱离井口头2的移动趋势，而对弹性挡圈1施加了轴向载荷时，弹性挡圈1将在安装环槽21的侧面的抵触下而具有向外扩张的变形趋势，有利于更稳固地卡住导管头3上的限位环槽31，防止导管头3与井口头2相分离。

进一步的，所述安装环槽21的两侧面平行设置。

由上述描述可知，安装环槽21的两侧面平行设置可以使弹性挡圈1收缩或张开更顺畅。

进一步的，所述井口头2外周面上还设有悬挂台肩22，所述导管头3内周对应所述悬挂台肩22设有悬挂锥面32。

由上述描述可知，悬挂台肩22与悬挂锥面32相抵触以限制井口头2伸入导管头3内的长度。

进一步的，所述井口头2外周面上还设有扶正台肩23，所述导管头3内周对应所述扶正台肩23设有扶正周面33。

由上述描述可知，扶正台肩23和扶正周面33相配合可对井口头2和导管头3之间的相对位置起到扶正作用，保证井口头2和导管头3具有较高的同轴度。

进一步的，所述井口头2内周面上设有上部环槽24，所述上部环槽24靠近所述井口头2的顶部开口设置，且所述上部环槽24内设有第一轴向凹槽241。

由上述描述可知，上部环槽24用于与下入工具的卡簧或爪块配合，使得井口头2与下入工具锁紧，以便于井口头2的下入和回收；第一轴向凹槽241用于与下入工具的凸键配合，以对下入工具进行周向限位，保证下入工具的正常旋转。

进一步的，所述导管头3靠近所述压紧件4的一端开口倒斜角设置，所述弹性挡圈1远离所述压紧件4一侧的外周倒斜角设置。

由上述描述可知，在导管头3将井口头2套入时，导管头3开口处的斜角将抵触弹性挡圈1外周的斜角，使得弹性挡圈1受径向的分力作用而向内收缩，弹性挡圈1得以顺利地卡入限位环槽31中。

进一步的，所述导管头3外周由远离所述压紧件4的一端向另一端依次设有第一锥面341、第二锥面342和第三锥面343，且所述第一锥面341、第二锥面342和第三锥面343的最小半径依次增大。

由上述描述可知，导管头3坐落于永久导向基座内时，第三锥面343将与永久导向基座的锥面配合起到支撑作用，用于承载导管头3及连接导管的重量；第一锥面341和第二锥面342用于降低应力集中系数，提高导管头3的抗弯能力。

进一步的，所述导管头3内周面上还设有卡接环槽35，所述卡接环槽35内设有第二轴向凹槽351。

由上述描述可知，卡接环槽35用于与下入工具的卡簧或爪块配合，使得导管头3与下入工具锁紧，以便于导管头3的下入和回收；第二轴向凹槽351用于与下入工具的凸键配合，限制下入工具的周向旋转。

进一步的，所述弹性挡圈1呈开口环状。

由上述描述可知，将弹性挡圈1设为开口环状方便工作人员将弹性挡圈1卡入安装环槽21中。

实施例一

请参照图1至图6，本实用新型的实施例一为：一种深水钻井用水下井口装置，包括弹性挡圈1、井口头2和导管头3，所述井口头2外周面上对应所述弹性挡圈1设有安装环槽21，所述导管头3内周面上设有与所述弹性挡圈1配合的限位环槽31；还包括活动地设于所述井口头2上的压紧件4，所述压紧件4用于挤压所述弹性挡圈1外周面。

具体地，弹性挡圈1包括相连的大径段11和小径段12，大径段11伸入导管头3内侧并与限位环槽31卡接；小径段12伸出导管头3，且压紧件4挤压小径段12外周面设置。安装环槽21两侧面分别贴近弹性挡圈1两侧面，安装环槽21的深度大于或等于弹性挡圈1的最大厚度。本实施例中，压紧件4优选为大头螺钉，所述井口头2外周面上设有多个沉头螺纹孔，多个沉头螺纹孔围绕井口头2的周向均布并靠近安装环槽21远离导管头3的一侧设置，压紧件4与沉头螺纹孔一一对应连接，转动压紧件4可使压紧件4靠近或远离弹性挡圈1。

如图2所示，所述安装环槽21远离所述压紧件4的一侧面伸入所述导管头3内侧设置，该侧面远离安装环槽21底面的一端朝远离所述压紧件4的方向倾斜。所述安装环槽21的两侧面平行设置。具体的，安装环槽21的侧面与安装槽环槽21底面之间的角度大小为80°-85°。

如图1所示，所述井口头2外周面上还设有悬挂台肩22，所述导管头3内周对应所述悬挂台肩22设有悬挂锥面32。具体的，悬挂台肩22靠近安装环槽21远离压紧件4的一侧设置，悬挂台肩22远离安装环槽21的一面与悬挂锥面32相配合。

如图1所示，所述井口头2外周面上还设有扶正台肩23，所述导管头3内周对应所述扶正台肩23设有扶正周面33。具体的，扶正周面33设为圆周面；扶正台肩23上还设有多个轴向通流槽，轴向通流槽贯通扶正台肩23两端设置，且多个轴向通流槽围绕扶正台肩23的周向均布。

如图3所示，所述井口头2内周面上依次设有上部环槽24、中部环槽25和下部环槽26，所述上部环槽24靠近所述井口头2的顶部开口设置，且所述上部环槽24内设有第一轴向凹槽241；中部环槽25和下部环槽26用于安装和锁紧套管挂。具体的，第一轴向凹槽241设有多个，多个第一轴向凹槽241围绕上部环槽24的周向均布。

如图2所示，为了便于使弹性挡圈1卡入限位环槽31内，所述导管头3靠近所述压紧件4的一端开口倒斜角设置，所述弹性挡圈1远离所述压紧件4一侧的外周倒斜角设置。

如图4所示，所述导管头3外周由远离所述压紧件4的一端向另一端依次设有第一锥面341、第二锥面342和第三锥面343，且所述第一锥面341、第二锥面342和第三锥面343的最小半径依次增大。具体的，第一锥面341的最大半径等于第二锥面342的最小半径，第二锥面342的最大半径等于第三锥面343的最小半径。

如图4所示，所述导管头3内周面上还设有卡接环槽35，所述卡接环槽35内设有第二轴向凹槽351。具体的，第二轴向凹槽351设有多个，多个第二轴向凹槽351围绕上部环槽24的周向均布。

如图4所示，导管头3外周面上还设有用于与生产井回接的回接环槽36。导管头3侧壁上还设有泥浆循环孔37和定位键孔38。泥浆循环孔37设有四个，四个泥浆循环孔37设于回接环槽36和第三锥面343之间并围绕导管头3的周向均布。泥浆循环孔37连接导管头3外周面的一端加工有锥管螺纹，设置锥管螺纹便于泥浆循环孔37连接管线以将泥浆引至指定位置，或者方便对泥浆循环孔37进行封堵。定位键孔38设为沉头通孔状，对称地设有两个，两个定位键孔38靠近导管头3顶部设置；定位键孔38用于与永久导向基座的凸键配合以对导管头3进行周向定位。

如图6所示，作为一种优选的实施方式，所述弹性挡圈1呈开口环状。

综上所述，本实用新型提供的深水钻井用水下井口装置结构简单，便于生产制造；通过将用于挤压弹性挡圈的压紧件设于井口头上，工作人员只需令压紧件尽量朝靠近井口头的方向移动，使得弹性挡圈尽可能地向内收缩，即可令井口头和导管头能够顺利地相互分离，而无需精确计算压紧件的活动行程。安装环槽侧面远离安装环槽底面的一端朝远离所述压紧件的方向倾斜设置，有利于弹性挡圈受到轴向载荷时能稳固地卡住限位环槽，防止导管头与井口头相分离。悬挂台肩和悬挂锥面相抵触以限制井口头伸入导管头内的长度。扶正台肩和扶正周面相配合可对井口头和导管头之间的相对位置起到扶正作用，保证井口头和导管头具有较高的同轴度。在上部环槽内设置第一轴向凹槽可对下入工具进行周向限位，保证下入工具的正常旋转。在导管头开口处和弹性挡圈外周倒斜角方便弹性挡圈顺利卡入限位环槽中。第三锥面将与永久导向基座的锥面配合起到支撑作用，用于承载导管头及连接导管的重量；第一锥面和第二锥面用于降低应力集中系数，提高导管头的抗弯能力。卡接环槽用于与下入工具的卡簧或爪块配合，使得导管头与下入工具锁紧；第二轴向凹槽用于与下入工具的凸键配合，限制下入工具的周向旋转。将弹性挡圈设为开口环状方便工作人员将弹性挡圈卡入安装环槽中。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种深水钻井用水下井口装置，包括弹性挡圈、井口头和导管头，所述井口头外周面上对应所述弹性挡圈设有安装环槽，所述导管头内周面上设有与所述弹性挡圈配合的限位环槽，其特征在于：还包括活动地设于所述井口头上的压紧件，所述压紧件用于挤压所述弹性挡圈外周面。

2.根据权利要求1所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述安装环槽远离所述压紧件的一侧面伸入所述导管头内侧设置，该侧面远离安装环槽底面的一端朝远离所述压紧件的方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述安装环槽的两侧面平行设置。

4.根据权利要求1所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述井口头外周面上还设有悬挂台肩，所述导管头内周对应所述悬挂台肩设有悬挂锥面。

5.根据权利要求4所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述井口头外周面上还设有扶正台肩，所述导管头内周对应所述扶正台肩设有扶正周面。

6.根据权利要求1所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述井口头内周面上设有上部环槽，所述上部环槽靠近所述井口头的顶部开口设置，且所述上部环槽内设有第一轴向凹槽。

7.根据权利要求1所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述导管头靠近所述压紧件的一端开口倒斜角设置，所述弹性挡圈远离所述压紧件一侧的外周倒斜角设置。

8.根据权利要求1所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述导管头外周由远离所述压紧件的一端向另一端依次设有第一锥面、第二锥面和第三锥面，且所述第一锥面、第二锥面和第三锥面的最小半径依次增大。

9.根据权利要求1所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述导管头内周面上还设有卡接环槽，所述卡接环槽内设有第二轴向凹槽。

10.根据权利要求1所述的深水钻井用水下井口装置，其特征在于：所述弹性挡圈呈开口环状。

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