CN218719604U - 一种套管循环接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油开采设备领域，特别是涉及一种套管循环接头。套管循环接头包括中间连接管以及分置在中间连接管两端的管线连接头和套管连接头，管线连接头用于连接钻井液输送管线，套管连接头用于连接套管；所述中间连接管为弯管，所述套管连接头与中间连接管为具有轴向限位的插套回转密封配合。本实用新型的套管循环接头在使用时，钻井液输送管线可以直接连接在套管循环接头上，不需要在套管循环接头上另外连接活动弯头，这样钻井液输送管线与套管循环接头之间连接时操作较为简单，安装效率较高。

Description

一种套管循环接头

技术领域

本实用新型涉及石油开采设备领域，特别是涉及一种套管循环接头。

背景技术

在石油天然气开发过程中，为了固井顺利需要建立钻井液循环，建立钻井液循环需要通过套管循环接头实现套管与水龙带(即钻井液输送管线)之间的连接。现有的套管循环接头一端与套管螺纹连接，另一端具有由壬并通过由壬与水龙带连接。套管连接头在使用时是沿上下方向竖直布置的，这样整个套管循环接头的进液口的开口朝向便是竖直向上，水龙带连接在套管循环接头上时，水龙带的与套管循环接头的连接处不可避免的存在接近90°的折弯角。由于钻井液的压力较高，出于水龙带与套管循环接头连接安全性的考虑，现有套管循环接头与水龙带连接时，需要在套管循环接头的由壬上连接活动弯头以将套管循环接头的进液方向由竖直方向调整为水平方向，这样水龙带与套管循环接头连接时不易发生较大折弯，安全性能大幅度提升。采用上述连接方式的操作步骤如下：先将套管循环头与套管连接，然后将活动弯头连接至套管循环接头的由壬上并紧固，最后将水龙带连接至活动弯头上的由壬并紧固。这种连接方式操作步骤繁琐，安装效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种套管循环接头，用以解决现有套管循环接头与钻井液输送管线连接时操作步骤繁琐、安装效率较低的技术问题。

本实用新型的套管循环接头的技术方案是：

套管循环接头包括中间连接管以及分置在中间连接管两端的管线连接头和套管连接头，管线连接头用于连接钻井液输送管线，套管连接头用于连接套管；所述中间连接管为弯管，所述套管连接头与中间连接管为具有轴向限位的插套回转密封配合。

有益效果：套管循环接头连接套管与钻井液输送管线时，先将套管连接头与套管连接，然后根据钻井液输送管线的方位转动中间连接管以调整管线连接头的朝向，使得管线连接头的朝向与钻井液输送管线布置方向同向，此外，由于中间连接管为弯管，钻井液输送管线连接到管线连接头上后，钻井液输送管线连接到管线连接头上的端部不易发生较大折弯，进而使得输送高压的钻井液时，钻井液输送管线与套管循环接头之间的连接更牢靠，安全性更高。本实用新型的套管循环接头在使用时，钻井液输送管线可以直接连接在套管循环接头上，不需要在套管循环接头上另外连接活动弯头，这样钻井液输送管线与套管循环接头之间连接时操作较为简单，安装效率较高。

进一步地，中间连接管和套管连接头中的一个上螺纹连接有螺纹连接件，另一个上设置有定位孔，所述螺纹连接件在使用时伸入定位孔内以实现套管连接头与中间连接管之间的轴向限位。

有益效果：螺纹连接件与定位孔的配合便能够对中间连接管与套管连接头起到轴向限位作用，以避免中间连接管和套管连接头在钻井液的高压作用下发生脱离。此外，螺纹连接件与定位孔的配合也对中间连接管与套管连接头起到周向止转的作用，这样中间连接管的转动角度调整完毕后，中间连接管与套管连接头之间不易发生相对转动。

进一步地，所述中间连接管与套管连接头之间设置有轴承结构。

有益效果：轴承能够起到减小摩擦的作用，使得中间连接管与套管连接头之间的转动更为顺畅。

进一步地，所述轴承结构包括沿轴向间隔布置的至少两道滚道、滚动安装在所述滚道内的滚珠、连通外部与滚道的用于放入滚珠的滚珠放入孔以及用于密封所述滚珠放入孔的密封件，所述滚珠放入孔、密封件均与所述滚道一一对应布置。

有益效果：相较于使用现有的轴承成品，轴承结构采用这种结构形式，中间连接管与套管连接头之间的拆卸安装较为方便。此外，轴承结构中的滚珠对套管连接头与中间连接管之间起到一定的轴向限位作用，能够避免在钻井液的高压作用下中间连接管与套管连接头发生脱离。

进一步地，所述各滚珠放入孔沿中间连接管的周向等间隔排布。

有益效果：滚珠放入孔采用这种错开排布的方式，使得中间连接管的结构强度更高。

进一步地，所述中间连接管插套于套管连接头的外部，中间连接管的内壁上形成有定位台阶面，所述定位台阶面用于在套管连接头插入中间连接管内部时与套管连接头定位挡止配合。

有益效果：套管连接头插入到中间连接管内部的过程中，只需要套管连接头与定位台阶面发生挡止，即可认为套管连接头插装到位，操作简便快捷。

进一步地，套管循环接头还包括设置在套管连接头的端面与定位台阶面之间的端面密封圈，以及设置在中间连接管的内周面与套管连接头的外周面之间的周面密封圈。

有益效果：中间连接管与套管连接头之间采用这种多层密封的密封方式，密封效果较好。

进一步地，所述中间连接管两端的轴线垂直布置。

有益效果：中间连接管两端的轴线垂直布置，使得钻井液输送管线与套管循环接头连接时更加不易发生折弯。

进一步地，所述套管连接头包括小径段和大径段，所述小径段用于与中间连接管插套回转密封配合，大径段用于与套管连接。

有益效果：套管连接头采用这种结构形式，使得与套管连接头连接的中间连接管的直径较小，进而减小了套管循环接头整体的尺寸，不仅使得套管循环接头加工起来更为方便，而且节省了材料，有利于节约成本。

进一步地，所述管线连接头为由壬，由壬与中间连接管之间设置有由壬密封圈。

有益效果：采用由壬连接钻进液输送管线，结构简单，连接方便。此外，由壬密封圈的设置使得由壬与中间连接管之间的密封效果更好。

附图说明

图1是本实用新型套管循环接头的整体剖视图；

图2是本实用新型套管循环接头的小径段与竖直管段连接处的放大图。

附图标记说明：1、套管循环接头；2、钻井液输送通道；3、进液口；4、出液口；5、弯管段；6、中间连接管；7、套管连接头；8、小径段；9、大径段；10、水平管段；11、竖直管段；12、滚珠；13、顶丝；14、定位台阶面；15、端面密封圈；16、第一周面密封圈；17、第二周面密封圈；18、由壬；19、由壬密封圈；20、胶堵螺钉。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语如“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步地详细描述。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例1：

如图1、图2所示，套管循环接头1包括中间连接管6、管线连接头和套管连接头7，管线连接头连接在中间连接管6的上端，套管连接头7设置在中间连接管6的下端。管线连接头用于与钻井液输送管线连接，套管连接头7用于与套管连接，套管循环接头1内部具有连通钻进液输送管线与套管的钻井液输送通道2，套管循环接头1的上端开口为与钻进液输送管线连通的进液口3，下端开口为与套管连通的出液口4。钻井液输送管线为耐压水龙带。

需要强调的是，中间连接管6为具有弯管段5的弯管，套管连接头7与中间连接管6为具有轴向限位的插套回转密封配合。套管循环接头1连接套管与耐压水龙带时，先将套管连接头7与套管连接，然后根据耐压水龙带的方位转动中间连接管6以调整进液口3的朝向，使得进液口3的朝向与耐压水龙带布置方向同向，此外，由于中间连接管6为弯管，耐压水龙带连接到管线连接头上后，耐压水龙带连接到管线连接头上的端部不易发生较大折弯，进而使得输送高压的钻井液时，耐压水龙带与套管循环接头1之间的连接更牢靠，安全性更高。

在本实施例中，进液口3的轴线水平延伸，出液口4的轴线竖向延伸，即中间连接管6两端的轴线垂直布置。

套管连接头7包括上下排布的小径段8和大径段9，大径段9用于与套管连接，小径段8与中间连接管6插套回转密封配合。需要说明的是，套管连接头7采用小径段8与大径段9上下排布的结构形式，使得与套管连接头7连接的中间连接管6的直径较小，进而减小了套管循环接头1整体的尺寸，不仅使得套管循环接头1加工起来更为方便，而且节省了材料，有利于节约成本。此外，在本实施例中，大径段9的外周面上具有外螺纹以实现与套管的螺纹连接。

中间连接管6包括由上到下依次排布的水平管段10、弯管段5和竖直管段11。在本实施例中，中间连接管6的竖直管段11插套在套管连接头7的小径段8的外部。中间连接管6的竖直管段11的内周面与套管连接头7的小径段8的外周面之间设置有轴承结构，轴承结构的设置使得中间连接管6与套管连接头7之间转动时更为顺畅。

具体地，轴承结构包括沿套管连接头的轴向间隔排布的三道滚道、滚动安装在滚道中的滚珠12、连通外部与滚道的滚珠放入孔以及用于密封滚珠放入孔的密封件。滚道是由小径段8外周面上的环形槽和竖直管段11内周面上的环形槽合围形成，滚珠放入孔沿小径段8的径向贯穿设置以连通外部和滚道，滚珠12通过滚珠放入孔安装在滚道中。滚珠放入孔、密封件与滚道是一一对应布置，即每个滚道设置有单独的滚珠放入孔，每个滚珠放入孔上配置有单独的密封件。此外，在本实施例中，三个滚珠放入孔沿中间连接管6的竖直管段11的周向等间隔排布(即相邻两滚珠放入孔之间的夹角为120°)。滚珠放入孔采用这种错开排布的方式，使得中间连接管6的结构强度更高。在本实施例中，密封件为胶堵螺钉20。在其他实施例中，密封件也可以为密封堵头。

需要说明的是，相较于使用现有的轴承成品，轴承结构采用这种结构形式，中间连接管6与套管连接头7之间的拆卸安装较为方便。此外，轴承结构中的滚珠12对套管连接头7与中间连接管6之间起到一定的轴向限位作用，能够避免在钻井液的高压作用下中间连接管6与套管连接头7发生脱离。

套管循环接头1还包括设置在竖直管段11上的螺纹穿孔、设置在小径段8上的定位孔以及顶丝13，顶丝13设置有两个，螺纹穿孔沿竖直管段11的周向对称布置有两个，定位孔沿小径段8的周向等间隔设置有多个。中间连接管6转动到位后，将两个顶丝13螺纹连接在螺纹穿孔内，并继续旋拧顶丝13使得顶丝13伸入定位孔内并顶紧在定位孔的孔底面上，这样顶丝13与定位孔的配合便能够对中间连接管6与套管连接头7起到轴向限位作用，以避免中间连接管6和套管连接头7在钻井液的高压作用下发生脱离。此外，顶丝13与定位孔的配合也对中间连接管6与套管连接头7起到周向止转的作用，这样中间连接管6的转动角度调整完毕后，中间连接管6与套管连接头7之间不易发生相对转动。在本实施例中，顶丝13构成了螺纹连接件，在其他实施例中，螺纹连接件也可以是螺钉、螺栓等。

需要说明的是，小径段8上的定位孔沿小径段8的周向可以等间隔设置四个、八个或者其他数量，通过调整定位孔的数量可以调整中间连接管6转动角度的精度，例如：定位孔设置四个时，中间连接管6可以以90°为最小单位进行转动角度的调整，定位孔设置八个时，中间连接管6可以以45°为最小单位进行转动角度的调整。

中间连接管6与套管连接头7连接时，需要将套管连接头7的小径段8插入到中间连接管6的竖直管段11的内部，为了便于实现小径段8的快速定位插入，竖直管段11的内径大于弯管段5和水平管段10的内径，这样便在竖直管段11的内壁与弯管段5的内壁的连接处形成环形的定位台阶面14。套管连接头7的小径段8插入到中间连接管6内部的过程中，只需要套管连接头7的小径段8与定位台阶面14发生挡止，即可认为套管连接头7插装到位，操作简便快捷。

为了增加中间连接管6与套管连接头7之间的密封性，小径段8的外周面与竖直管段11的内周面之间、小径段8的端面与定位台阶面14之间均设置有密封圈，具体地，密封圈包括密封定位台阶面14与小径段8端面的端面密封圈15以及分置在轴承结构上下两侧的第一周面密封圈16和第二周面密封圈17，第一周面密封圈16和第二周面密封圈17即为设置在中间连接管6的内周面与套管连接头7的外周面之间的周面密封圈。中间连接管6与套管连接头7之间采用这种多层密封的密封方式，密封效果较好。

在本实施例中，管线连接头为连接在水平管段10上的由壬18，由壬18与水平管段10螺纹连接。由壬18的外周面上设置有连接螺纹，该连接螺纹用于与耐压水龙带螺纹连接。此外。在由壬18的内壁上设置有由壬密封槽，由壬密封槽内安装有由壬密封圈19，由壬18与水平管段10螺纹连接后，由壬密封圈19夹紧固定在水平管段10与由壬18之间。

本实用新型的套管循环接头1通过弯管段5的设置可以将进液口3的轴线由竖直延伸调整为水平延伸，耐压水龙带可以直接连接在套管循环接头1上，不需要在套管循环接头1上另外连接活动弯头，这样耐压水龙带与套管循环接头1之间连接时操作较为简单，安装效率较高。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例2，与实施例1不同的是，在本实施例中，轴承结构可以使用现有的滚珠轴承成品，滚珠轴承在使用时安装在套管连接头与中间连接管之间即可。或者在其他实施例中，套管连接头与中间连接管之间不设置轴承结构，中间连接管的竖直管段直接插套在套管连接头的小径段外部，并实现二者之间的相对转动。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例3，与实施例1不同的是，三个滚珠放入孔在竖直管段上沿轴向呈直线排布。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例4，与实施例1不同的是，在本实施例中，滚道沿轴向间隔布置有两道。或者在其他实施例中，滚道沿轴向间隔布置有四道、五道或者更多。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例5，与实施例1不同的是，在本实施例中，水平管段、弯管段与竖直管段的内径保持一致，即中间连接管的内壁上未设置定位台阶面，这样套管连接头插入到中间连接管内部时需要进行观察，当螺纹穿孔与定位孔处于同一平面上时，即可认为套管连接头插装到位。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例6，与实施例1不同的是，在本实施例中仅设置有端面密封圈。或者在其他实施例中，也可以进设置周面密封圈。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例7，与实施例1不同的是，在本实施例中，所述中间连接管两端的轴线呈80°的夹角布置。或者在其他实施例中，中间连接管两端的轴线可以以85°、95°等接近90°的夹角布置。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例8，与实施例1不同的是，在本实施例中，套管连接头为外径一致的结构。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例9，与实施例1不同的是，套管连接头插套在中间连接管的外部，在本实施例中，螺纹连接件螺纹连接在套管连接头上，定位孔设置在中间连接管上。

本实用新型中所提供的套管循环接头的实施例10，与实施例1不同的是，管线连接头为一体成型在水平管段上的环套，环套的外周面上设置有用于连接钻井液输送管线的外螺纹。

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，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种套管循环接头，其特征在于，包括中间连接管(6)以及分置在中间连接管(6)两端的管线连接头和套管连接头(7)，管线连接头用于连接钻井液输送管线，套管连接头(7)用于连接套管；所述中间连接管(6)为弯管，所述套管连接头(7)与中间连接管(6)为具有轴向限位的插套回转密封配合。

2.根据权利要求1所述的套管循环接头，其特征在于，中间连接管(6)和套管连接头(7)中的一个上螺纹连接有螺纹连接件，另一个上设置有定位孔，所述螺纹连接件在使用时伸入定位孔内以实现套管连接头(7)与中间连接管(6)之间的轴向限位。

3.根据权利要求1所述的套管循环接头，其特征在于，所述中间连接管(6)与套管连接头(7)之间设置有轴承结构。

4.根据权利要求3所述的套管循环接头，其特征在于，所述轴承结构包括沿轴向间隔布置的至少两道滚道、滚动安装在所述滚道内的滚珠(12)、连通外部与滚道的用于放入滚珠(12)的滚珠放入孔以及用于密封所述滚珠放入孔的密封件，所述滚珠放入孔、密封件均与所述滚道一一对应布置。

5.根据权利要求4所述的套管循环接头，其特征在于，各所述滚珠放入孔沿中间连接管(6)的周向等间隔排布。

6.根据权利要求1-5任一项所述的套管循环接头，其特征在于，所述中间连接管(6)插套于套管连接头(7)的外部，中间连接管(6)的内壁上形成有定位台阶面(14)，所述定位台阶面(14)用于在套管连接头(7)插入中间连接管(6)内部时与套管连接头(7)定位挡止配合。

7.根据权利要求6所述的套管循环接头，其特征在于，套管循环接头(1)还包括设置在套管连接头(7)的端面与定位台阶面(14)之间的端面密封圈(15)，以及设置在中间连接管(6)的内周面与套管连接头(7)的外周面之间的周面密封圈。

8.根据权利要求1-5任一项所述的套管循环接头，其特征在于，所述中间连接管(6)两端的轴线垂直布置。

9.根据权利要求1-5任一项所述的套管循环接头，其特征在于，所述套管连接头(7)包括小径段(8)和大径段(9)，所述小径段(8)用于与中间连接管(6)插套回转密封配合，大径段(9)用于与套管连接。

10.根据权利要求1-5任一项所述的套管循环接头，其特征在于，所述管线连接头为由壬(18)，由壬(18)与中间连接管(6)之间设置有由壬密封圈(19)。

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