CN219344628U - 一种yhpt型伸缩短节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种YHPT型伸缩短节，包括上接头、外筒、限位套、耐高温滑动密封件、芯轴、防转接头、下接头、剪销、调整环、上接头静密封和下接头静密封，上接头与外筒前端固定套接，外筒后端与防转接头固定套接，芯轴外部周向设置有限位台肩，耐高温滑动密封件和调整环依次套装在限位台肩前侧的芯轴上，限位套与芯轴前端固定套接用于压紧调整环和耐高温滑动密封件，芯轴、限位套、调整环和耐高温滑动密封件整体套装在外筒和防转接头内，芯轴与防转接头通过剪销固定连接，芯轴和防转接头的接触横截面均为非圆形并且相互紧密配合，芯轴后端与下接头固定套接，上接头与外筒的接触面设置有上接头静密封，芯轴后端与下接头的接触面设置有下接头静密封。

Description

一种YHPT型伸缩短节

技术领域

本实用新型属于油气井井下工具技术领域，具体涉及一种YHPT型伸缩短节。

背景技术

伸缩短节主要用于石油钻井测试工具管柱，在管柱中提供一段伸、缩长度以帮助补偿测试或措施期间管柱压缩、伸长，使封隔器上的钻压保持恒定，确保测试封隔器在套管中的锚定及密封。伸缩短节也可与常规测试工具管串组合，接在测试器以下进行常规测试。在测试期间，当操作钻杆使测试阀换位时，提供一段自由行程，有利于开关井的操作。每个伸缩短节都有一定的轴向行程，为了获得较大的自由行程，可以多个伸缩短节串联使用，最上部的一个伸缩短节走完后，接着是在其下面的一个。

油气井在进行酸化压裂或加砂压裂时，由于温度或压力变化引起油管长度发生变化，通常使用伸缩短节来进行调节，现有的伸缩短节因其结构原因存在以下问题：

1）伸缩短节采用在工具下部设置防转键块和启动剪销的组合形式，剪销用来设定短节启动压力，防止井底压力波动提前打开，剪销在作业过程中不受管柱扭矩影响，不能提供扭力，只作为设定和调节伸缩短节启动压力的作用；那正常作业中整个管柱的扭力将全部作用于键块本身及芯轴的键槽，应力集中的情况下，容易造成键块及芯轴键槽位置屈服变形，甚至发生局部剪切破坏，进而影响伸缩短节的轴向运动性能。

2）伸缩短节不具备传递大扭矩的功能，无法有效的传递油管扭矩，因此有必要对其进行改进。

3）现有伸缩短节大多数都是常规密封结构，不能满足耐高温高压的现场测试工艺。

现有伸缩短节不能满足客户大扭矩、耐高温高压的现场测试工艺，因此需要设计一款耐高温、大扭矩的伸缩短节，能够满足现场的使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种YHPT型伸缩短节。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：一种YHPT型伸缩短节，包括上接头、外筒、限位套、耐高温滑动密封件、芯轴、防转接头、下接头、剪销、调整环、上接头静密封和下接头静密封，所述上接头与外筒前端固定套接，外筒后端与防转接头固定套接，所述芯轴外部周向设置有限位台肩，耐高温滑动密封件和调整环依次套装在限位台肩前侧的芯轴上，限位套与芯轴前端固定套接用于压紧调整环和耐高温滑动密封件，所述芯轴、限位套、调整环和耐高温滑动密封件整体套装在外筒和防转接头内，芯轴与防转接头通过剪销固定连接，芯轴和防转接头的接触横截面均为非圆形并且相互紧密配合，芯轴后端与下接头固定套接，所述上接头与外筒的接触面设置有上接头静密封，芯轴后端与下接头的接触面设置有下接头静密封，当芯轴与防转接头之间的剪销被剪断后，芯轴可带动下接头沿轴向往远离上接头的一侧移动。

优选的，所述芯轴为不等外径圆柱腔体，限位台肩前侧的芯轴外壁横截面为圆形，限位台肩后侧到芯轴与下接头连接处之间的芯轴外壁横截面为外六方形，芯轴与下接头连接处外壁横截面为圆形。

优选的，所述防转接头靠近芯轴一端的内侧设置有台阶，防转接头的内径小于外筒的内径，台阶用于限位台肩的限位，防转接头靠近台阶处设置有径向的循环孔，所述防转接头内壁横截面为内六方形，防转接头内壁与芯轴横截面为外六方形部分的外壁紧密配合。

优选的，当芯轴与防转接头之间的剪销未被剪断时，所述限位台肩与台阶之间的距离为1~3m。

优选的，所述限位台肩与外筒的接触面之间设置有第三O型圈。

优选的，所述上接头静密封包括第一支撑密封件和第一O型圈，第一支撑密封件为两个，第一支撑密封件、第一O型圈和第一支撑密封件依次套装在上接头与外筒的接触面处。

优选的，所述下接头静密封包括第二支撑密封件和第二O型圈，第二支撑密封件为两个，第二支撑密封件、第二O型圈和第二支撑密封件依次套装在芯轴后端与下接头的接触面处。

优选的，所述耐高温滑动密封件为V型组合密封件。

优选的，所述上接头与外筒前端螺纹套接，并且通过第一限位顶丝进行固定；所述外筒后端与防转接头螺纹套接，并且通过第二限位顶丝进行固定。

优选的，所述限位套与芯轴前端螺纹套接，并且通过第三限位顶丝进行固定；所述芯轴后端与下接头螺纹套接，并且通过第四限位顶丝进行固定。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型公开了一种YHPT型伸缩短节，利用剪销将芯轴与防转接头固定连接，芯轴后端连接下接头，当压力超过剪销设定值时，剪销被剪断，芯轴开始位移伸长，补偿由于管柱压力造成的油管移动，本实用新型YHPT型伸缩短节保证了整个管柱伸缩的补偿量，同时芯轴与防转接头采用内、外六方组合的方式连接，可传递大扭矩，提供与钻杆相当的扭矩，本实用新型采用耐高温高压的密封件，保证芯轴在滑动伸缩过程的相对密封，极大的提高了测试作业的成功率；

（2）本实用新型上接头与外筒的接触面设置有上接头静密封，芯轴后端与下接头的接触面设置有下接头静密封，芯轴与外筒的接触面设置有耐高温滑动密封件，采用耐高温高压的支撑密封件和V型组合密封件，满足耐高温高压的作业需求；

（3）本实用新型YHPT型伸缩短节的限位台肩后侧到芯轴与下接头连接处之间的芯轴外壁横截面为外六方形，防转接头内壁横截面为内六方形，防转接头内壁与芯轴横截面为外六方形部分的外壁紧密配合，采用内、外六方组合的结构形式，满足大扭矩作业，并且芯轴在任意位置均可以传递大扭矩旋转管柱作业。

附图说明

图1、本实用新型一种YHPT型伸缩短节的半剖结构示意图；

图2、本实用新型图1的A处局部放大图；

图3、本实用新型图1的B处局部放大图；

图4、本实用新型图1的C处局部放大图；

图5、本实用新型图1的A-A剖视图。

附图标记说明：

1、上接头，2、外筒，3、限位套，4、耐高温滑动密封件，5、芯轴，6、防转接头，7、下接头，8、剪销，9、调整环，10、第一支撑密封件，11、第二支撑密封件，12、第一O型圈，13、第三O型圈，14、第二O型圈，15、第一限位顶丝，16、第二限位顶丝，17、第三限位顶丝，18、第四限位顶丝；

5-1、限位台肩；

6-1、台阶，6-2、循环孔。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种YHPT型伸缩短节，包括上接头1、外筒2、限位套3、耐高温滑动密封件4、芯轴5、防转接头6、下接头7、剪销8、调整环9、上接头静密封和下接头静密封，所述上接头1与外筒2前端固定套接，外筒2后端与防转接头6固定套接，所述芯轴5外部周向设置有限位台肩5-1，耐高温滑动密封件4和调整环9依次套装在限位台肩5-1前侧的芯轴5上，限位套3与芯轴5前端固定套接用于压紧调整环9和耐高温滑动密封件4，所述芯轴5、限位套3、调整环9和耐高温滑动密封件4整体套装在外筒2和防转接头6内，芯轴5与防转接头6通过剪销8固定连接，芯轴5和防转接头6的接触横截面均为非圆形并且相互紧密配合，芯轴5后端与下接头7固定套接，所述上接头1与外筒2的接触面设置有上接头静密封，芯轴5后端与下接头7的接触面设置有下接头静密封，当芯轴5与防转接头6之间的剪销8被剪断后，芯轴5可带动下接头7沿轴向往远离上接头1的一侧移动。

所述YHPT为大扭矩。

实施例2

如图1所示，优选的，所述芯轴5为不等外径圆柱腔体，限位台肩5-1前侧的芯轴5外壁横截面为圆形，限位台肩5-1后侧到芯轴5与下接头7连接处之间的芯轴5外壁横截面为外六方形，芯轴5与下接头7连接处外壁横截面为圆形。

由于限位台肩5-1后侧到芯轴5与下接头7连接处之间的芯轴5外壁横截面均为外六方形，因此芯轴5位移到任意位置均可传递扭矩。

所述上接头1、外筒2、防转接头6和下接头7的外径相同，上接头1、限位套3、芯轴5、下接头7和油管内径的内径相同，因此本实用新型伸缩短节内径与油管内径匹配。

本实用新型伸缩短节优化设计防转结构的同时，保证了工具内径与油管内径匹配。

实施例3

如图1所示，优选的，所述防转接头6靠近芯轴5一端的内侧设置有台阶6-1，防转接头6的内径小于外筒2的内径，台阶6-1用于限位台肩5-1的限位，防转接头6靠近台阶6-1处设置有径向的循环孔6-2，所述防转接头6内壁横截面为内六方形，防转接头6内壁与芯轴5横截面为外六方形部分的外壁紧密配合。

工具运行中两个相对运动部件芯轴5与防转接头6组成防转机构，防转接头6与芯轴5采用内、外六方组合的方式连接，极大的提高其扭矩性能。

如图1所示，优选的，当芯轴5与防转接头6之间的剪销8未被剪断时，所述限位台肩5-1与台阶6-1之间的距离为1~3m。

所述芯轴5与防转接头6之间设置剪销8组成启动机构，当井下净压差超过剪销8的初始设定值时，剪断剪销8，芯轴5开始轴向移动。

所述剪销8为任意个，可以通过调整剪销8的数量调节剪切值。

实施例4

如图1所示，优选的，所述限位台肩5-1与外筒2的接触面之间设置有第三O型圈13。

如图1、3所示，优选的，所述上接头静密封包括第一支撑密封件10和第一O型圈12，第一支撑密封件10为两个，第一支撑密封件10、第一O型圈12和第一支撑密封件10依次套装在上接头1与外筒2的接触面处。

如图1、4所示，优选的，所述下接头静密封包括第二支撑密封件11和第二O型圈14，第二支撑密封件11为两个，第二支撑密封件11、第二O型圈14和第二支撑密封件11依次套装在芯轴5后端与下接头7的接触面处。

所述上接头静密封和下接头静密封均采用支撑+O圈+支撑的组合形式，保证了伸缩短节耐高温的性能。

如图1、2所示，优选的，所述耐高温滑动密封件4为V型组合密封件。

所述耐高温滑动密封件4采用的是V型组合密封件，在保证滑动性能的前提下，同时能满足工具耐高温耐高压的作业要求。

实施例5

如图1所示，优选的，所述上接头1与外筒2前端螺纹套接，并且通过第一限位顶丝15进行固定；所述外筒2后端与防转接头6螺纹套接，并且通过第二限位顶丝16进行固定。

如图1所示，优选的，所述限位套3与芯轴5前端螺纹套接，并且通过第三限位顶丝17进行固定；所述芯轴5后端与下接头7螺纹套接，并且通过第四限位顶丝18进行固定。

本实用新型的工作原理如下：

如图1~4所示，本实用新型公开了一种YHPT型伸缩短节，包括上接头1、外筒2、限位套3、耐高温滑动密封件4、芯轴5、防转接头6、下接头7、剪销8、调整环9、上接头静密封和下接头静密封，外筒2后端与防转接头6固定连接，芯轴5套装在外筒2和防转接头6内，芯轴5与防转接头6通过剪销8固定，芯轴5后端与下接头7固定连接，芯轴5与外筒2的接触面之间设置有耐高温滑动密封件4，用于滑动密封，限位套3和调整环9用于耐高温滑动密封件4的限位，调整环9起到垫片的作用，根据耐高温滑动密封件4的尺寸调整调整环9的尺寸，上接头静密封用于上接头1和外筒2的密封，下接头静密封用于芯轴5和下接头7的密封；本实用新型伸缩短节一般设计安装在完井封隔器的上方，用于补偿油井维修或注入作业中的油管移动；当井筒净压差超过剪销8预设的剪切值时，剪销8被剪断，芯轴5开始位移完成补偿动作；同时由于芯轴5和防转接头6的接触横截面均为非圆形并且相互紧密配合，因此芯轴5位移的任意位置，都可以旋转工具传递扭矩。

本实用新型一种YHPT型伸缩短节从左往右的装配位置关系：

1）外筒2与防转接头6螺纹连接；

2）耐高温滑动密封件4装入芯轴5前侧的限位台肩5-1处；

3）调整环9装入芯轴5的前侧；

4）限位套3与芯轴5螺纹连接；

5）将芯轴5从外筒2前端装入，穿过防转接头6；

6）对齐芯轴5和防转接头6的剪销孔位，安装剪销8；

7）下接头7与芯轴5螺纹连接；

本实用新型一种YHPT型伸缩短节的工作过程：

伸缩短节连接封隔器一起入井：

当管柱内压力超过剪销8设定值，剪销被剪断；

芯轴5开始位移伸长，补偿由于管柱压力造成的油管移动：

当管柱需要旋转时，芯轴5在任一位置均可传递扭矩。

本实用新型公开了一种YHPT型伸缩短节，利用剪销将芯轴与防转接头固定连接，芯轴后端连接下接头，当压力超过剪销设定值时，剪销被剪断，芯轴开始位移伸长，补偿由于管柱压力造成的油管移动，本实用新型YHPT型伸缩短节保证了整个管柱伸缩的补偿量，同时芯轴与防转接头采用内、外六方组合的方式连接，可传递大扭矩，提供与钻杆相当的扭矩，本实用新型采用耐高温高压的密封件，保证芯轴在滑动伸缩过程的相对密封，极大的提高了测试作业的成功率。

本实用新型上接头与外筒的接触面设置有上接头静密封，芯轴后端与下接头的接触面设置有下接头静密封，芯轴与外筒的接触面设置有耐高温滑动密封件，采用耐高温高压的支撑密封件和V型组合密封件，满足耐高温高压的作业需求。

本实用新型YHPT型伸缩短节的限位台肩后侧到芯轴与下接头连接处之间的芯轴外壁横截面为外六方形，防转接头内壁横截面为内六方形，防转接头内壁与芯轴横截面为外六方形部分的外壁紧密配合，采用内、外六方组合的结构形式，满足大扭矩作业，并且芯轴在任意位置均可以传递大扭矩旋转管柱作业。

上面对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：包括上接头（1）、外筒（2）、限位套（3）、耐高温滑动密封件（4）、芯轴（5）、防转接头（6）、下接头（7）、剪销（8）、调整环（9）、上接头静密封和下接头静密封，所述上接头（1）与外筒（2）前端固定套接，外筒（2）后端与防转接头（6）固定套接，所述芯轴（5）外部周向设置有限位台肩（5-1），耐高温滑动密封件（4）和调整环（9）依次套装在限位台肩（5-1）前侧的芯轴（5）上，限位套（3）与芯轴（5）前端固定套接用于压紧调整环（9）和耐高温滑动密封件（4），所述芯轴（5）、限位套（3）、调整环（9）和耐高温滑动密封件（4）整体套装在外筒（2）和防转接头（6）内，芯轴（5）与防转接头（6）通过剪销（8）固定连接，芯轴（5）和防转接头（6）的接触横截面均为非圆形并且相互紧密配合，芯轴（5）后端与下接头（7）固定套接，所述上接头（1）与外筒（2）的接触面设置有上接头静密封，芯轴（5）后端与下接头（7）的接触面设置有下接头静密封，当芯轴（5）与防转接头（6）之间的剪销（8）被剪断后，芯轴（5）可带动下接头（7）沿轴向往远离上接头（1）的一侧移动。

2.根据权利要求1所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述芯轴（5）为不等外径圆柱腔体，限位台肩（5-1）前侧的芯轴（5）外壁横截面为圆形，限位台肩（5-1）后侧到芯轴（5）与下接头（7）连接处之间的芯轴（5）外壁横截面为外六方形，芯轴（5）与下接头（7）连接处外壁横截面为圆形。

3.根据权利要求2所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述防转接头（6）靠近芯轴（5）一端的内侧设置有台阶（6-1），防转接头（6）的内径小于外筒（2）的内径，台阶（6-1）用于限位台肩（5-1）的限位，防转接头（6）靠近台阶（6-1）处设置有径向的循环孔（6-2），所述防转接头（6）内壁横截面为内六方形，防转接头（6）内壁与芯轴（5）横截面为外六方形部分的外壁紧密配合。

4.根据权利要求3所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：当芯轴（5）与防转接头（6）之间的剪销（8）未被剪断时，所述限位台肩（5-1）与台阶（6-1）之间的距离为1~3m。

5.根据权利要求3所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述限位台肩（5-1）与外筒（2）的接触面之间设置有第三O型圈（13）。

6.根据权利要求1所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述上接头静密封包括第一支撑密封件（10）和第一O型圈（12），第一支撑密封件（10）为两个，第一支撑密封件（10）、第一O型圈（12）和第一支撑密封件（10）依次套装在上接头（1）与外筒（2）的接触面处。

7.根据权利要求1所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述下接头静密封包括第二支撑密封件（11）和第二O型圈（14），第二支撑密封件（11）为两个，第二支撑密封件（11）、第二O型圈（14）和第二支撑密封件（11）依次套装在芯轴（5）后端与下接头（7）的接触面处。

8.根据权利要求1所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述耐高温滑动密封件（4）为V型组合密封件。

9.根据权利要求1所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述上接头（1）与外筒（2）前端螺纹套接，并且通过第一限位顶丝（15）进行固定；所述外筒（2）后端与防转接头（6）螺纹套接，并且通过第二限位顶丝（16）进行固定。

10.根据权利要求1所述的一种YHPT型伸缩短节，其特征在于：所述限位套（3）与芯轴（5）前端螺纹套接，并且通过第三限位顶丝（17）进行固定；所述芯轴（5）后端与下接头（7）螺纹套接，并且通过第四限位顶丝（18）进行固定。

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