CN219387815U - 一种安全丢手接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种安全丢手接头，包括上下分布的上接头(1)、丢手筒(2)、外筒(4)、限位活塞(3)，上接头(1)下端与限位活塞(3)的上端之间设有上下对插且止转配合的第一键槽限位结构，丢手筒(2)的外壁与限位活塞(3)的内壁之间设有内外对插且上下导向移动配合、并止转配合的第二键槽限位结构，第一、二键槽限位结构用于阻止上接头(1)与丢手筒(2)相对旋转；本实用新型在压差式机械丢手接头的基础上增设具有防转功能的双重键槽限位结构，在使用时操作简便，可操作性强，并且适用范围广，油气水井均可使用此安全丢手接头配套完井管柱、丢手管柱等措施工艺中。

Description

一种安全丢手接头

技术领域

本实用新型涉及油田采油工程领域，具体涉及一种安全丢手接头。

背景技术

丢手接头是油气开采领域中的重要工具，具有实现封隔器、尾管等井下工具或管柱的送入及分离的功能，在尾管悬挂、负压射孔、压裂、卡堵、分层采油等完井和采油增产作业中起着至关重要的作用。所以丢手接头的性能直接决定着各项丢手作业的成功与否。若丢手失败，则需要重新起下管柱，影响作业效率。

目前的丢手接头按其丢手方式可以分为液压式、机械式两类。现有技术中的液压式丢手接头可见于授权公告号为CN213654786U的专利文献公开中公开的“一种结构简单安全丢手接头”，该安全丢手接头包括上接头、下接头、丢手滑套和钢球等。此类液压式丢手接头具有较好的密封性，能够保证解封的可靠性。但是次类液压式丢手接头在采油生产后期进行投球操作时，由于管柱长期未作业而会出现油管内壁结垢、管径变小等异常情况，就容易造成投球不能到位，滑套不能正常、有效工作，而造成液压式丢手接头失效。现有技术中的机械式丢手接头，其上接头的下部和下接头的上部之间采用的是反转上紧、正转脱扣的反扣螺纹进行连接，它在配套应用Y221封隔器坐封时需要正转管柱(Y221封隔器的坐封动作需要正转管柱)，所以存在丢手接头提前被倒开的安全风险；现有技术中为了提高该类机械式丢手接头的安全性，通常是采取加长反扣螺纹的轴向长度、增加剪切钉数量等措施，这样虽然能够通过增大丢手扭矩或延长正转脱扣的时间，来提高丢手成功率，但同时因为需要对管柱施加较大的旋转扭矩，而容易发生从上部强度薄弱的油管处断脱的风险。从而上述两类安全接头在结构设计上均存在一定的局限性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全丢手接头，以解决了现有技术的丢手接头在实施丢手操作前容易误脱开、丢手操作时管柱易损坏的问题。

本实用新型的一种安全丢手接头，包括上下分布的上接头、丢手筒以及上下贯通的中心通道，上接头与丢手筒的通过反扣螺纹固定连接，还包括外筒、限位活塞，外筒上端与上接头固定连接并密封配合，丢手筒上开设有与中心通道相通的用于向外排出压力介质的传压孔；所述限位活塞为筒形并插装在丢手筒与外筒之间，限位活塞与丢手筒通过剪钉固定；上接头下端与限位活塞的上端之间设有上下对插且止转配合的第一键槽限位结构，丢手筒的外壁与限位活塞的内壁之间设有内外对插且上下导向移动配合、并止转配合的第二键槽限位结构，第一、二键槽限位结构用于阻止上接头与丢手筒相对旋转；限位活塞具有处于传压孔下方、滑动并密封装配在丢手筒与外筒之间的活塞部，活塞部包括推力面，安全丢手接头内部设有处于活塞部上方且与传压孔相通的压力传递通道，以使从传压孔排出的压力介质能够对推力面施加向下的推力，进而使限位活塞在所述剪钉被剪断后能够向下移动并使得所述第一键槽限位结构分离。

本实用新型提供的丢手接头，其限位活塞分别与上接头、丢手筒之间构建形成键槽限位结构，在压差式机械丢手接头的基础上加设双重键槽限位结构，具有防转功能，可配套旋转坐封工具一起使用；通过剪钉的设计能够控制管柱内外压差到设定的压力，推动限位活塞剪断剪钉下行，即可解除键槽限位结构的限位，再正转管柱即可实现丢手。本实用新型在使用时操作简便，可操作性强，可利用管柱验封、验管、油管打压等手段，实现压力由中心管传递至限位活塞，并且适用范围广，油气水井均可使用此安全丢手接头配套完井管柱、丢手管柱等措施工艺中。

进一步的，所述第一键槽限位结构包括：上接头下端开设的上接头底部凹形限位槽，以及限位活塞的上端设有用于插入上接头底部凹形限位槽中、且止转配合的限位活塞顶部凸键。

进一步的，所述上接头底部凹形限位槽有两个并在上接头上径向对称设置，所述限位活塞顶部凸键有两个并在限位活塞上径向对称设置。

进一步的，所述第二键槽限位结构包括：丢手筒的外壁上开设的丢手筒外凹形限位槽，以及限位活塞的内壁上设有用于上下方导向移动插装在丢手筒外凹形限位槽中、且止转配合的限位活塞内凸键。

进一步的，所述压力传递通道包括限位活塞的内壁与丢手筒之间所形成的内侧间隙，内侧间隙处于限位活塞内凸键的下方且与传压孔相通，压力传递通道还包括限位活塞的外壁与外筒之间所形成的外侧间隙，外侧间隙位于活塞部的上方，外侧间隙与内侧间隙相通而与传压孔相连通。

进一步的，所述限位活塞内凸键有两个且沿径向对称分布，所述丢手筒外凹形限位槽有两个并在丢手筒上径向对称设置。

进一步的，所述限位活塞的下端部的外壁开有第二密封圈槽并安装密封圈，实现限位活塞的活塞部与外筒之间的密封。

进一步的，所述限位活塞的下端部内壁开有个第三密封圈槽并安装密封圈，实现限位活塞的下端部与丢手筒之间的密封。

进一步的，所述传压孔处于丢手筒外凹形限位槽中的下部位置。

进一步的，所述传压孔有多个并沿周向均匀分布。

附图说明

图1为本实用新型的一种安全丢手接头的实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图1的B-B剖视图；

图中：

1、上接头；2、丢手筒；3、限位活塞；31、推力面；4、外筒；5、剪钉；6、传压孔；7、第一密封圈槽；8、第二密封圈槽；9、第三密封圈槽；10、压力传递通道；101、上接头底部凹形限位槽；201、丢手筒外凹形限位槽；301、限位活塞顶部凸键；302、限位活塞内凸键。

具体实施方式

本实用新型的一种安全丢手接头的一种实施例，如图1-图3所示，安全丢手接头中设有上下贯通的中心通道，安全丢手接头包括上接头1、丢手筒2、外筒4、限位活塞3。

上接头1的上端部内壁设有用于连接安全丢手接头上方的上部管柱的内螺纹；上接头1的外壁的中部与外筒4的内壁的上端部螺纹连接而固定并密封配合，具体的，上接头1外壁的中部设有外螺纹而与外筒4的上端部的内螺纹进行螺纹连接，上接头1的外壁的下部开有两个第一密封圈槽7，第一密封圈槽7中安装有密封圈，以实现上接头1与外筒4的密封配合。

上接头1的内壁的中部与丢手筒2的外壁通过螺纹连接而固定，上接头1与丢手筒2之间的螺纹为反转上紧、正转脱扣的反扣螺纹，反扣螺纹在上接头1相对于丢手筒2正转时能够松开，该反扣螺纹具体为梯形左旋螺纹。

丢手筒2的下端部设有用于连接安全丢手接头下方的工具管柱的内螺纹。丢手筒2的上端与上接头1内壁上所设的内台肩的下端面相抵，上接头1下端面上开设有两个径向对称的上接头底部凹形限位槽101。丢手筒2的外壁上设有上下延伸的用于配合限位活塞3的丢手筒外凹形限位槽201。

丢手筒2上开设有与中心通道相通的用于向外排出压力介质的传压孔6，在本实施例中，传压孔6处于丢手筒外凹形限位槽201中的下部位置，且传压孔6沿周向均匀分布。

所述限位活塞3为筒形，限位活塞3套装在丢手筒2上并插装在丢手筒2与外筒4之间，限位活塞3的下端部具有处于传压孔6下方的活塞部，活塞部上端为用于传递向下的液压推动力的推力面31，活塞部滑动装配在丢手筒2与外筒4之间的间隙中并分别与丢手筒2、外筒4密封配合，限位活塞3的下端部的外壁开有第二密封圈槽8并安装密封圈，实现限位活塞3的活塞部与外筒4之间的密封，限位活塞3的下端部内壁开有第三密封圈槽9并安装密封圈，实现限位活塞3的下端部与丢手筒2之间的密封。

限位活塞3的上端设有限位活塞顶部凸键301，所述上接头底部凹形限位槽101用于供限位活塞顶部凸键301插入而实现限位活塞3对上接头1的止转限位，从而在上接头1下端与限位活塞3的上端之间形成上下对插且止转配合的第一键槽限位结构。

限位活塞3的内壁上设有限位活塞内凸键302，限位活塞内凸键302有两个且沿径向对称分布，限位活塞内凸键302沿上下方向导向移动插装在所述的丢手筒外凹形限位槽201中，并且限位活塞内凸键302与丢手筒外凹形限位槽201止转配合，从而在丢手筒2的外壁与限位活塞3的内壁之间形成内外对插且上下导向移动配合、并止转配合的第二键槽限位结构。

当限位活塞顶部凸键301插于上接头底部凹形限位槽101内、并且限位活塞内凸键302插装在丢手筒外凹形限位槽201中时，限位活塞3被丢手筒2限位防转，上接头1被限位活塞3限位防转，从而通过限位活塞3及前述的第一、二键槽限位结构实现了丢手筒2与上接头1之间的限位防转。

限位活塞3的活塞部上方设有与传压孔6相通的压力传递通道10，压力传递通道10包括限位活塞3的内壁与丢手筒2之间所形成的内侧间隙，内侧间隙处于限位活塞内凸键302的下方且与传压孔6相通，压力传递通道10还包括限位活塞3的外壁与外筒4之间所形成的外侧间隙，外侧间隙位于活塞部的上方，外侧间隙与内侧间隙相通而与传压孔6相连通，以使从中心通孔中排出的压力介质能够对活塞部的推力面31施加向下的推力。

丢手筒2上还开设有剪钉5孔而用于与限位活塞3通过剪钉5连接，在本实施例中，剪钉5孔开设丢手筒外凹形限位槽201的下方。限位活塞3中部设有剪钉5孔与丢手筒2的剪钉5孔匹配对应，实现与丢手筒2通过剪钉5连接。

本实用新型的上述安全丢手接头的实施例在使用时，在丢手筒2的下端连接工具管柱，工具管柱为Y221封隔器或液压封隔器，或者是其它类型的完井工具，在上接头1的上端连接上部管柱(油管)，从而将安全丢手接头串联在上部管柱与工具管柱之间，并下入生产井内的设计位置。在工具管柱到达井下的预定位置且工具管柱的动作完成后，开始丢手操作。以下介绍本实用新型分别连接Y221封隔器、液压封隔器的两个实施案例：

实施案例一：安全丢手接头连接Y221封隔器并随上部管柱入井，Y221封隔器旋转坐封完后，可通过油管内灌水打压，压力从丢手筒2的传压孔6进入压力传递通道10内，作用于限位活塞3的推力面31上并施加向下的作用力，剪断剪钉5，推动限位活塞3下行，限位活塞内凸键302下行并沿着丢手筒外凹形限位槽201滑行，限位活塞顶部凸键301下行离开上接头底部凹形限位槽101，通过限位活塞3实现的丢手筒2与上接头1之间的限位防转被解除，然后正转上部管柱倒开上接头1与丢手筒2之间连接的反扣螺纹，完成上接头1与丢手筒2之间的分离，丢手操作完成。

实施案例二：安全丢手接头串联在上部管柱与液压封隔器之间，事先应通过调整限位活塞3与丢手筒2之间的剪钉5个数或剪钉5截面积来确定剪钉5剪切力，使丢手筒2上的剪钉5被剪断所需的液压压力大于液压封隔器的坐封动作所需的液压压力。安全丢手接头连接液压封隔器并随上部管柱入井，在先进行初步打压完成液压封隔器的坐封后，继续打压，实现剪钉5剪断，后续操作如实施案例一。

另外，本实用新型的其它实施例中，上述实施例中的安装在上接头的密封槽中的密封圈，也可以替换为安装在外筒上；另外，上述实施例中的第一、二键槽限位结构的键与槽的位置也可以对调，从而形成常规的键槽对插的各种简单替换方式、明显变形方式及其组合而成的方式；另外，上述实施例中的传压孔也可以开设在丢手筒的筒壁上的处于丢手筒外凹形限位槽之外的部位。通过以上列出的或与之类似的简单替换或明显变形方式而形成的实施例也属于实现本实用新型的技术方案的实施例。

Claims (10)

1.一种安全丢手接头，包括上下分布的上接头(1)、丢手筒(2)以及上下贯通的中心通道，上接头(1)与丢手筒(2)通过反扣螺纹固定连接，其特征在于，还包括外筒(4)、限位活塞(3)，外筒(4)上端与上接头(1)固定连接并密封配合，丢手筒(2)上开设有与中心通道相通的用于向外排出压力介质的传压孔(6)；所述限位活塞(3)为筒形并插装在丢手筒(2)与外筒(4)之间，限位活塞(3)与丢手筒(2)通过剪钉(5)固定；上接头(1)下端与限位活塞(3)的上端之间设有上下对插且止转配合的第一键槽限位结构，丢手筒(2)的外壁与限位活塞(3)的内壁之间设有内外对插且上下导向移动配合、并止转配合的第二键槽限位结构，第一、二键槽限位结构用于阻止上接头(1)与丢手筒(2)相对旋转；限位活塞(3)具有处于传压孔(6)下方、滑动并密封装配在丢手筒(2)与外筒(4)之间的活塞部，活塞部包括推力面(31)，安全丢手接头内部设有处于活塞部上方且与传压孔(6)相通的压力传递通道(10)，以使从传压孔(6)排出的压力介质能够对推力面(31)施加向下的推力，进而使限位活塞(3)在所述剪钉(5)被剪断后能够向下移动并使得所述第一键槽限位结构分离。

2.根据权利要求1所述的安全丢手接头，其特征在于，所述第一键槽限位结构包括：上接头(1)下端开设的上接头底部凹形限位槽(101)，以及限位活塞(3)的上端设有用于插入上接头底部凹形限位槽(101)中、且止转配合的限位活塞顶部凸键(301)。

3.根据权利要求2所述的安全丢手接头，其特征在于，所述上接头底部凹形限位槽(101)有两个并在上接头(1)上径向对称设置，所述限位活塞顶部凸键(301)有两个并在限位活塞(3)上径向对称设置。

4.根据权利要求1所述的安全丢手接头，其特征在于，所述第二键槽限位结构包括：丢手筒(2)的外壁上开设的丢手筒外凹形限位槽(201)，以及限位活塞(3)的内壁上设有用于上下方导向移动插装在丢手筒外凹形限位槽(201)中、且止转配合的限位活塞内凸键(302)。

5.根据权利要求4所述的安全丢手接头，其特征在于，所述压力传递通道(10)包括限位活塞(3)的内壁与丢手筒(2)之间所形成的内侧间隙，内侧间隙处于限位活塞内凸键(302)的下方且与传压孔(6)相通，压力传递通道(10)还包括限位活塞(3)的外壁与外筒(4)之间所形成的外侧间隙，外侧间隙位于活塞部的上方，外侧间隙与内侧间隙相通而与传压孔(6)相连通。

6.根据权利要求4所述的安全丢手接头，其特征在于，所述限位活塞内凸键(302)有两个且沿径向对称分布，所述丢手筒外凹形限位槽(201)有两个并在丢手筒(2)上径向对称设置。

7.根据权利要求1所述的安全丢手接头，其特征在于，所述限位活塞(3)的下端部的外壁开有第二密封圈槽(8)并安装密封圈，实现限位活塞(3)的活塞部与外筒(4)之间的密封。

8.根据权利要求1所述的安全丢手接头，其特征在于，所述限位活塞(3)的下端部内壁开有个第三密封圈槽(9)并安装密封圈，实现限位活塞(3)的下端部与丢手筒(2)之间的密封。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的安全丢手接头，其特征在于，所述传压孔(6)处于丢手筒外凹形限位槽(201)中的下部位置。

10.根据权利要求9所述的安全丢手接头，其特征在于，所述传压孔(6)有多个并沿周向均匀分布。