CN219953279U - 一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，本装置中连接短节的本体外面设有限位机构和悬挂台阶，连接短节的上部设有内螺纹且能够与旋塞阀连接、下部设有外螺纹且能够与油管管柱的油管接箍连接；调节压帽中设有泄压孔和内螺纹，调节压帽套在连接短节的悬挂台阶上面与筒体螺纹连接；筒体的内腔中能够装入螺旋卡瓦，螺旋卡瓦与卡瓦控制环连接；卡瓦控制环和螺旋卡瓦的两端分别安装挡帽和导引端帽；螺旋卡瓦能够卡紧在油管接箍的外面，连接短节在调节压帽的带动下能够在筒体中向下移动与油管接箍的内螺纹对接。本装置具有自动对中与油管接箍连接的功能，上扣方便，能够有效控制井喷失控的发生，改善了井口工作环境。

Description

一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置

技术领域

本实用新型涉及石油工业油、气、水井钻井和修井作业过程中旋塞阀的连接装置，尤其是一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置。

背景技术

石油工业的油、水井在钻井或修井作业时，特别是在高压井和浅层油气采油井施工作业时，井内压力有时会突然升高，井内流体会从油套环空和油管管柱内喷至地面，导致油水井的内防喷工具安装困难。如无法及时抢装内防喷工具，将会发生井喷事故，造成重大生命和财产损失。

旋塞阀是一种能够快速开关的直通阀，广泛地应用于石油开采、输送和精练设备中，应用于石油开采的钻井和修井作业中的旋塞阀主要做为井内油管管柱的内防喷工具使用。目前钻井和修井施工的井下作业现场，所使用的井控装置主要由防喷器组和旋塞阀组成，安装在井口的防喷器组做为井内油管管柱的外防喷工具使用。当井口发现溢流、井涌或者井喷预兆时，首先关闭安装在井口大四通上方的防喷器组能够实现井内油套环形空间的封闭，再将旋塞阀抢装在已起至防喷器组上方吊卡中的油管管柱上面，能够封堵井下油管管柱的溢流通道。在防喷器组和旋塞阀的配合下，可及时控制住井口，避免从油套环空和油管管柱内喷至地面的井内流体污染环境和发生重大井喷事故。

目前，钻井和修井作业现场使用的旋塞阀，需要在多人合作下与井内油管管柱的接箍连接对扣后、再利用管钳或液压钳进行连接上紧。旋塞阀在钻井和修井作业过程中出现险情时的使用中往往存在以下问题： 1、旋塞阀在与已起至防喷器组上方吊卡中的井内油管管柱的接箍连接对扣过程中，如果螺纹对接不准确，易对两者的连接丝扣造成损坏；2、即便是旋塞阀对扣准确，在连接安装过程中，使用管钳上扣连接安装时，管钳易打滑，不方便连接上紧，延误关井时间； 3、特别是当修井作业起下井内管柱、发生溢流险情时，需要在起至井口的管柱上面迅速抢接旋塞阀关井，而在抢装旋塞阀的过程中，常常因井内流体喷涌量过大，流体上升力过强而出现无法快速准确与油管管柱接箍对扣连接以及上卸扣使用的管钳打滑等情况，上述情况出现后，常常因无法抢接旋塞阀而延误了最佳关井时间。

所以，如何快速高效的抢接旋塞阀关井就显得尤为重要。随着勘探开发深入发展，井况越来越复杂，在对高压井和浅层气井的钻井和修井过程中，地层流体侵入井内，从溢流到井喷演变速度快、井口流体喷势凶猛，旋塞阀抢装和上扣连接困难，易造成丝扣损坏，甚至发生顶飞旋塞阀和伤人、最终导致井喷失控的情况发生。

因此，研制一种工作可靠的旋塞阀抢接装置势在必行。

为了解决上述问题，经检索已出现了以下相关的专利技术：

1、专利号：CN201621438745.7公开了一种旋塞阀抢接器，属于油气井设备领域。所述抢接器包括弧形夹、手柄、螺杆和螺母，所述弧形夹的开口的第一端设置有第一耳板，与所述第一端相对的第二端设置有第二耳板，所述第一耳板设置有第一通孔，所述第二耳板设置有第二通孔，所述螺杆穿过所述第一通孔和所述第二通孔，所述螺母悬拧在所述螺杆上，所述手柄设置在所述弧形夹的外环面上，所述弧形夹包括多个顺序相连的夹持块，实现了对大尺寸旋塞阀的高效快速抢装，节省了旋塞阀的安装时间，有效避免了旋塞阀起下管柱作业时可能发生的溢流险情，同时，整个装置拆装简便、安全可靠。

上述装置虽然方便了现场旋塞阀搬运，但在安装过程中仍会出现对扣对斜，易对丝扣造成损坏，或因井内液体喷涌量过大，液体上升力过强而出现无法快速准确对扣，使用管钳上卸扣打滑等情况，易造成无法顺利抢接旋塞阀而延误最佳关井时间问题。

2、专利号：CN201910393798.3 提供的一种钻修井用钻具止回阀、油管旋塞阀远程快速抢接装置，包括移动总成以及定位总成和旋扣总成，移动总成包括：立柱；伸缩臂，包括主管以及套管；驱动缸；连接管，与套管连接；伸缩缸，装设于连接管内侧；连接插管，下端插入连接管；伸缩柱，上端内接于连接插管；定位总成包括：定位板，连接于连接管下端；两夹紧缸，缸体与定位板旋转连接；两夹紧臂，一端与夹紧缸的活塞杆旋转连接，中部与定位板旋转连接；至少两定位块，旋转连接于两夹紧臂；旋扣总成包括：悬吊梁；主钳；马达，输出轴伸入壳体内侧；齿轮副，包括主动轮以及从动轮；转换接头；压杆。上述装置通过远程操作保证了工作效率和人身安全，生产成本低、维护方便、易推广。

但是，上述装置安装体积较大，采用的各类管线繁多，操作复杂，不适于空间狭窄的作业平台和采修一体化平台使用。

3、专利号：CN201621017771.2 提供了一种新型旋塞快装提丝，包括柱状旋塞快装提丝本体，所述旋塞快装提丝穿过其轴心开有通孔，所述旋塞快装提丝外圈由底部向上设有螺纹，绕所述旋塞快装提丝侧面均匀分布多个手柄，且所述手柄处于所述螺纹上方。具有结构简单、操作方便、性能可靠、体积小、重量轻、适用范围广等特点，可以适配各种类型的应急旋塞，通孔内径大，手柄固定牢靠，在需要抢接时能够实现快速安装，降低井控风险。

但是，上述装置虽然方便了现场旋塞阀的搬运，在安装过程中仍会出现对扣不准确，易对丝扣造成损坏，或因井内液体喷涌量过大，液体上升力过强而出现无法快速准确对扣，使用管钳上卸扣打滑等情况，易造成无法顺利抢接旋塞阀而延误了最佳关井时间。

发明内容

本实用新型的目的是针对在修井作业和钻井作业出现险情时旋塞阀对扣不准连接不便、延误关井的问题，提供一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，方便旋塞阀的连接和安装，及时关井。避免关井延误带来的环境污染、人员和设备伤害，提高钻井和修井作业的安全性，防止井喷事故的发生。降低生产成本，保障人员和设备的安全，提高工作效率和经济效益。

本实用新型的技术解决方案是：一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置包括手柄，其中：连接短节的本体外面设有限位机构和悬挂台阶，连接短节的上部设有内螺纹且能够与旋塞阀连接、下部设有外螺纹且能够与油管管柱的油管接箍连接；调节压帽中设有泄压孔和内螺纹，手柄安装在调节压帽的外面，调节压帽套在连接短节的悬挂台阶上面与筒体螺纹连接；筒体的内腔中能够装入螺旋卡瓦，螺旋卡瓦与卡瓦控制环连接；卡瓦控制环和螺旋卡瓦的两端分别安装挡帽和导引端帽，挡帽和导引端帽与筒体固定连接；螺旋卡瓦能够卡紧在油管接箍的外面，连接短节在调节压帽的带动下能够在筒体中向下移动与油管接箍的内螺纹对接。

优选的，所述筒体的内腔是上大下小的锥形腔，在筒体的锥形腔中设有与螺旋卡瓦的本体相符的螺旋槽，在所述螺旋槽内能够装入螺旋卡瓦。

优选的，所述筒体中锥形腔的角度设定在5度－10度之间。

优选的，所述筒体的上部外壁设有外螺纹，调节压帽的下部内腔中设有内螺纹，调节压帽与筒体之间的连接螺纹是T型螺纹。

优选的，所述调节压帽的下部内腔的内径大于连接短节中悬挂台阶的外径，泄压孔设在下部内腔中且至少设置两个。

优选的，所述限位机构是通过紧固螺钉固定在连接短节外面的限位套，所述的限位套是环状结构。

优选的，所述限位机构是通过紧固螺钉固定在连接短节外面的限位块，所述的限位块至少设置二块。

优选的，在所述限位机构上方的连接短节的外壁设有与管钳咬合面相配合的管钳防滑结构，所述的管钳防滑结构是防滑竖槽。

优选的，在所述限位机构上方的连接短节的外壁设有与管钳咬合面相配合的管钳防滑结构，所述管钳防滑结构是防滑竖齿。

优选的，所述导引端帽的下端设有内倒角，挡帽和导引端帽均通过紧固螺钉固定在筒体中。

与现有旋塞阀的连接安装方式相比，本实用新型的显著使用效果是：

本装置中的螺旋卡瓦具有抓牢功能、调节压帽具有旋塞阀的连接给进功能、泄压孔具有分流溢出井液的功能。旋塞阀与本装置提前连接在一起备用，通过螺旋卡瓦实现将本装置抓牢卡紧在井内油管管柱接箍外面的功能，泄压孔可将井内溢流进行分流，防止旋塞阀被顶起。转动调节压帽带动旋塞阀下行，使连接短节下部的外螺纹与井内油管管柱的油管接箍的内螺纹实现对接，确保丝扣连接成功，大幅提高了旋塞阀抢装的成功率，显著减少次生事故的发生。

为了解决使用管钳转动连接短节上扣可能打滑的问题，在连接短节的管钳卡紧部位设置了与管钳内咬合面相配合的防滑竖槽或者是防滑竖齿，增加了两者间的摩擦力和咬合力，很好地解决了管钳与咬合的部件之间的打滑问题，进一步提高了快速关井的成功率。

本装置经过现场多次高泵压带压安装验证，性能良好，具有自动对中与油管接箍连接的功能，上扣方便。本装置能够实现在钻井作业和修井作业过程中出现险情时，快速抢接旋塞阀，很好的解决了井内出现溢流或井喷时油管管柱的封堵关闭问题，能够有效控制井喷失控的发生，改善了井口工作环境。

本装置结构简单、制造容易，使用方便，油管管柱通道的关闭迅速有效，能够避免井喷发生后的严重后果，具有显著的使用效果和应用价值。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：连接短节1、限位机构2、手柄3、调节压帽4、挡帽5、控制环6、螺旋卡瓦7、筒体8、泄压孔9、导引端帽10、管钳防滑结构11。

具体实施方式

附图仅为参考与说明之用，并非用以限制本实用新型的保护范围。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1，一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，包括手柄3，其中：连接短节1的本体外面设有限位机构2和悬挂台阶，连接短节1的上部设有内螺纹且能够与旋塞阀连接、下部设有外螺纹且能够与油管管柱的油管接箍连接；调节压帽4中设有泄压孔9和内螺纹，手柄3安装在调节压帽4的外面，调节压帽4套在连接短节1的悬挂台阶上面与筒体8螺纹连接；筒体8的内腔中能够装入螺旋卡瓦7，螺旋卡瓦7与卡瓦控制环6连接；卡瓦控制环6和螺旋卡瓦7的两端分别安装挡帽5和导引端帽10，挡帽5和导引端帽10与筒体8固定连接；可防止卡瓦控制环6、螺旋卡瓦7自筒体8内脱出。

螺旋卡瓦7能够卡紧在油管接箍的外面，连接短节1在调节压帽4的带动下能够在筒体8中向下移动与油管接箍的内螺纹对接，通过管钳转动连接短节1使其与油管接箍上紧。本实用新型是旋塞阀与油管管柱顶部的油管接箍之间连接和安装使用的专用装置，可让旋塞阀通过本装置与起至防喷器组上方吊卡中的井内油管管柱的接箍顺利连接，旋塞阀能够提前连接在本装置中的连接短节1上面备用。

本装置与旋塞阀组装完成后，连接短节1与旋塞阀连接上紧，旋塞阀处于开位。本装置与油管接箍连接在一起抢装关井时，井内流体可沿油管管柱的内腔向上运动，部分流体通过旋塞阀流出，部分流体通过泄压孔9流出，泄压孔9起到泄压分流作用，方便本装置的安装。

当发现井内有溢流后，将本装置中的筒体8中的螺旋卡瓦7卡于油管接箍外面，转动手柄3，调节压帽4带动连接短节1沿着筒体8下移，让装有旋塞阀的连接短节1的下部与油管接箍的内螺纹顺利对接。

螺旋卡瓦7和与其配套的卡瓦控制环6，市场有售。由于其螺旋卡瓦7能够稳固地卡紧在油管接箍外面，装有旋塞阀的连接短节1能够与油管接箍准确对扣。对扣后，使用管钳将装有旋塞阀的连接短节1轻松地与油管接箍连接上紧在一起，及时封堵了油管管柱，溢流不再通过油管管柱上涌。在封堵油管管柱的过程中，泄压孔9能够向油套环空中分流部分井液，使连接短节1与油管接箍的连接更为方便。防喷器组封堵了油管管柱与套管之间的环形空间，使用本实用新型后，能够通过旋塞阀迅速封堵油管管柱，及时关井。避免了关井延误带来的环境污染、人员和设备的伤害，提高了钻井和修井作业的安全性，能够有效防止井喷事故的发生。在保障人员和设备的安全的同时，降低了生产成本，提高了工作效率和经济效益，使用效果显著。

在上述实施例一的基础上，本实用新型还有以下实施例：

优选的一个实施例：所述筒体8的内腔是上大下小的锥形腔，在筒体8的锥形腔中设有与螺旋卡瓦7的本体相符的螺旋槽，在所述螺旋槽内能够装入螺旋卡瓦7。螺旋卡瓦7能够在筒体8的螺旋槽中上下移动，螺旋卡瓦7为螺旋状，经过淬火处理，螺旋卡瓦7的上端有长键与卡瓦控制环6中的键槽配合安装。

优选的一个实施例：所述筒体8中锥形腔的角度设定在5度－10度之间。筒体8中设置的锥形腔能够在井内溢流涌入时，使安装其中的螺旋卡瓦7越涨越紧地卡在油管接箍的外面。

优选的一个实施例：所述筒体8的上部外壁设有外螺纹，调节压帽4的下部内腔中设有内螺纹，调节压帽4与筒体8之间的连接螺纹是T型螺纹。T型螺纹的螺距大，上卸扣方便，对两者间的丝扣损伤较小，在调节压帽4与筒体8中使用T型螺纹连接，可以提高连接速度，使关井速度更为迅速。

优选的一个实施例：所述调节压帽4的下部内腔的内径大于连接短节1中悬挂台阶的外径，泄压孔9设在下部内腔中且至少设置两个。

优选的一个实施例：所述限位机构2是通过紧固螺钉固定在连接短节1外面的限位套，限位套是环状结构。

优选的一个实施例：所述限位机构2是通过紧固螺钉固定在连接短节1外面的限位块，所述的限位块至少设置二块。

优选的一个实施例：在所述限位机构2上方的连接短节1的外壁设有与管钳咬合面相配合的管钳防滑结构11，所述的管钳防滑结构11是防滑竖槽，防滑竖槽能够增加与管钳之间的摩擦力和咬合力，又经过淬火处理，在防止使用管钳上紧连接打滑的同时，延长了连接短节1的使用寿命。

优选的一个实施例：在所述限位机构2上方的连接短节1的外壁设有与管钳咬合面相配合的管钳防滑结构11，所述的管钳防滑结构11是防滑竖齿，图1中显示的是防滑竖齿，防滑竖齿能够增加与管钳之间的摩擦力和咬合力，又经过淬火处理，在防止使用管钳上紧连接打滑的同时，延长了连接短节1的使用寿命。

优选的一个实施例：所述导引端帽10的下端设有内倒角，挡帽5和导引端帽10均通过紧固螺钉固定在筒体8中，导引端帽10的下端设置的内倒角能够导引筒体8和螺旋卡瓦7准确地卡紧在油管接箍的外面。

螺旋卡瓦7安装在筒体8内并可沿筒体8的内锥面中的螺旋槽旋转运动，实现螺旋卡瓦7的抓捞与释放。当本装置处于卡紧抓捞在油管接箍外部的状态下时，螺旋卡瓦7位于筒体8的上部且上部的长键与卡瓦控制环6下部键槽连接在一起，螺旋卡瓦7的长键位于卡瓦控制环6的键槽内。操作过程中，卡瓦控制环6阻止螺旋卡瓦7向上转动脱出，使螺旋卡瓦7始终处于卡紧抓捞状态。

发现井涌使用时，作业人员通过手柄3将本装置套坐于防喷器组上方吊卡中的油管接箍外面，螺旋卡瓦7与油管接箍外壁接触并实现抓牢咬合，形成固定与支撑。井内流体通过泄压孔9和旋塞阀进行分流，随着井内喷出流体上顶力加大，螺旋卡瓦7在筒体8中锥形腔内螺旋槽的作用下，抓力也就越大。

转动旋转手柄3，使调节压帽4下行，直至连接短节1下端外螺纹与井口油管管柱上端的油管接箍内螺纹对接。

调节压帽4与筒体8上紧后，泄压孔9处于封闭状态，转动管钳将连接短节1与井口油管管柱的油管接箍上紧后，关闭旋塞阀，完成抢喷关井。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的创造精神和创造理念之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (10)

1.一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，包括手柄，其特征是：连接短节的本体外面设有限位机构和悬挂台阶，连接短节的上部设有内螺纹且能够与旋塞阀连接、下部设有外螺纹且能够与油管管柱的油管接箍连接；调节压帽中设有泄压孔和内螺纹，手柄安装在调节压帽的外面，调节压帽套在连接短节的悬挂台阶上面与筒体螺纹连接；筒体的内腔中能够装入螺旋卡瓦，螺旋卡瓦与卡瓦控制环连接；卡瓦控制环和螺旋卡瓦的两端分别安装挡帽和导引端帽，挡帽和导引端帽与筒体固定连接；螺旋卡瓦能够卡紧在油管接箍的外面，连接短节在调节压帽的带动下能够在筒体中向下移动与油管接箍的内螺纹对接。

2.如权利要求1所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，所述筒体的内腔是上大下小的锥形腔，在筒体的锥形腔中设有与螺旋卡瓦的本体相符的螺旋槽，在所述螺旋槽内能够装入螺旋卡瓦。

3.如权利要求2所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，所述筒体中锥形腔的角度设定在5度－10度之间。

4.如权利要求1或2或3所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，所述筒体的上部外壁设有外螺纹，调节压帽的下部内腔中设有内螺纹，调节压帽与筒体之间的连接螺纹是T型螺纹。

5.如权利要求4所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，所述调节压帽的下部内腔的内径大于连接短节中悬挂台阶的外径，泄压孔设在下部内腔中且至少设置两个。

6.如权利要求4所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，所述限位机构是通过紧固螺钉固定在连接短节外面的限位套，所述的限位套是环状结构。

7.如权利要求4所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，所述限位机构是通过紧固螺钉固定在连接短节外面的限位块，所述的限位块至少设置二块。

8.如权利要求4所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，在所述限位机构上方的连接短节的外壁设有与管钳咬合面相配合的管钳防滑结构，所述的管钳防滑结构是防滑竖槽。

9.如权利要求4所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，在所述限位机构上方的连接短节的外壁设有与管钳咬合面相配合的管钳防滑结构，所述管钳防滑结构是防滑竖齿。

10.如权利要求4所述的一种钻修井作业用旋塞阀快速连接装置，其特征是，所述导引端帽的下端设有内倒角，挡帽和导引端帽均通过紧固螺钉固定在筒体中。