CN110671061B - 安全接头及管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全接头及管柱，涉及油井开采的技术领域，安全接头包括第一管体、第二管体和滑套，第一管体与第二管体两者螺纹连接；滑套位于第一管体和第二管体连接形成的管体内部，且滑套的一端与第一管体的内壁滑动密封，另一端与第二管体的内壁滑动密封，滑套的中部通过可剪断的连接件与第二管体连接；第一管体上设置有用于阻止滑套沿朝向第二管体的方向从第一管体中抽出的限位件。管柱包括安全接头。达到了使用效果好的技术效果。

Description

安全接头及管柱

技术领域

本发明涉及油井开采技术领域，具体而言，涉及安全接头及管柱。

背景技术

在完井过程中，为使得卡钻后方便起钻或者方便后期修井打捞管柱，常常在管柱中连接一个或者多个安全接头，但是在现有技术中，各种安全接头均受限于自身结构，使得应有范围受到局限，而且在使用时会产生各种各样的问题，例如，安全接头下连接的管柱重量太大造成销钉被剪断，使得安全接头失效，导致使用效果差。

因此，提供一种使用效果好的安全接头及管柱成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全接头及管柱，以缓解现有技术中使用效果差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种安全接头，包括第一管体、第二管体和滑套，所述第一管体与所述第二管体两者螺纹连接；

所述滑套位于所述第一管体和所述第二管体连接形成的管体内部，且所述滑套的一端与所述第一管体的内壁滑动密封，另一端与所述第二管体的内壁滑动密封，所述滑套的中部通过可剪断的连接件与所述第二管体连接；

所述第一管体上设置有用于阻止所述滑套沿朝向所述第二管体的方向从所述第一管体中抽出的限位件。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述滑套包括小径段以及能够与所述限位件抵接的大径段；

所述小径段用于与所述第二管体滑动密封，所述大径段用于与所述第一管体滑动密封。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述大径段外壁开设有能够与所述限位件适配并传递扭力的凹槽。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，所述凹槽为条形槽，且所述凹槽沿所述滑套的轴向延伸。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述凹槽靠近所述小径段的一端沿所述滑套的轴向贯通所述大径段。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述限位件采用定位销钉，所述第一管体上开设有用于安装所述定位销钉的销孔，所述定位销钉凸出所述第一管体的内壁，所述定位销钉与所述凹槽配合。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述滑套的两端均开设有安装槽，所述安装槽内安装有密封件，所述滑套通过所述密封件与所述第一管体以及所述第二管体滑动密封。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第二管体外壁套设有用于背紧所述第一管体的背帽。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，其中，上述第一管体和所述第二管体通过偏梯螺纹连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种管柱，包括所述安全接头。

有益效果：

本发明实施例提供了一种安全接头，包括：第一管体、第二管体和滑套，第一管体与第二管体两者螺纹连接；滑套位于第一管体和第二管体连接形成的管体内部，且滑套的一端与第一管体的内壁滑动密封，另一端与第二管体的内壁滑动密封，滑套的中部通过可剪断的连接件与第二管体连接；第一管体上设置有用于阻止滑套沿朝向第二管体的方向从第一管体中抽出的限位件。

第一管体和第二管体两者的一端相连，且两者的另一端会与其他管柱相连，在遇到卡钻等情况需要断开安全接头时，先向上方的管柱内投入钢球，钢球会落入滑套内，然后剪断滑套与第二管体之间的连接件，从而带动滑套朝向第二管体移动，使得第二管体能够相对滑套自由移动，然后工作人员通过转动上方管柱从而带动第一管体转动，使第一管体与第二管体分离开，从而工作人员可以将第一管体提出油井，滑套会随第一管体提出；并且在连接使用过程中，通过第一管体和第二管体的螺纹连接，能够避免因下方管柱重力较大剪断连接件的情况发生；并且设置在第一管体上的限位件，能够在第一管体与第二管体的螺纹失效时阻止重力过大剪断连接件后第一管体与第二管体脱离，从而提高安全接头的使用效果。

本发明提供的一种管柱，包括安全接头。管柱与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的安全接头的半剖示意图；

图2为图1中B处的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的安全接头中滑套的示意图；

图4为图3中A－A的剖视图。

图标：

100－第一管体；200－第二管体；

300－滑套；301－大径段；302－小径段；310－连接件；320－凹槽；330－安装槽；331－密封件；

400－限位件；500－背帽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“轴向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1、图2和图3所示，本发明实施例提供了一种安全接头，包括第一管体100、第二管体200和滑套300，第一管体100与第二管体200两者螺纹连接；滑套300位于第一管体100和第二管体200连接形成的管体内部，且滑套300的一端与第一管体100的内壁滑动密封，另一端与第二管体200的内壁滑动密封，滑套300的中部通过可剪断的连接件310与第二管体200连接；第一管体100上设置有用于阻止滑套300沿朝向第二管体200的方向从第一管体100中抽出的限位件400。

第一管体100和第二管体200两者的一端相连，且两者的另一端会与其他管柱相连，在遇到卡钻等情况需要断开安全接头时，先向上方的管柱内投入钢球，钢球会落入滑套300内，然后剪断滑套300与第二管体200之间的连接件310，从而带动滑套300朝向第二管体200移动，使得第二管体200能够相对滑套300自由移动，然后工作人员通过转动上方管柱从而带动第一管体100转动，使第一管体100与第二管体200分离开，从而工作人员可以将第一管体100提出油井，滑套300会随第一管体100提出；并且在连接使用过程中，通过第一管体100和第二管体的螺纹连接，能够避免因下方管柱重力较大剪断连接件310的情况发生；并且设置在第一管体100上的限位件400，限位件400能够在第一管体100与第二管体200的螺纹失效时阻止重力过大剪断连接件310后第一管体100与第二管体200脱离，从而提高安全接头的使用效果。

具体的，通过第一管体100和第二管体200的螺纹连接，避免因连接在第二管体200下方的管柱重力过大剪断连接件310，阻止第一管体100和第二管体200分离。并且，当第一管体100和第二管体200的螺纹连接失效时，通过设置在第一管体100上的限位件400能够阻挡滑套300随第二管体200脱离第一管体100，从而阻止第一管体100和第二管体200分离。

当需要进行安全接头分离时，首先向井内投入钢球，钢球会落在滑套300上，此时滑套300与钢球密封连接，然后向井内打压，连接件310会被剪断，然后转动第一管体100，解除第一管体100和第二管体200的螺纹连接关系，最后即可提出第一管体100和滑套300，完成安全接头的分离工作。

需要说明的是，滑套300的中部指的是滑套300上端与其下端之间的任意位置。

需要指出的是，连接件310采用剪切销钉，且，剪切销钉的剪切应力为2800－3000PSI。

还需要说明的是，滑套300采用球座滑套，在解除安全接头过程中，通过钢球可以与球座滑套配合。

参见图1和图3所示，本实施例的可选方案中，滑套300包括小径段302以及能够与限位件400抵接的大径段301；小径段302用于与第二管体200滑动密封，大径段301用于与第一管体100滑动密封。

具体的，滑套300具有大径段301和小径段302，小径段302与大径段301固定连接，并且在解除安全接头时，大径段301能够与第一管体100的限位件400抵接，避免大径段301掉落，使得滑套300能够与第一管体100一起提升至井外。

并且，在安全接头连接使用时，遇到第一管体100和第二管体200的螺纹连接失效时，即第一管体100能够相对第二管体200随意上下滑动时，大径段301能够与限位件400抵接，从而将第二管体200挂在第一管体100内，避免第二管体200与第一管体100分离。

同时，大径段301与第一管体100密封连接，小径段302与第二管体200密封连接，避免井筒内的液体进入到滑套300内。

其中，小径段302上设置有与第二管体200连接的连接件310。

参见图1、图2、图3和图4所示，本实施例的可选方案中，大径段301外壁开设有能够与限位件400适配并传递扭力的凹槽320。

具体的，开设在大径段301的外壁的凹槽320能够与限位件400连接，当安全接头正常使用时，转动第一管体100的同时，位于第一管体100上的限位件400会带动滑套300转动，从而将扭矩传递给第二管体200；这样的设置能够减小第一管体100和第二管体200螺纹连接处的扭矩，从而减小第一管体100和第二管体200螺纹连接的预紧力，后期解除安全接头时便于倒扣。

参见图1、图2和图3所示，本实施例的可选方案中，凹槽320为条形槽，且凹槽320沿滑套300的轴向延伸。

具体的，在安装限位件400时，转动第二管体200从而带动滑套300转动，使得滑套300的凹槽320与第一管体100上安装限位件400的销孔对应，沿第一管体100轴线延伸的凹槽320容易与销孔对应，方便限位件400插入到凹槽320内。

并且，当第一管体100与第二管体200的螺纹连接失效时，即第一管体100可以相对第二管体200上下滑动，滑套300在重力的作用下会相对限位件400向下滑动，其中滑套300上的凹槽320沿第一管体100的轴线延伸，使得滑套300不会相对于限位件400产生转动，从而第二管体200不会发生转动，因此减小甚至避免了因滑套300或第二管体200单一扭动时造成连接件310断裂的情况。

参见图1、图2和图3所示，本实施例的可选方案中，凹槽320靠近小径段302的一端沿滑套300的轴向贯通大径段301。

通过将凹槽320的一端贯通大径段301，使得凹槽320靠近小径段302的一端不会对限位件400的插入造成影响，因此可以缩短大径段301的长度。

通过将凹槽320的一端贯通大径段301，方便加工凹槽320。

参见图1和图2所示，本实施例的可选方案中，限位件400采用定位销钉，第一管体100上开设有用于安装定位销钉的销孔，定位销钉凸出第一管体100的内壁，定位销钉与凹槽320配合。

定位销钉安装在销孔内，且能够插入凹槽320内，当第一管体100转动时，能够通过定位销钉将扭矩传递给第二管体200。

具体的，定位销钉采用钢销钉。

需要指出的是，钢销钉的剪切应力远远大于剪切销钉的剪切应力。

参见图1和3所示，本实施例的可选方案中，滑套300的两端均开设有安装槽330，安装槽330内安装有密封件331，滑套300通过密封件331与第一管体100以及第二管体200滑动密封。

具体的，滑套300外壁开设有安装槽330，密封件331安装在密封槽内，方便对密封件331安装和定位。

参见图1所示，本实施例的可选方案中，第二管体200外壁套设有用于背紧第一管体100的背帽500。

具体的，背帽500与第二管体200螺纹连接，背帽500会向第一管体100施加预紧力，从而使得第二管体200与第一管体100牢固连接，不会出现倒扣的现象。

其中，在安装背帽500时，先将第二管体200与第一管体100旋紧后，然后在旋紧背帽500，可以通过背帽500加强第一管体100和第二管体200之间的连接稳定性。

本实施例的可选方案中，第一管体100和第二管体200通过偏梯螺纹连接。

需要说明的是，第一管体100内壁开设有偏梯形螺纹，第二管体200的外壁可开设有偏梯形螺纹，通过偏梯形螺纹能够减小甚至消除第一管体100和第二管体200倒扣难的问题。

本发明实施例提供了一种管柱，包括安全接头。管柱与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

其中，管柱包括其他生产工具，生产工具之间可以通过安全接头连接在一起。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种安全接头，其特征在于，包括：第一管体（100）、第二管体（200）和滑套（300），所述第一管体（100）与所述第二管体（200）螺纹连接；

所述滑套（300）位于所述第一管体（100）和所述第二管体（200）连接形成的管体内部，且所述滑套（300）的一端与所述第一管体（100）的内壁滑动密封，另一端与所述第二管体（200）的内壁滑动密封，所述滑套（300）的中部通过可剪断的连接件（310）与所述第二管体（200）连接；

所述第一管体（100）上设置有用于阻止所述滑套（300）沿朝向所述第二管体（200）的方向从所述第一管体（100）中抽出的限位件（400）；

所述滑套（300）包括小径段（302）以及能够与所述限位件（400）抵接的大径段（301）；所述小径段（302）用于与所述第二管体（200）滑动密封，所述大径段（301）用于与所述第一管体（100）滑动密封；

所述大径段（301）外壁开设有能够与所述限位件（400）适配并传递扭力的凹槽（320）；

所述第二管体（200）外壁套设有用于背紧所述第一管体（100）的背帽（500）；

所述凹槽（320）为条形槽，且所述凹槽（320）沿所述滑套（300）的轴向延伸；

所述限位件（400）采用定位销钉，所述第一管体（100）上开设有用于安装所述定位销钉的销孔，所述定位销钉凸出所述第一管体（100）的内壁，所述定位销钉与所述凹槽（320）配合。

2.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于，所述凹槽（320）靠近所述小径段（302）的一端沿所述滑套（300）的轴向贯通所述大径段（301）。

3.根据权利要求1或2所述的安全接头，其特征在于，所述滑套（300）的两端均开设有安装槽（330），所述安装槽（330）内安装有密封件（331），所述滑套（300）通过所述密封件（331）与所述第一管体（100）以及所述第二管体（200）滑动密封。

4.根据权利要求1或2所述的安全接头，其特征在于，所述第一管体（100）和所述第二管体（200）通过偏梯螺纹连接。

5.一种管柱，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的安全接头。