專(zhuān)利名稱(chēng)：一種回接連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油鉆井技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及海洋油氣鉆探行業(yè)的一種作業(yè)工具，尤其是一種連接水下井口和海面采油平臺(tái)的回接連接工具。
背景技術(shù)：
在浮動(dòng)式鉆井平臺(tái)打好一口井后，固定式生產(chǎn)平臺(tái)要對(duì)該井進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的時(shí) 候。將回接連接器與相應(yīng)的回接管柱相連，從海面的固定平臺(tái)下放到海底的水下井口頭上， 下放的回接管柱根據(jù)水深一般在幾十米到上千米不等，通過(guò)回接連接器與水下井口頭的連 接，來(lái)建立一條由海平面到海底的采油采氣的通道。生產(chǎn)平臺(tái)上建立好采油樹(shù)后，在最內(nèi)層 的回接管柱中下入油管便可進(jìn)行采油采氣作業(yè)。目前，海上一般采用的回接連接器，由于工作環(huán)境惡劣，所以采用的連接機(jī)構(gòu)復(fù) 雜，回接工藝繁瑣，增加了油氣井的開(kāi)發(fā)成本，在深水中連接難度很大，無(wú)形中限制了回接 應(yīng)用的水深，不利于海洋深水油氣井開(kāi)發(fā)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種回接連接器，通過(guò)對(duì)鎖環(huán)機(jī)構(gòu)的開(kāi)啟、鎖定，實(shí)現(xiàn) 回接連接器與水下井口頭簡(jiǎn)單、安全可靠的連接。該機(jī)械式回接連接器主要解決常規(guī)回接 工具連接機(jī)構(gòu)復(fù)雜、受載荷能力小、成本較高等不足。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是回接連接器，是由外殼體、彈性擋環(huán)、擋圈、驅(qū)動(dòng)套 筒、插入環(huán)指、密封墊圈、剪釘、內(nèi)殼體、密封圈、條形鎖環(huán)、限位螺母、延伸接頭、延伸筒、導(dǎo) 向頭組成。外殼體為圓筒形，外殼體上端有螺紋可與回接管柱相連接，其特征在于外殼體 下端外側(cè)有環(huán)形臺(tái)階。環(huán)形臺(tái)階下部，外殼體外側(cè)有一圓錐面，圓錐面上有密封圈。外殼體內(nèi)側(cè)下端用螺紋與內(nèi)殼體外側(cè)上端相連接。外殼體內(nèi)側(cè)上端有一凹槽，凹 槽內(nèi)有彈性擋環(huán)，彈性擋環(huán)下面有擋圈，擋圈坐在驅(qū)動(dòng)套筒頂端。驅(qū)動(dòng)套筒下端坐在與外殼 體相連的內(nèi)殼體頂端，驅(qū)動(dòng)套筒內(nèi)壁分布有鍵槽，驅(qū)動(dòng)套筒外側(cè)有螺紋。插入環(huán)指為套筒狀，插入環(huán)指上部?jī)?nèi)壁有螺紋，插入環(huán)指下部沿圓周方向分布有 數(shù)個(gè)長(zhǎng)方形的插入塊，插入環(huán)指位于外殼體內(nèi)壁與驅(qū)動(dòng)套筒外壁之間的環(huán)形空間內(nèi)，并與 驅(qū)動(dòng)套筒螺紋連接，當(dāng)下入扭轉(zhuǎn)工具使驅(qū)動(dòng)套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，可驅(qū)動(dòng)插入環(huán)指向下運(yùn)動(dòng)。在外殼體的下端與內(nèi)殼體的外臺(tái)肩之間有條形鎖環(huán)。條形鎖環(huán)下端外表面的錐形 面與水下井口頭相應(yīng)溝槽的內(nèi)壁緊密貼合，當(dāng)插入環(huán)指繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，使得水下井口頭上 部與回接連接器環(huán)形臺(tái)階、條形鎖環(huán)之間產(chǎn)生緊密連接，從而對(duì)回接連接器在水下井口頭 上施加預(yù)緊力。在內(nèi)殼體的內(nèi)套有圓筒狀的延伸接頭，延伸接頭與內(nèi)殼體之間采用剪釘連接，在 延伸接頭的下端有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋上連接有延伸筒。在延伸筒的下部連接有導(dǎo)向頭，導(dǎo)向頭 有中心孔。為了固定條形鎖環(huán)，在內(nèi)殼體的外臺(tái)肩頂部有螺紋，內(nèi)殼體外臺(tái)肩頂部螺紋上連接有限位螺母，限位螺母的頂端與條形鎖環(huán)下平面壓緊。簡(jiǎn)述回接連接器的工作原理回接連接器最上端為外殼體，外殼體上端有螺紋可 與回接管柱相連接，外殼體下端外側(cè)有環(huán)形臺(tái)階。當(dāng)回接連接器下放至水下井口頭上端時(shí)， 外殼體環(huán)形臺(tái)階坐在水下井口頭相應(yīng)上端面上，環(huán)形臺(tái)階下部，外殼體外側(cè)有一斜面，當(dāng)環(huán) 形臺(tái)階與坐在水下井口頭相應(yīng)上端面上時(shí)，該斜面與水下井口頭上端內(nèi)側(cè)可以很好貼合， 斜面上的密封圈用于與水下井口頭上端面內(nèi)側(cè)密封。外殼體內(nèi)側(cè)下端用螺紋與內(nèi)殼體外側(cè) 上端相連接。外殼體內(nèi)側(cè)上端有一凹槽，用于卡放彈性擋環(huán)，彈性擋環(huán)下面是擋圈，彈性擋 環(huán)用于限制擋圈向上的位移，擋圈坐在驅(qū)動(dòng)套筒上端。驅(qū)動(dòng)套筒下端坐在與外殼體相連的內(nèi)殼體上端，其內(nèi)壁圓周上分布有數(shù)個(gè)鍵槽， 下入驅(qū)動(dòng)工具與該鍵槽連接時(shí)，可使整個(gè)驅(qū)動(dòng)套筒旋轉(zhuǎn)；驅(qū)動(dòng)套筒外側(cè)有螺紋，用于與插入 環(huán)指上部?jī)?nèi)側(cè)相連接。插入環(huán)指上部為內(nèi)壁帶螺紋的套筒，下部為沿圓周方向分布的數(shù)個(gè) 長(zhǎng)方形的插入塊，插入環(huán)指上部位于外殼體內(nèi)壁與驅(qū)動(dòng)套筒外壁之間，并與驅(qū)動(dòng)套筒螺紋 連接，下部插入外殼體與內(nèi)殼體之間的相應(yīng)條形空間里，并通過(guò)外殼來(lái)支撐其旋轉(zhuǎn)時(shí)的反 扭矩，當(dāng)下入扭轉(zhuǎn)工具使驅(qū)動(dòng)套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)套筒的軸向位移向上被彈性擋環(huán)、擋圈限制 住，向下坐在內(nèi)殼體上，當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)插入環(huán)指向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)回接連接器下放入水下井口頭內(nèi)部時(shí)，內(nèi)殼體的下端與水下井口頭的內(nèi)徑有很 好的配合。內(nèi)殼體上端外壁有螺紋與外殼體下端內(nèi)壁上的螺紋配合連接，上述內(nèi)殼體外壁 螺紋下端有一限位螺母，用于安裝時(shí)調(diào)整條形鎖環(huán)的軸向位置。當(dāng)外殼體下端外側(cè)的環(huán)形 臺(tái)階坐在水下井口頭上端時(shí)，整個(gè)回接連接器相對(duì)于水下井口頭的軸向位置固定了，這樣 就使得在內(nèi)殼體限位螺母上端的條形鎖環(huán)與水下井口頭上的鎖槽相對(duì)應(yīng)，在上部驅(qū)動(dòng)套筒 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)插入環(huán)指向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，插入環(huán)指下部沿圓周方向分布的數(shù)個(gè)長(zhǎng)方形的插入塊，每 條插入塊內(nèi)外壁為圓周型，與內(nèi)殼體外壁配合，下端外表面都為錐形面，與條形鎖環(huán)內(nèi)壁有 很好配合，當(dāng)其向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將條形鎖環(huán)整體向外擴(kuò)張，從而使得條形鎖環(huán)插入水下井口 頭相應(yīng)溝槽中，條形鎖環(huán)下端外表面的錐形面與水下井口頭相應(yīng)溝槽的內(nèi)壁緊密貼合，當(dāng) 插入環(huán)指繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，使得水下井口頭上部與回接連接器環(huán)形臺(tái)階、條形鎖環(huán)之間產(chǎn)生 緊密連接，從而對(duì)回接連接器在水下井口頭上施加預(yù)緊力。上面所述條形鎖環(huán)坐在內(nèi)殼體外側(cè)臺(tái)階的限位螺母上，為一不封閉的帶錐形條的 環(huán)狀結(jié)構(gòu)，原始狀態(tài)下向內(nèi)收縮，當(dāng)插入環(huán)指向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將其向外撐開(kāi)。內(nèi)殼體上端內(nèi)壁用剪釘與延伸接頭連接，延伸接頭上端內(nèi)壁有一打撈槽，下端用 螺紋與延伸筒連接，延伸筒為一圓柱體，其長(zhǎng)度視回接水深及水下洋流情況而定。延伸筒下 端用螺紋與導(dǎo)向頭連接，導(dǎo)向頭用非研磨性材料制成。延伸筒的作用是解決回接接頭與水 下井口頭在水下對(duì)接困難的問(wèn)題，使回接接頭容易插入水下井口頭內(nèi)。當(dāng)回接連接器下入 到水下井口內(nèi)，連接鎖定后，下入打撈工具卡鎖到延伸接頭上端內(nèi)壁上的打撈槽內(nèi)，上提打 撈工具剪斷剪釘，可將延伸接頭、延伸筒連同導(dǎo)向頭起出。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型回接連接器，能連通水下井口頭與海面采油 平臺(tái)進(jìn)行采油作業(yè)。通過(guò)條形鎖環(huán)機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化了回接連接器與水下井口頭的結(jié)構(gòu)使得整個(gè) 連接結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠；另一方面，通過(guò)回接延伸筒，解決深水回接對(duì)接難度大、耗時(shí)長(zhǎng)等 問(wèn)題。
圖1是本實(shí)用新型回接連接器結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2是本實(shí)用新型回接連接器結(jié)構(gòu)剖面示意圖。條形鎖環(huán)機(jī)構(gòu)局部放大示意圖圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面示意圖?；亟舆B接器截面俯視示意圖圖中，1.外殼體，2.彈性擋環(huán)，3.擋圈，4.驅(qū)動(dòng)套筒，5.插入環(huán)指，6.驅(qū)動(dòng)套筒密 封圈，7.剪釘，8.內(nèi)殼體，9.密封圈，10.條形鎖環(huán)，11.限位螺母，12.延伸接頭，13.延伸 筒，14.導(dǎo)向頭。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 以一個(gè)508mm(20")的回接連接器為例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō) 明?；亟舆B接器能通過(guò)套管連接回接連接器外殼體1上端，從海面生產(chǎn)平臺(tái)下放與海底生 產(chǎn)油氣井的水下井口頭相連接。參閱圖1。本實(shí)用新型回接連接器，由外殼體1、彈性擋環(huán)2、擋圈3、驅(qū)動(dòng)套筒4、插 入環(huán)指5、驅(qū)動(dòng)套筒密封圈6、剪釘7、內(nèi)殼體8、外殼體密封圈9、條形鎖環(huán)10、限位螺母11、 延伸接頭12、延伸筒13、導(dǎo)向頭14組成。外殼體1的外徑526毫米；內(nèi)殼體8的內(nèi)徑416 毫米，內(nèi)殼體8的最大外徑506毫米。外殼體1的上端有偏梯套管螺紋扣，與所回接的套管相連接。外殼體1與內(nèi)殼體8 用矩形螺紋連接。外殼體1的下端有一個(gè)環(huán)形的凸臺(tái)階，當(dāng)回接連接器下放到水下井口頭 內(nèi)時(shí)，該環(huán)形的凸臺(tái)階使回接連接器坐在水下井口頭上端，并為條形鎖環(huán)機(jī)構(gòu)與鎖環(huán)溝槽 配合定位。環(huán)形臺(tái)階下部，外殼體外側(cè)的斜面與水下井口頭上端內(nèi)側(cè)很好貼合，使得斜面上 的密封圈與水下井口頭上端面內(nèi)側(cè)形成密封。當(dāng)整個(gè)回接連接器插入到水下井口頭內(nèi)時(shí)， 內(nèi)殼體8下端外徑與水下井口頭內(nèi)徑很好的貼合，此時(shí)內(nèi)殼體8上的限位螺母11上端剛好 與水下井口頭內(nèi)壁的鎖環(huán)溝槽下端平齊。條形鎖環(huán)10坐在內(nèi)殼體8外側(cè)臺(tái)階的限位螺母 11上，為一不封閉的帶錐形條的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，原始狀態(tài)下向內(nèi)收縮，其收縮時(shí)外徑不大于內(nèi)殼 體8下端外徑，不妨礙回接連接器下入到水下井口頭中。當(dāng)回接連接器下放入水下井口頭內(nèi)，并且環(huán)形凸臺(tái)階坐在水下井口頭上端時(shí)，從 海面采油平臺(tái)下入專(zhuān)用扭轉(zhuǎn)工具，插入驅(qū)動(dòng)套筒4的承扭鍵槽中，驅(qū)動(dòng)套筒4上端為擋圈3， 擋圈3下端外壁有密封圈用于密封擋圈3外壁與外殼體1內(nèi)壁。擋圈3上端有彈性擋環(huán)2 限制其向上的位移，彈性擋環(huán)2卡于外殼體1內(nèi)壁的溝槽中。驅(qū)動(dòng)套筒4下端有臺(tái)階坐于內(nèi) 殼體8上端的臺(tái)階上，兩臺(tái)階配合面上有滑動(dòng)密封，當(dāng)驅(qū)動(dòng)套筒4相對(duì)于內(nèi)殼體8旋轉(zhuǎn)時(shí)起 密封作用。這樣驅(qū)動(dòng)套筒4軸向位移被限制住，專(zhuān)用扭轉(zhuǎn)工具旋轉(zhuǎn)時(shí)，使驅(qū)動(dòng)套筒4旋轉(zhuǎn)。 驅(qū)動(dòng)套筒4外壁有螺紋連接插入環(huán)指5上部，插入環(huán)指上部位于外殼體1內(nèi)壁與驅(qū)動(dòng)套筒 4外壁之間，插入環(huán)指5下部為沿圓周方向分布的數(shù)個(gè)長(zhǎng)方形的插入塊，插入外殼體1與內(nèi) 殼體8之間的相應(yīng)條形空間里，并通過(guò)外殼體1來(lái)支撐其旋轉(zhuǎn)時(shí)的反扭矩。驅(qū)動(dòng)套筒4旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)插入環(huán)指5向下運(yùn)動(dòng)，每條插入塊內(nèi)外壁為圓周型，與內(nèi)殼體8外壁配合，下端外表 面都為錐形面，與條形鎖環(huán)10內(nèi)壁有很好配合，當(dāng)其向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將條形鎖環(huán)10整體向 外擴(kuò)張，從而使得條形鎖環(huán)10插入水下井口頭相應(yīng)溝槽中，條形鎖環(huán)10下端外表面的錐形 面與水下井口頭相應(yīng)溝槽的內(nèi)壁緊密貼合，當(dāng)插入環(huán)指5繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，使得水下井口頭 上部與回接連接器環(huán)形臺(tái)階、條形鎖環(huán)10之間產(chǎn)生緊密連接，從而對(duì)回接連接器在水下井口頭上施加預(yù)緊力。 內(nèi)殼體8上端內(nèi)壁用剪釘7與延伸接頭12連接，延伸接頭12上端內(nèi)壁有一打撈槽，下端用螺紋與延伸筒13連接，延伸筒13為一圓柱體，其長(zhǎng)度視回接水深及水下洋流情 況而定。延伸筒13下端用螺紋與導(dǎo)向頭14連接，導(dǎo)向頭14用非研磨性材料制成，導(dǎo)向頭 14有中心孔。延伸筒13的作用是解決回接接頭與水下井口頭在水下對(duì)接困難的問(wèn)題，使回 接接頭容易插入水下井口頭內(nèi)。當(dāng)回接連接器下入到水下井口內(nèi)，連接鎖定后，下入打撈工 具卡鎖到延伸接頭上端內(nèi)壁上的打撈槽內(nèi)，上提打撈工具剪斷剪釘7，能將延伸接頭12、延 伸筒13連同導(dǎo)向頭14起出。
權(quán)利要求一種回接連接器，由外殼體(1)、彈性擋環(huán)(2)、擋圈(3)、驅(qū)動(dòng)套筒(4)、插入環(huán)指(5)、密封墊圈(6)、剪釘(7)、內(nèi)殼體(8)、密封圈(9)、條形鎖環(huán)(10)、限位螺母(11)、延伸接頭(12)、延伸筒(13)、導(dǎo)向頭(14)組成；外殼體(1)為圓筒形，外殼體(1)上端有螺紋可與回接管柱相連接，其特征在于外殼體(1)下端外側(cè)有環(huán)形臺(tái)階，環(huán)形臺(tái)階下部，外殼體(1)外側(cè)有一圓錐面，圓錐面上有密封圈(9)；外殼體(1)內(nèi)側(cè)下端用螺紋與內(nèi)殼體(8)外側(cè)上端相連接，外殼體(1)內(nèi)側(cè)上端有一凹槽，凹槽內(nèi)有彈性擋環(huán)(2)，彈性擋環(huán)(2)下面有擋圈(3)，擋圈(3)坐在驅(qū)動(dòng)套筒(4)頂端，驅(qū)動(dòng)套筒(4)下端坐在與外殼體(1)相連的內(nèi)殼體(8)頂端，驅(qū)動(dòng)套筒(4)內(nèi)壁分布有鍵槽，驅(qū)動(dòng)套筒(4)外側(cè)有螺紋；插入環(huán)指(5)為套筒狀，插入環(huán)指(5)上部?jī)?nèi)壁有螺紋，插入環(huán)指(5)下部沿圓周方向分布有數(shù)個(gè)長(zhǎng)方形的插入塊，插入環(huán)指(5)位于外殼體(1)內(nèi)壁與驅(qū)動(dòng)套筒(4)外壁之間的環(huán)形空間內(nèi)，并與驅(qū)動(dòng)套筒(4)螺紋連接，當(dāng)下入扭轉(zhuǎn)工具使驅(qū)動(dòng)套筒(4)旋轉(zhuǎn)時(shí)，可驅(qū)動(dòng)插入環(huán)指(5)向下運(yùn)動(dòng)；在外殼體(1)的下端與內(nèi)殼體(8)的外臺(tái)肩之間有條形鎖環(huán)(10)，條形鎖環(huán)(10)下端外表面的錐形面與水下井口頭相應(yīng)溝槽的內(nèi)壁緊密貼合，當(dāng)插入環(huán)指(5)繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，使得水下井口頭上部與回接連接器環(huán)形臺(tái)階、條形鎖環(huán)(10)之間產(chǎn)生緊密連接，從而對(duì)回接連接器在水下井口頭上施加預(yù)緊力；在內(nèi)殼體(8)的內(nèi)套有圓筒狀的延伸接頭(12)，延伸接頭(12)與內(nèi)殼體(8)之間采用剪釘(7)連接，在延伸接頭(12)的下端有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋上連接有延伸筒(13)，在延伸筒(13)的下部連接有導(dǎo)向頭(14)， 導(dǎo)向頭(14)有中心孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回接連接器，其特征是為了固定條形鎖環(huán)(10)，在內(nèi)殼體 (8)的外臺(tái)肩頂部有螺紋，內(nèi)殼體(8)外臺(tái)肩頂部螺紋上連接有限位螺母(11)，限位螺母(II)的頂端與條形鎖環(huán)(10)下平面壓緊。
專(zhuān)利摘要回接連接器，應(yīng)用于海洋油氣鉆探連接水下井口和海面采油平臺(tái)。外殼體(1)下端外側(cè)有環(huán)形臺(tái)階。環(huán)形臺(tái)階下部，外殼體(1)外側(cè)有一圓錐面，圓錐面上有密封圈(9)。外殼體(1)與內(nèi)殼體(8)連接。驅(qū)動(dòng)套筒(4)下端坐在與外殼體(1)相連的內(nèi)殼體(8)頂端。插入環(huán)指(5)位于外殼體(1)內(nèi)壁與驅(qū)動(dòng)套筒(4)外壁之間的環(huán)形空間內(nèi)。在外殼體(1)的下端與內(nèi)殼體(8)的外臺(tái)肩之間有條形鎖環(huán)(10)。在內(nèi)殼體(8)的內(nèi)套有圓筒狀的延伸接頭(12)和延伸筒(13)。在延伸筒(13)的下部連接有導(dǎo)向頭(14)。效果是能連通水下井口頭與海面采油平臺(tái)進(jìn)行采油作業(yè)。簡(jiǎn)化了回接連接器與水下井口頭的結(jié)構(gòu)使得整個(gè)連接結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠；解決深水回接對(duì)接難度大、耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題。
文檔編號(hào)E21B43/013GK201568031SQ20092027820
公開(kāi)日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者侯福祥, 尹洪偉, 曹川 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油集團(tuán)鉆井工程技術(shù)研究院