專利名稱：一種新型尾管膠塞接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于油田固井領域，具體涉及一種用于油田上尾管固井的尾管膠塞接頭。
背景技術：
尾管膠塞是油、氣井尾管固井施工中的一種用于注水泥作業(yè)的井下工具，它是通過一種連接裝置固定在尾管懸掛器的送入工具或懸掛器本體上的。傳統(tǒng)的連接方法是通過螺紋將尾管膠塞連接到尾管懸掛器的中心管上，且尾管膠塞與中心管的連接操作是在現場鉆臺上的井口位置通過人力進行的。在連接時，需要操作人員使用管鉗在中心管上打背鉗， 再使用另一個管鉗轉動尾管膠塞短節(jié)來上緊連接螺紋。由于尾管膠塞的連接螺紋多采用可以密封的細牙錐度螺紋，所以連接操作需要旋轉多圈并且需要很高的旋緊扭矩。這種尾管膠塞與懸掛器的連接方式存在著多種操作上和連接可靠性方面的不足: (1)操作復雜、工作效率低，且連接后的螺紋處的連接可靠性和密封可靠性都難保證，尤其是大尺寸尾管固井用尾管膠塞的連接；( 在進行膠塞連接時，易造成懸掛器中心管的旋轉，致使中心管上端與懸掛器的連接造成卸扣，增加了懸掛器在井下的施工風險；C3)在使用管鉗等工具進行操作時，管鉗的鉗牙容易將壁厚較薄的中心管擠壓變形甚至破壞，進而影響中心管的本體強度和中心管的內孔通過能力，使后續(xù)施工存在諸如鉆桿膠塞堵塞等安全隱患；(4)由于施工空間小等因素，在現場井口進行尾管膠塞的連接存在著易造成井口落物、人身安全等多種安全隱患?，F有技術中，專利號為ZL87205516的專利公開了一種機械液壓雙作用懸掛器，在機械式懸掛器的基礎上，增加了球座、液缸、球座短節(jié)等，實現機械液壓雙作用，功能優(yōu)于單一的機械式懸掛器。但是由于其結構也存在部分不足1，在懸掛器下端需要連接一個膠塞短節(jié)，這樣會增加懸掛器本身的長度，同時造成一定的材料浪費；2，固井作業(yè)完成后，需要對膠塞短節(jié)內部塞子進行鉆除，這樣增加了作業(yè)時間，提高了作業(yè)成本。專利號為C擬86^83Y的專利公開了一種應用于側鉆井、水平井尾管懸掛器銷釘防退裝置，其工作原理是將尾管膠塞與中心管用剪切銷釘連接，在連接套外面以全扣螺紋連接有防退保護套，從而有效防止尾管懸掛器空心膠塞銷釘與中心管連接發(fā)生銷釘退扣及其引發(fā)的不良后果。其結構也存在部分不足1，本身和懸掛器相連，增加了懸掛器的長度，增加運輸過程中的困難性；2，在上鉆臺過程中，膠塞容易受到磕碰而損壞膠皮或者剪釘，從而造成膠塞提前剪脫或者剪脫壓力不準。專利號為CN201184151Y的專利公開了一種組合式封隔懸掛器，其尾管膠塞通過中心管接箍兩端的螺紋同中心管連接，其結構也存在部分不足1，連接過程中容易造成上部中心管轉動；2，由于需要在中心管上打鉗，容易在上扣的過程中對中心管造成一定的損傷；[0014]3，降低了中心管的使用壽命，增加了作業(yè)風險。
實用新型內容本實用新型的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種新型尾管膠塞接頭，解決尾管膠塞同懸掛器之間連接復雜、困難的難題，本實用新型可以方便、快捷、安全地實現懸掛器同尾管膠塞之間的連接，有效地防止頂部懸掛器轉動和上扣過程中對中心管的破壞，為尾管固井作業(yè)的順利實施提供有效的技術保障。本實用新型是通過以下技術方案實現的一種新型尾管膠塞接頭，所述尾管膠塞接頭用于連接中心管1和尾管膠塞9。所述尾管膠塞接頭包括扶正環(huán)2、鋼珠3、套環(huán)4、彈簧5、快速接頭本體6和膠塞短節(jié)8;所述快速接頭本體6為套筒結構，其一端的外表面通過螺紋與扶正環(huán)2連接，另一端的內表面通過螺紋與膠塞短節(jié)8連接；所述快速接頭本體6的外表面呈階梯軸結構，從連接扶正環(huán)2的一端到連接膠塞短節(jié)8的一端，直徑依次擴大，分別形成小徑段、中徑段和大徑段；在所述小徑段上開有本體錐度孔11 ；小徑段到中徑段的過渡處形成彈簧限位臺階，中徑段到大徑段的過渡處形成套環(huán)限位臺階；所述本體錐度孔11為通孔，貫穿所述快速接頭本體6的壁，所述本體錐度孔11的大口徑端在快速接頭6的外表面上； 所述鋼珠3安裝在本體錐度孔11中；所述套環(huán)4為套筒結構，套裝在所述快速接頭本體6的外表面上，位于扶正環(huán)2和套環(huán)限位臺階之間且可在兩者間滑動；彈簧5置于套環(huán)4內壁和快速接頭本體6外壁之間的空隙內；所述尾管膠塞接頭有放松狀態(tài)和鎖緊狀態(tài)；在放松狀態(tài)時，彈簧5壓縮，鋼珠3可在本體錐度孔11中移動，此時可以插入或者拔出中心管1 ；在鎖緊狀態(tài)時，鋼珠3卡在套環(huán) 4、本體錐度孔11和中心管1形成的空間內，此時中心管1與尾管膠塞9穩(wěn)固連接。所述套環(huán)4的內壁對應于所述本體錐度孔11處設有環(huán)狀內凸起14 ；彈簧5的一端頂在所述彈簧限位臺階上，另一端頂在所述環(huán)狀內凸起14的一側。本實用新型的一個方案為，在所述中心管1上與所述本體錐度孔11對應出開有中心管錐度孔，所述中心管錐度孔的大口徑端在所述中心管1的外表面上；在鎖緊狀態(tài)時，鋼珠3卡在套環(huán)4的環(huán)狀內凸起14、本體錐度孔11和中心管錐度孔形成的空間內，此時中心管1與尾管膠塞9穩(wěn)固連接。本實用新型的優(yōu)選方案為所述快速接頭本體6小徑段上上開有一組本體錐度孔11;每個本體錐度孔11中裝有一個鋼珠3 ；在所述中心管1上與所述一組本體錐度孔11對應處開有一個帶錐度的凹槽，所述凹槽的開口朝外，這樣鋼珠3就能坐落到凹槽上。在鎖緊狀態(tài)時，一組鋼珠3分別卡在套環(huán) 4的環(huán)狀內凸起14、本體錐度孔11和中心管凹槽形成的空間內，此時中心管1與尾管膠塞 9穩(wěn)固連接。多個本體錐度孔及鋼珠可以使其受力更加平均，單個鋼珠所受力也更小，這樣能使快速接頭本體6和中心管1的連接更穩(wěn)固。另外，在所述膠塞短節(jié)8上與所述中心管1的接觸處裝有密封圈7。所述膠塞短節(jié)8通過其下部的剪釘槽13內的剪釘與尾管膠塞9相連。現有技術相比，本實用新型的有益效果是(1)只需將套環(huán)下滑，然后將快速接頭本體和中心管對接，即可實現尾管膠塞與中心管之間的連接和脫離，連接操作方便、安全、快捷，并且連接強度高并具有密封能力；(2)避免了在連接尾管膠塞與懸掛器的時候，中心管發(fā)生轉動和對中心管的破壞， 延長了中心管的使用壽命，降低了施工風險；(3)節(jié)省了上扣時間，提高了效率，并有效地保證了操作人員的人身安全和施工安全；(4)該實用新型可以作為單獨的部件重復使用，節(jié)約了施工成本。
圖1是本實用新型的尾管膠塞接頭的結構示意圖。圖2是本實用新型的尾管膠塞接頭的快速接頭本體的結構示意圖。圖3是本實用新型的尾管膠塞接頭的膠塞短節(jié)的結構示意圖。圖4是本實用新型的尾管膠塞接頭的套環(huán)的結構示意圖圖中，中心管1、扶正環(huán)2、鋼珠3、套環(huán)4、彈簧5、快速接頭本體6、密封圈7、膠塞短節(jié)8、膠塞9、扶正環(huán)螺紋10、本體錐度孔11、膠塞短節(jié)螺紋12、剪釘槽13、環(huán)狀內凸起14。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1所示，一種新型尾管膠塞接頭，所述尾管膠塞接頭用于連接中心管1和尾管膠塞9。所述尾管膠塞接頭包括扶正環(huán)2、鋼珠3、套環(huán)4、彈簧5、快速接頭本體6和膠塞短節(jié)8;如圖2所示，所述快速接頭本體6為套筒結構，其一端的外表面通過扶正環(huán)螺紋10 與扶正環(huán)2連接，另一端的內表面通過膠塞短節(jié)螺紋12與膠塞短節(jié)8連接；所述扶正環(huán)2 可以有效地防止送入工作在上提過程中發(fā)生彈脫。所述快速接頭本體6的外表面呈階梯軸結構，從連接扶正環(huán)2的一端到連接膠塞短節(jié)8的一端，直徑依次擴大，分別形成小徑段、中徑段和大徑段；在所述小徑段上開有本體錐度孔11 ；小徑段到中徑段的過渡處形成彈簧限位臺階，中徑段到大徑段的過渡處形成套環(huán)限位臺階；所述本體錐度孔11為通孔，貫穿所述快速接頭本體6的壁，所述本體錐度孔11的大口徑端在快速接頭6的外表面上；所述鋼珠3安裝在所述本體錐度孔11中，起到連接快速接頭本體6和中心管1的作用；如圖1所示，所述套環(huán)4為套筒結構，套裝在所述快速接頭本體6外表面上，位于扶正環(huán)2和套環(huán)限位臺階之間且可在兩者間滑動；彈簧5置于套環(huán)4和快速接頭本體6之間的空隙內；扶正環(huán)2起著保護套環(huán)4以及對套環(huán)4定位的作用，可以有效地防止送入工作在上提過程中發(fā)生彈脫。所述尾管膠塞接頭有放松狀態(tài)和鎖緊狀態(tài)；在放松狀態(tài)時，彈簧5壓縮，鋼珠3可在本體錐度孔11中移動，此時可以插入或者拔出中心管1 ；在鎖緊狀態(tài)時，鋼珠3卡在套環(huán)4、本體錐度孔11和中心管1形成的空間內，此時中心管1與尾管膠塞9穩(wěn)固連接。如圖4所示，所述套環(huán)4的內壁對應于本體錐度孔11處設有環(huán)狀內凸起14 ；彈簧 5的一端頂在彈簧限位臺階上，另一端頂在所述環(huán)狀內凸起的一側。所述內凸起14的內壁形成一個直孔，其軸線與快速接頭本體6同軸，所述直孔與快速接頭本體6之間的間隙很小，可以防止鋼珠掉落。本實用新型的一種方案是，在所述中心管1上與所述本體錐度孔11對應出開有中心管錐度孔，所述中心管錐度孔的大口徑端在所述中心管1的外表面上；在鎖緊狀態(tài)時，鋼珠3的上部頂住環(huán)狀內凸起14的內壁，中部位于快速接頭本體6的本體錐度孔11中，下部卡在中心管1的中心管錐度孔中。本實用新型的優(yōu)選方案為所述快速接頭本體6小徑段上上開有一組本體錐度孔 11 ；每個本體錐度孔11中裝有一個鋼珠3 ；在所述中心管1上與所述一組本體錐度孔11對應處開有一個帶錐度的凹槽，所述凹槽的開口朝外，這樣鋼珠3就能坐落到凹槽上。在鎖緊狀態(tài)時，一組鋼珠3的上部分別頂住環(huán)狀內凸起14的內壁，中部分別位于快速接頭本體6 的本體錐度孔11中，下部分別卡在中心管1的帶錐度凹槽中，此時中心管1與尾管膠塞9 穩(wěn)固連接。多個本體錐度孔及鋼珠可以使其受力更加平均，單個鋼珠所受力也更小，這樣能使快速接頭本體6和中心管1的連接更穩(wěn)固。另外，所述中心管1的下端與膠塞短節(jié)8接觸處裝有密封圈7，可以有效地實現整個連接管串的內部密封。如圖3所示，膠塞短節(jié)8通過下部的剪釘槽13內的剪釘與尾管膠塞9相連。本實用新型的工作原理是當要連接中心管1和快速接頭本體6時，只需拉動套環(huán) 4，壓縮彈簧5，此時所述尾管膠塞接頭處于放松狀態(tài)，鋼珠3可在本體錐度孔11內移動，中心管1可以順利地插入到快速接頭本體6里面，然后松開套環(huán)4，彈簧5復原，此時所述尾管膠塞接頭處于鎖緊狀態(tài)，鋼珠3的下部被頂入到中心管錐度孔內，即完成組接及固定動作， 套環(huán)4回歸后可以防止彈脫。當要分離中心管1和快速接頭本體6時，只需拉動套環(huán)4，此時所述尾管膠塞接頭處于放松狀態(tài)，然后下拉尾管膠塞接頭，即可實現脫離。上述技術方案只是本實用新型的一種實施方式，對于本領域內的技術人員而言， 在本實用新型公開了應用方法和原理的基礎上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于本實用新型上述具體實施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
權利要求1.一種新型尾管膠塞接頭，所述尾管膠塞接頭用于連接中心管(1)和尾管膠塞(9)，其特征在于所述尾管膠塞接頭包括扶正環(huán)⑵、鋼珠⑶、套環(huán)⑷、彈簧(5)、快速接頭本體(6)和膠塞短節(jié)⑶；所述快速接頭本體(6)為套筒結構，其一端的外表面通過螺紋與扶正環(huán)(2)連接，另一端的內表面通過螺紋與膠塞短節(jié)(8)連接；所述快速接頭本體(6)的外表面呈階梯軸結構，從連接扶正環(huán)O)的一端到連接膠塞短節(jié)(8)的一端，直徑依次擴大，分別形成小徑段、中徑段和大徑段；在所述小徑段上開有本體錐度孔(11)；小徑段到中徑段的過渡處形成彈簧限位臺階，中徑段到大徑段的過渡處形成套環(huán)限位臺階；所述本體錐度孔(11)為通孔，貫穿所述快速接頭本體(6)的壁，所述本體錐度孔(11) 的大口徑端在快速接頭(6)的外表面上；所述鋼珠( 安裝在本體錐度孔(11)中；所述套環(huán)(4)為套筒結構，套裝在所述快速接頭本體(6)的外表面上，位于扶正環(huán)(2) 和套環(huán)限位臺階之間且可在兩者間滑動；彈簧( 置于套環(huán)內壁和快速接頭本體(6) 外壁之間的空隙內；所述尾管膠塞接頭有放松狀態(tài)和鎖緊狀態(tài)；在放松狀態(tài)時，彈簧( 壓縮，鋼珠(3)可在本體錐度孔(11)中移動，此時可以插入或者拔出中心管⑴；在鎖緊狀態(tài)時，鋼珠⑶卡在套環(huán)G)、本體錐度孔(11)和中心管(1)形成的空間內，此時中心管(1)與尾管膠塞(9) 穩(wěn)固連接。
2.根據權利要求1所述的新型尾管膠塞接頭，其特征在于所述套環(huán)的內壁對應于所述本體錐度孔(11)處設有環(huán)狀內凸起(14)；彈簧(5)的一端頂在所述彈簧限位臺階上，另一端頂在所述環(huán)狀內凸起(14)的一側。
3.根據權利要求2所述的新型尾管膠塞接頭，其特征在于在所述中心管(1)上與所述本體錐度孔(11)對應出開有中心管錐度孔，所述中心管錐度孔的大口徑端在所述中心管(1)的外表面上；在鎖緊狀態(tài)時，鋼珠C3)卡在套環(huán)的環(huán)狀內凸起(14)、本體錐度孔 (11)和中心管錐度孔形成的空間內，此時中心管(1)與尾管膠塞(9)穩(wěn)固連接。
4.根據權利要求2所述的新型尾管膠塞接頭，其特征在于所述快速接頭本體(6)小徑段上上開有一組本體錐度孔(11)；每個本體錐度孔(11)中裝有一個鋼珠(3)；在所述中心管(1)上與所述一組本體錐度孔(11)對應處開有一個帶錐度的凹槽，所述凹槽的開口朝外。
5.根據權利要求1所述的新型尾管膠塞接頭，其特征在于，在所述膠塞短節(jié)(8)上與所述中心管(1)的接觸處裝有密封圈(7)。
6.根據權利要求1所述的新型尾管膠塞接頭，其特征在于所述膠塞短節(jié)(8)通過其下部的剪釘槽(1 內的剪釘與尾管膠塞(9)相連。
專利摘要本實用新型提供了一種新型尾管膠塞接頭，屬于油田固井領域。本裝置包括扶正環(huán)2、鋼珠3、套環(huán)4、彈簧5、快速接頭本體6和膠塞短節(jié)8。本裝置設計了帶有本體錐度孔11的快速接頭本體6，在本體錐度孔11里裝有鋼珠3，在快速接頭本體6外套裝有套環(huán)4，只需拉動套環(huán)4即可實現中心管和尾管膠塞的連接和拆卸。本裝置解決了尾管膠塞同中心管之間連接復雜、困難的難題，它可以方便、快捷、安全地實現中心管同尾管膠塞之間的連接，有效地防止頂部懸掛器轉動和上扣過程中對中心管的破壞，為尾管固井作業(yè)的順利實施提供了有效的技術保障。
文檔編號E21B33/13GK201953331SQ20102058090
公開日2011年8月31日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權日2010年10月28日
發(fā)明者劉國祥, 吳姬昊, 朱和明, 鄭曉志, 郭朝輝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院