一种回接连接器.pdf

回接连接器，应用于海洋油气钻探连接水下井口和海面采油平台。外壳体(1)下端外侧有环形台阶。环形台阶下部，外壳体(1)外侧有一圆锥面，圆锥面上有密封圈(9)。外壳体(1)与内壳体(8)连接。驱动套筒(4)下端坐在与外壳体(1)相连的内壳体(8)顶端。插入环指(5)位于外壳体(1)内壁与驱动套筒(4)外壁之间的环形空间内。在外壳体(1)的下端与内壳体(8)的外台肩之间有条形锁环(10)。在内壳体(8)的内套有圆筒状的延伸接头(12)和延伸筒(13)。在延伸筒(13)的下部连接有导向头(14)。效果是：能连通水下井口头与海面采油平台进行采油作业。简化了回接连接器与水下井口头的结构使得整个连接结构紧凑、安全可靠；解决深水回接对接难度大、耗时长等问题。

1.  一种回接连接器，由外壳体(1)、弹性挡环(2)、挡圈(3)、驱动套筒(4)、插入环指(5)、密封垫圈(6)、剪钉(7)、内壳体(8)、密封圈(9)、条形锁环(10)、限位螺母(11)、延伸接头(12)、延伸筒(13)、导向头(14)组成；外壳体(1)为圆筒形，外壳体(1)上端有螺纹可与回接管柱相连接，其特征在于：外壳体(1)下端外侧有环形台阶，环形台阶下部，外壳体(1)外侧有一圆锥面，圆锥面上有密封圈(9)；
外壳体(1)内侧下端用螺纹与内壳体(8)外侧上端相连接，外壳体(1)内侧上端有一凹槽，凹槽内有弹性挡环(2)，弹性挡环(2)下面有挡圈(3)，挡圈(3)坐在驱动套筒(4)顶端，驱动套筒(4)下端坐在与外壳体(1)相连的内壳体(8)顶端，驱动套筒(4)内壁分布有键槽，驱动套筒(4)外侧有螺纹；
插入环指(5)为套筒状，插入环指(5)上部内壁有螺纹，插入环指(5)下部沿圆周方向分布有数个长方形的插入块，插入环指(5)位于外壳体(1)内壁与驱动套筒(4)外壁之间的环形空间内，并与驱动套筒(4)螺纹连接，当下入扭转工具使驱动套筒(4)旋转时，可驱动插入环指(5)向下运动；
在外壳体(1)的下端与内壳体(8)的外台肩之间有条形锁环(10)，条形锁环(10)下端外表面的锥形面与水下井口头相应沟槽的内壁紧密贴合，当插入环指(5)继续向下运动，使得水下井口头上部与回接连接器环形台阶、条形锁环(10)之间产生紧密连接，从而对回接连接器在水下井口头上施加预紧力；
在内壳体(8)的内套有圆筒状的延伸接头(12)，延伸接头(12)与内壳体(8)之间采用剪钉(7)连接，在延伸接头(12)的下端有内螺纹，内螺纹上连接有延伸筒(13)，在延伸筒(13)的下部连接有导向头(14)，导向头(14)有中心孔。

2.  根据权利要求1所述的回接连接器，其特征是：为了固定条形锁环(10)，在内壳体(8)的外台肩顶部有螺纹，内壳体(8)外台肩顶部螺纹上连接有限位螺母(11)，限位螺母(11)的顶端与条形锁环(10)下平面压紧。

一种回接连接器
技术领域
本实用新型涉及石油钻井技术领域，特别涉及海洋油气钻探行业的一种作业工具，尤其是一种连接水下井口和海面采油平台的回接连接工具。
背景技术
在浮动式钻井平台打好一口井后，固定式生产平台要对该井进行生产作业的时候。将回接连接器与相应的回接管柱相连，从海面的固定平台下放到海底的水下井口头上，下放的回接管柱根据水深一般在几十米到上千米不等，通过回接连接器与水下井口头的连接，来建立一条由海平面到海底的采油采气的通道。生产平台上建立好采油树后，在最内层的回接管柱中下入油管便可进行采油采气作业。
目前，海上一般采用的回接连接器，由于工作环境恶劣，所以采用的连接机构复杂，回接工艺繁琐，增加了油气井的开发成本，在深水中连接难度很大，无形中限制了回接应用的水深，不利于海洋深水油气井开发。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种回接连接器，通过对锁环机构的开启、锁定，实现回接连接器与水下井口头简单、安全可靠的连接。该机械式回接连接器主要解决常规回接工具连接机构复杂、受载荷能力小、成本较高等不足。
本实用新型采用的技术方案是：回接连接器，是由外壳体、弹性挡环、挡圈、驱动套筒、插入环指、密封垫圈、剪钉、内壳体、密封圈、条形锁环、限位螺母、延伸接头、延伸筒、导向头组成。外壳体为圆筒形，外壳体上端有螺纹可与回接管柱相连接，其特征在于：外壳体下端外侧有环形台阶。环形台阶下部，外壳体外侧有一圆锥面，圆锥面上有密封圈。
外壳体内侧下端用螺纹与内壳体外侧上端相连接。外壳体内侧上端有一凹槽，凹槽内有弹性挡环，弹性挡环下面有挡圈，挡圈坐在驱动套筒顶端。驱动套筒下端坐在与外壳体相连的内壳体顶端，驱动套筒内壁分布有键槽，驱动套筒外侧有螺纹。
插入环指为套筒状，插入环指上部内壁有螺纹，插入环指下部沿圆周方向分布有数个长方形的插入块，插入环指位于外壳体内壁与驱动套筒外壁之间的环形空间内，并与驱动套筒螺纹连接，当下入扭转工具使驱动套筒旋转时，可驱动插入环指向下运动。
在外壳体的下端与内壳体的外台肩之间有条形锁环。条形锁环下端外表面的锥形面与水下井口头相应沟槽的内壁紧密贴合，当插入环指继续向下运动，使得水下井口头上部与回接连接器环形台阶、条形锁环之间产生紧密连接，从而对回接连接器在水下井口头上施加预紧力。
在内壳体的内套有圆筒状的延伸接头，延伸接头与内壳体之间采用剪钉连接，在延伸接头的下端有内螺纹，内螺纹上连接有延伸筒。在延伸筒的下部连接有导向头，导向头有中心孔。
为了固定条形锁环，在内壳体的外台肩顶部有螺纹，内壳体外台肩顶部螺纹上连接有限位螺母，限位螺母的顶端与条形锁环下平面压紧。
简述回接连接器的工作原理：回接连接器最上端为外壳体，外壳体上端有螺纹可与回接管柱相连接，外壳体下端外侧有环形台阶。当回接连接器下放至水下井口头上端时，外壳体环形台阶坐在水下井口头相应上端面上，环形台阶下部，外壳体外侧有一斜面，当环形台阶与坐在水下井口头相应上端面上时，该斜面与水下井口头上端内侧可以很好贴合，斜面上的密封圈用于与水下井口头上端面内侧密封。外壳体内侧下端用螺纹与内壳体外侧上端相连接。外壳体内侧上端有一凹槽，用于卡放弹性挡环，弹性挡环下面是挡圈，弹性挡环用于限制挡圈向上的位移，挡圈坐在驱动套筒上端。
驱动套筒下端坐在与外壳体相连的内壳体上端，其内壁圆周上分布有数个键槽，下入驱动工具与该键槽连接时，可使整个驱动套筒旋转；驱动套筒外侧有螺纹，用于与插入环指上部内侧相连接。插入环指上部为内壁带螺纹的套筒，下部为沿圆周方向分布的数个长方形的插入块，插入环指上部位于外壳体内壁与驱动套筒外壁之间，并与驱动套筒螺纹连接，下部插入外壳体与内壳体之间的相应条形空间里，并通过外壳来支撑其旋转时的反扭矩，当下入扭转工具使驱动套筒旋转时，驱动套筒的轴向位移向上被弹性挡环、挡圈限制住，向下坐在内壳体上，当其旋转时，驱动插入环指向下运动。
当回接连接器下放入水下井口头内部时，内壳体的下端与水下井口头的内径有很好的配合。内壳体上端外壁有螺纹与外壳体下端内壁上的螺纹配合连接，上述内壳体外壁螺纹下端有一限位螺母，用于安装时调整条形锁环的轴向位置。当外壳体下端外侧的环形台阶坐在水下井口头上端时，整个回接连接器相对于水下井口头的轴向位置固定了，这样就使得在内壳体限位螺母上端的条形锁环与水下井口头上的锁槽相对应，在上部驱动套筒旋转驱动插入环指向下运动时，插入环指下部沿圆周方向分布的数个长方形的插入块，每条插入块内外壁为圆周型，与内壳体外壁配合，下端外表面都为锥形面，与条形锁环内壁有很好配合，当其向下运动时，可将条形锁环整体向外扩张，从而使得条形锁环插入水下井口头相应沟槽中，条形锁环下端外表面的锥形面与水下井口头相应沟槽的内壁紧密贴合，当插入环指继续向下运动，使得水下井口头上部与回接连接器环形台阶、条形锁环之间产生紧密连接，从而对回接连接器在水下井口头上施加预紧力。
上面所述条形锁环坐在内壳体外侧台阶的限位螺母上，为一不封闭的带锥形条的环状结构，原始状态下向内收缩，当插入环指向下运动时，可将其向外撑开。
内壳体上端内壁用剪钉与延伸接头连接，延伸接头上端内壁有一打捞槽，下端用螺纹与延伸筒连接，延伸筒为一圆柱体，其长度视回接水深及水下洋流情况而定。延伸筒下端用螺纹与导向头连接，导向头用非研磨性材料制成。延伸筒的作用是解决回接接头与水下井口头在水下对接困难的问题，使回接接头容易插入水下井口头内。当回接连接器下入到水下井口内，连接锁定后，下入打捞工具卡锁到延伸接头上端内壁上的打捞槽内，上提打捞工具剪断剪钉，可将延伸接头、延伸筒连同导向头起出。
本实用新型的有益效果：本实用新型回接连接器，能连通水下井口头与海面采油平台进行采油作业。通过条形锁环机构，简化了回接连接器与水下井口头的结构使得整个连接结构紧凑、安全可靠；另一方面，通过回接延伸筒，解决深水回接对接难度大、耗时长等问题。
附图说明
图1是本实用新型回接连接器结构剖面示意图。
图2是本实用新型回接连接器结构剖面示意图。条形锁环机构局部放大示意图
图3是本实用新型结构剖面示意图。回接连接器截面俯视示意图
图中，1.外壳体，2.弹性挡环，3.挡圈，4.驱动套筒，5.插入环指，6.驱动套筒密封圈，7.剪钉，8.内壳体，9.密封圈，10.条形锁环，11.限位螺母，12.延伸接头，13.延伸筒，14.导向头。
具体实施方式
实施例1：以一个508mm(20″)的回接连接器为例，对本实用新型作进一步详细说明。回接连接器能通过套管连接回接连接器外壳体1上端，从海面生产平台下放与海底生产油气井的水下井口头相连接。
参阅图1。本实用新型回接连接器，由外壳体1、弹性挡环2、挡圈3、驱动套筒4、插入环指5、驱动套筒密封圈6、剪钉7、内壳体8、外壳体密封圈9、条形锁环10、限位螺母11、延伸接头12、延伸筒13、导向头14组成。外壳体1的外径526毫米；内壳体8的内径416毫米，内壳体8的最大外径506毫米。
外壳体1的上端有偏梯套管螺纹扣，与所回接的套管相连接。外壳体1与内壳体8用矩形螺纹连接。外壳体1的下端有一个环形的凸台阶，当回接连接器下放到水下井口头内时，该环形的凸台阶使回接连接器坐在水下井口头上端，并为条形锁环机构与锁环沟槽配合定位。环形台阶下部，外壳体外侧的斜面与水下井口头上端内侧很好贴合，使得斜面上的密封圈与水下井口头上端面内侧形成密封。当整个回接连接器插入到水下井口头内时，内壳体8下端外径与水下井口头内径很好的贴合，此时内壳体8上的限位螺母11上端刚好与水下井口头内壁的锁环沟槽下端平齐。条形锁环10坐在内壳体8外侧台阶的限位螺母11上，为一不封闭的带锥形条的环状结构，原始状态下向内收缩，其收缩时外径不大于内壳体8下端外径，不妨碍回接连接器下入到水下井口头中。
当回接连接器下放入水下井口头内，并且环形凸台阶坐在水下井口头上端时，从海面采油平台下入专用扭转工具，插入驱动套筒4的承扭键槽中，驱动套筒4上端为挡圈3，挡圈3下端外壁有密封圈用于密封挡圈3外壁与外壳体1内壁。挡圈3上端有弹性挡环2限制其向上的位移，弹性挡环2卡于外壳体1内壁的沟槽中。驱动套筒4下端有台阶坐于内壳体8上端的台阶上，两台阶配合面上有滑动密封，当驱动套筒4相对于内壳体8旋转时起密封作用。这样驱动套筒4轴向位移被限制住，专用扭转工具旋转时，使驱动套筒4旋转。驱动套筒4外壁有螺纹连接插入环指5上部，插入环指上部位于外壳体1内壁与驱动套筒4外壁之间，插入环指5下部为沿圆周方向分布的数个长方形的插入块，插入外壳体1与内壳体8之间的相应条形空间里，并通过外壳体1来支撑其旋转时的反扭矩。驱动套筒4旋转驱动插入环指5向下运动，每条插入块内外壁为圆周型，与内壳体8外壁配合，下端外表面都为锥形面，与条形锁环10内壁有很好配合，当其向下运动时，可将条形锁环10整体向外扩张，从而使得条形锁环10插入水下井口头相应沟槽中，条形锁环10下端外表面的锥形面与水下井口头相应沟槽的内壁紧密贴合，当插入环指5继续向下运动，使得水下井口头上部与回接连接器环形台阶、条形锁环10之间产生紧密连接，从而对回接连接器在水下井口头上施加预紧力。
内壳体8上端内壁用剪钉7与延伸接头12连接，延伸接头12上端内壁有一打捞槽，下端用螺纹与延伸筒13连接，延伸筒13为一圆柱体，其长度视回接水深及水下洋流情况而定。延伸筒13下端用螺纹与导向头14连接，导向头14用非研磨性材料制成，导向头14有中心孔。延伸筒13的作用是解决回接接头与水下井口头在水下对接困难的问题，使回接接头容易插入水下井口头内。当回接连接器下入到水下井口内，连接锁定后，下入打捞工具卡锁到延伸接头上端内壁上的打捞槽内，上提打捞工具剪断剪钉7，能将延伸接头12、延伸筒13连同导向头14起出。