提拉式安全接头.pdf

一种提拉式安全接头。为了克服反扣式和剪钉式安全接头的可靠性较差、容易中途断脱，造成作业事故的不足，本实用新型的上接头(1)、连接套(6)、防转套(11)、丢手接头(13)由上至下依次连接；上接头(1)下部与丢手接头(13)内小台阶端面之间安装有活塞(3)；剪钉(5)通过连接套(6)的螺纹孔插入活塞(3)的槽内；防退卡簧(7)安装在活塞(3)的外圆周槽内；锁块(9)安装在丢手接头(13)本体槽内，活塞(3)的小端与丢手接头(13)的内孔相配合；连接套(6)的下端面与防转套(11)上端的内台阶孔端面之间安装有剪环(8)。其有益效果是具有在井下施工管柱配套应用中的安全性、可靠性和有效性。

1.  一种提拉式安全接头，包括上接头、剪断销钉，上接头上部的内螺纹与施工管柱连接，其特征是：
上接头(1)、连接套(6)、防转套(11)、丢手接头(13)由上至下依次连接；丢手接头(13)上端部安装在防转套(11)的内孔中，防转套(11)的下端有开口槽(22)，防转销钉(12)的一端位于开口槽(22)内，另一端的螺纹与丢手接头(13)外圆周上的螺纹连接；
连接套(6)的下端面与防转套(11)上端的内台阶孔端面之间安装有剪环(8)，剪环(8)的内凸台位于丢手接头(13)外圆周槽内；
上接头(1)外圆为上大下小的台阶表面，小端表面为密封管；丢手接头(13)内孔为上大下小的台阶孔；上接头(1)下部与丢手接头(13)内小台阶端面之间安装有活塞(3)；
活塞(3)的外表面至少有2个台阶面，且上大下小；活塞(3)的内孔为上大下小的台阶孔；活塞(3)上部内孔与上接头(1)的密封管配合，外圆与连接套(6)的内孔配合；剪钉(5)通过连接套(6)的螺纹孔插入活塞(3)的槽内；防退卡簧(7)安装在活塞(3)的外圆周槽内，防退卡簧(7)的斜面朝上；锁块(9)安装在丢手接头(13)本体槽内，且不位于活塞(3)外表面最小台阶处，锁块(9)上端斜面部分位于防转套(11)的内槽中；活塞(3)的小端与丢手接头(13)的内孔相配合；
上接头(1)下端面的面积小于活塞(3)下端面的面积；
活塞(3)的上端面与上接头(1)的台阶端面的距离＞活塞(3)上安装防退卡簧(7)的外圆周槽与连接套(6)内孔中凹槽(21)的距离＞锁块(9)上端面与丢手接头(13)相邻内台阶孔的距离。

2.  根据权利要求1所述的提拉式安全接头，其特征是：所述剪环(8)的圆周上至少有1个开口。

3.  根据权利要求2所述的提拉式安全接头，其特征是：所述剪环(8)为两个半环。

4.  根据权利要求2或3所述的提拉式安全接头，其特征是：所述剪环(8)为铜质材料的。

5.  根据权利要求4所述的提拉式安全接头，其特征是：所述连接套(6)有径向通孔(23)。

6.  根据权利要求5所述的提拉式安全接头，其特征是：所述上接头(1)与连接套(6)螺纹连接，由定位销钉(2)定位；连接套(6)与防转套(11)螺纹连接，由定位销钉(24)定位。

7.  根据权利要求6所述的提拉式安全接头，其特征是：所述上接头(1)小端密封管与活塞(3)内孔之间安装有密封圈(4)；活塞(3)外圆与丢手接头(13)的内孔之间安装有密封圈(10)。

8.  根据权利要求1所述的提拉式安全接头，其特征是：所述锁块(9)的数量2～8块，锁块(9)沿圆周均布。

9.  根据权利要求8所述的提拉式安全接头，其特征是：所述锁块(9)的数量为4～6块。

提拉式安全接头
所属技术领域
本实用新型涉及一种与油田特殊井井下管柱配套的井下工具，特别是涉及一种与井下施工管柱解卡配套的提拉式安全接头。
背景技术
在油气开发作业中，安全接头是用于井下作业和生产管柱的特殊工具。其作用是当井下管柱发生事故时，可将遇卡管柱从安全接头处脱开，从而为事故的进一步处理创造良好的条件。安全接头一般用在管柱结构较为复杂的施工井和有特殊作业要求的井中。目前在直井中常用的安全接头主要有反扣式(图1)和剪钉式(图2)两种。反扣式安全接头的上接头和下接头通过左旋螺纹连接，当管柱在井下遇卡后，需要顺时针转动管柱，若井况复杂扭矩传递不到位，安全接头很难打开，成功率低，可靠性较差；而常规剪钉式安全接头仅靠剪钉连接上下接头，完井作业中容易受作业和井况的影响(如：顿井口、下放速度过快等)而导致中途断脱，造成作业事故。由于特殊井(侧钻井、定向井、大位移井)和直井的井下管柱受力不同，常规的安全接头不适合特殊井井下管柱的配套使用。
发明内容
为了克服现有的反扣式安全接头和剪钉式安全接头的可靠性较差、容易中途断脱，造成作业事故等不足，本实用新型提供一种提拉式安全接头。该提拉式安全接头具有在井下施工管柱配套应用中的安全性、可靠性和有效性。
为了达到上述目的，本实用新型提拉式安全接头，包括上接头、剪断销钉，上接头上部的内螺纹与施工管柱连接。上接头、连接套、防转套、丢手接头由上至下依次连接。丢手接头上端部安装在防转套的内孔中，防转套的下端有开口槽，防转销钉的一端位于开口槽内，另一端的螺纹与丢手接头外圆周上的螺纹连接。连接套的下端面与防转套上端的内台阶孔端面之间安装有剪环，剪环的内凸台位于丢手接头外圆周槽内。上接头的外圆为上大下小的台阶表面，小端表面为密封管；丢手接头内孔为上大下小的台阶孔；上接头下部与丢手接头内小台阶端面之间安装有活塞。活塞的外表面至少有2个台阶面，且上大下小；活塞的内孔为上大下小的台阶孔；活塞上部内孔与上接头的密封管配合，外圆与连接套的内孔配合，剪钉通过连接套的螺纹孔插入活塞的槽内；防退卡簧安装在活塞的外圆周槽内，防退卡簧的斜面朝上；锁块安装在丢手接头本体槽内，且不位于活塞外表面最小台阶处，锁块上端斜面部分位于防转套的内槽中；活塞的小端与丢手接头的内孔相配合。上接头下端面的面积小于活塞下端面的面积。活塞的上端面与上接头的台阶端面的距离＞活塞上安装防退卡簧的外圆周槽与连接套内孔中凹槽的距离＞锁块上端与丢手接头相邻内台阶孔的距离。
本实用新型提拉式安全接头的有益效果是，结构设计合理、安全可靠；操作方便、简单，成功率高；使用方便、灵活，不受限制，用途广泛，既可以用于直井各种油水井液控管柱，也可以用于特殊井各种油水井液控管柱。
附图说明
图1是公知的反扣式安全接头示意图。
图2是公知的剪钉式安全接头示意图。
图3是本实用新型提拉式安全接头结构示意图。
图4是图3的A-A剖面图。
图5是图3的B-B剖面图。
图6是本实用新型提拉式安全接头剪钉剪断后活塞上移后示意图。
图中：1.上接头，2.定位销钉，3.活塞，4.密封圈，5.剪钉，6.连接套，7.防退卡簧，8.剪环，9.锁块，10.密封圈，11.防转套，12.防转销钉，13.丢手接头，21.凹槽，22.开口槽，23.径向通孔，24.定位销钉。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提拉式安全接头，主要包括上接头1、连接套6、防转套11、丢手接头13、活塞3等，位于安全接头两端的上接头1的内螺纹和丢手接头13的外螺纹分别与施工管柱连接。
上接头1、连接套6、防转套11、丢手接头1 3由上至下依次固定连接。上接头1与连接套6螺纹连接，由定位销钉2定位；连接套6与防转套11螺纹连接，由定位销钉24定位。丢手接头13上端部安装在防转套11的内孔中，防转套11的下端有开口槽22，防转销钉12的一端位于开口槽22内，另一端的螺纹与丢手接头13外圆周上的螺纹连接。
连接套6的下端面与防转套11上端的内台阶孔端面之间安装有剪环8，剪环8的内凸台位于丢手接头13外圆周槽内。剪环8的圆周上至少有1个开口，也可以为两个半环。通常剪环8为铜质材料的，其剪断力根据作业需要设定，并根据剪断力确定剪环8的尺寸。
上接头1的外圆为上大下小的台阶表面，小端表面为密封管。丢手接头13的内孔为上大下小的台阶孔。
上接头1下部与丢手接头13内小台阶端面之间安装有活塞3。活塞3的外表面至少有2个台阶面，且上大下小；活塞3的内孔为上大下小的台阶孔。活塞3上部内孔与上接头1下端的密封管配合，外圆与连接套6的内孔配合。剪钉5通过连接套6的螺纹孔插入活塞3的槽内。防退卡簧7安装在活塞3的外圆周槽内，防退卡簧7的一端面为斜面，安装时斜面朝上。锁块9安装在丢手接头13本体槽内，且不位于活塞3外表面最小台阶处，锁块9的一端面为斜面，安装时斜面朝上，斜面部分位于防转套11的内槽中；锁块9的数量2～8块，通常安装4～6块，且沿圆周均布。活塞3的小端与丢手接头13的内孔相配合。
上接头1下端面的面积小于活塞3下端面的面积。
活塞3的上端面与上接头1的台阶端面的距离＞活塞3上安装防退卡簧7的外圆周槽与连接套6内孔中凹槽21的距离＞锁块9上端面与丢手接头13相邻内台阶孔的距离。
连接套6上有径向通孔23，径向通孔23与活塞3上端面和上接头1的台阶端面之间的环形空间相通，当活塞3轴向移动时用于排气。
上接头1小端密封管与活塞3内孔之间安装有密封圈4；活塞3外圆与丢手接头13的内孔之间安装有密封圈10。
本实用新型提拉式安全接头的工作过程是，首先将提拉式安全接头与作业管柱连接，随管柱下入井下。管柱下入过程中，锁块9连接安全接头上下管柱并承重，下到施工位置时，油管打压，液压推动活塞3向上移动，将剪钉5剪断，活塞3带动防退卡簧7一起向上移动，行进一定距离后，防退卡簧7卡卧在连接套6内侧的圆周凹槽21内，阻挡控制活塞3不能向下移动；同时锁块9失去活塞3下端圆周处的约束，呈自由状态，此时由剪环8起连接作用。然后，进行施工作业，施工结束后上提管柱，若管柱遇卡，需要从安全接头处释放管柱时，上提管柱将剪环8剪断，同时锁块9滑出防转套11，就可将丢手接头13以上的管柱提出。
本实用新型提拉式安全接头，采用锁块、剪环双保险防脱开的丢手结构，结构设计合理、安全可靠，当压力达不到设计压力时，活塞不会启动，保证了活塞启动前锁块连接的整体性，安全系数高，不会出现中途断脱的现象。操作方便、成功率高，完井施工中，安全接头可放在管柱中任意需要的位置上下井，活塞移动和液压封隔器可同步打压完成。使用方便、灵活不受限制，用途广泛，既可以用于直井，也可以用于定向井、侧钻井、大位移井。