一种松砂式石油井下安全接头制造技术

本发明专利技术涉及一种松砂式石油井下安全接头。其技术方案是：包括上接头和下接头，在上接头的下部连接有下接头，在上接头的外侧套装有密封钢套，在密封钢套与上接头的上部之间设有剪环，在剪环的上部设有安全剪钉，在密封钢套与上接头的下部之间设有密封活塞，密封活塞与上接头的下部通过反扣连接，在剪环和密封活塞之间为撞击腔，在密封钢套的下部开设有松砂孔。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术能够解决砂卡，使管柱能够安全提出，防止油井大修，能够在多种情况下将防砂管直接拔出，解决了目前多是分段取出的问题，操作简单，省时省力。

【技术实现步骤摘要】
一种松砂式石油井下安全接头
本专利技术涉及一种石油井下作业装置，特别涉及一种松砂式石油井下安全接头。
技术介绍
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和剪钉式两种。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，如遇到砂埋时，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而导致中途断脱，造成作业事故。另外，在石油井下作业过程中，井下的管柱与套管之间会出现砂埋的情况，由于砂埋的出现，防砂管容易卡住导致无法取出，这就出现油井大修的问题，油井大修会造成作业工作量大，经济损失大。在现有技术中，利用剪钉式的安全接头将管柱提出，但由于砂埋的高度过高，有时将安全接头上的剪钉埋住，无法使剪钉剪断，从而无法将管柱取出。另外，安全接头一般采用正反接头，在砂埋严重的情况下，转动困难，起不到安全作用，即使可取出，多是通过分段取出，操作复杂，费时费力。总之，在现有技术中，均没有采用上下反复冲击的方式来松开砂埋这一原理。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种松砂式石油井下安全接头，能够解决砂卡，使管柱能够安全提出，防止油井大修，能够在多种情况下将防砂管直接拔出，解决了目前多是分段取出的问题，操作简单，省时省力。本专利技术提到的一种松砂式石油井下安全接头，其技术方案是：包括上接头（1）和下接头（2），在上接头（1）的下部连接有下接头（2），在上接头（1）的外侧套装有密封钢套（5），且密封钢套（5）与下接头（2）固定连接，在密封钢套（5）的顶部与上接头（1）之间设有剪环（4），在剪环的上部设有安全剪钉（3），通过安全剪钉（3）与上接头（1）外壁的凹槽连接；在密封钢套（5）与上接头（1）的下部之间设有密封活塞（8），密封活塞（8）与上接头（1）的下部通过反扣（7）连接，在剪环（4）和密封活塞（8）之间为撞击腔（6），在密封钢套（5）的下部开设有松砂孔（9），且松砂孔（9）的内侧通过密封活塞（8）实现关闭，安全剪钉（3）被剪断后，上接头（1）带动密封活塞（8）向上移动，实现松砂孔（9）的打开。优选的，上述剪环（4）由上环和下环两部分组成，上环的外径与密封钢套（5）的外径相同，且安全剪钉（3）设置在上环内侧；下环的外径小于密封钢套（5）的内径，下环的内径大于上接头（1）下部的外径，使下环安装在密封钢套（5）与上接头（1）之间的环空中。优选的，在剪环（4）的底部设有第一劣弧（10）和第一卡口（12），第一卡口（12）是在剪环（4）底部铣削深度为3-5毫米的优弧，形成凸起的第一劣弧（10），在密封活塞（8）的顶部设有第二劣弧（11）和第二卡口（13），第一卡口（12）是在密封活塞（8）的顶部铣削深度为3-5毫米的优弧，形成凸起的第二劣弧（11）。优选的，在通过井口动力装置向上移动防砂管时，防砂管带动上接头（1）向上移动，上接头（1）带动密封活塞（8）在撞击腔（6）内向上移动，密封活塞（8）的顶部移动到剪环（4）的底部，使剪环（4）上的第一劣弧（10）卡在密封活塞（8）上的第二卡口（13）内，密封活塞（8）上的第二劣弧（11）卡在剪环（4）上的第一卡口（12）内，再通过井口动力装置带动防砂管正向转动时，即可带动上接头（1）和密封活塞（8）解扣分离。优选的，上述密封活塞（8）包括圆筒形的连接主体（8.1）和密封受力环（8.2），连接主体（8.1）的内壁设有反扣（7），通过反扣（7）与上接头的外壁连接；所述密封受力环（8.2）为向内凹进的圆筒形结构，圆筒形结构的底部为平衡受控区（8.3），平衡受控区（8.3）的受力小于剪钉的剪切力，井口需要打压时，当压力超过105兆帕时，密封活塞向上移动，通过松砂孔（9）泄压。本专利技术的有益效果是：本专利技术能够解决管柱的砂埋问题，使管柱能够安全提出，防止油井大修，能够在多种情况下将防砂管直接拔出，解决了目前多是分段取出的问题，具有多种操作模式；本专利技术可以通过上接头带动密封活塞在撞击腔内上下移动，向上移动时，密封活塞的顶部撞击剪环的底部，向下移动时，密封活塞的底部撞击下接头的上部，形成连续的上下撞击，套管与防砂管之间的环空的砂埋部分松动，砂子通过松砂孔进入密封钢套内部，实现松砂的目的，进而将防砂管整体拉出井口；另外，当上下撞击还不能将防砂管提出井口时，则通过密封活塞和剪环的特殊结构配合，将密封活塞与上接头的下部分开，分成两段，从而将上接头拔出井口，再次下放打捞装置，将剩余下接头、密封钢套打捞出井口，实现分级打捞，从而有效的实现了安全接头的功能；与现有技术相比，增加了撞击腔，实现上下撞击来解决砂埋的问题，而且，改进了密封活塞和剪环的结构，使其还可以有效的分离，从而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。附图说明附图1是本专利技术的结构示意图；附图2是密封活塞的结构示意图；附图3是剪环底部的结构示意图；附图4是密封活塞顶部的结构示意图；上图中：上接头1、下接头2、安全剪钉3、剪环4、密封钢套5、撞击腔6、反扣7、密封活塞8、松砂孔9、第一劣弧10、第二劣弧11、第一卡口12、第二卡口13、连接主体8.1、密封受力环8.2、平衡受控区8.3。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提到的一种松砂式石油井下安全接头，其技术方案是：包括上接头（1）和下接头（2），在上接头（1）的下部连接有下接头（2），在上接头（1）的外侧套装有密封钢套（5），且密封钢套（5）与下接头（2）固定连接，在密封钢套（5）的顶部与上接头（1）之间设有剪环（4），在剪环的上部设有安全剪钉（3），通过安全剪钉（3）与上接头（1）外壁的凹槽连接；在密封钢套（5）与上接头（1）的下部之间设有密封活塞（8），密封活塞（8）与上接头（1）的下部通过反扣（7）连接，在剪环（4）和密封活塞（8）之间为撞击腔（6），在密封钢套（5）的下部开设有松砂孔（9），且松砂孔（9）的内侧通过密封活塞（8）实现关闭，安全剪钉（3）被剪断后，上接头（1）带动密封活塞（8）向上移动，实现松砂孔（9）的打开。参照附图1，本专利技术的剪环（4）由上环和下环两部分组成，上环的外径与密封钢套（5）的外径相同，且安全剪钉（3）设置在上环内侧；下环的外径小于密封钢套（5）的内径，下环的内径大于上接头（1）下部的外径，使下环安装在密封钢套（5）与上接头（1）之间的环空中。参照附图3和4，本专利技术的在剪环（4）的底部设有第一劣弧（10）和第一卡口（12），第一卡口（12）是在剪环（4）底部铣削深度为3-5毫米的优弧，形成凸起的第一劣弧（10），在密封活塞（8）的顶部设有第二劣弧（11）和第二卡口（13），第二卡口（13）是在密封活塞（8）的顶部铣削深度为3-5毫米的优弧，形成凸起的第二劣弧（11）。在通过井口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种松砂式石油井下安全接头，包括上接头（1）和下接头（2），在上接头（1）的下部连接有下接头（2），其特征是：在上接头（1）的外侧套装有密封钢套（5），且密封钢套（5）与下接头（2）固定连接，在密封钢套（5）的顶部与上接头（1）之间设有剪环（4），在剪环的上部设有安全剪钉（3），通过安全剪钉（3）与上接头（1）外壁的凹槽连接；在密封钢套（5）与上接头（1）的下部之间设有密封活塞（8），密封活塞（8）与上接头（1）的下部通过反扣（7）连接，在剪环（4）和密封活塞（8）之间为撞击腔（6），在密封钢套（5）的下部开设有松砂孔（9），且松砂孔（9）的内侧通过密封活塞（8）实现关闭，安全剪钉（3）被剪断后，上接头（1）带动密封活塞（8）向上移动，实现松砂孔（9）的打开；所述剪环（4）由上环和下环两部分组成，上环的外径与密封钢套（5）的外径相同，且安全剪钉（3）设置在上环内侧；下环的外径小于密封钢套（5）的内径，下环的内径大于上接头（1）下部的外径，使下环安装在密封钢套（5）与上接头（1）之间的环空中；在通过井口动力装置向上移动防砂管时，防砂管带动上接头（1）向上移动，上接头（1）带动密封活塞（8）在撞击腔（6）内向上移动，密封活塞（8）的顶部移动到剪环（4）的底部，使剪环（4）上的第一劣弧（10）卡在密封活塞（8）上的第二卡口（13）内，密封活塞（8）上的第二劣弧（11）卡在剪环（4）上的第一卡口（12）内，再通过井口动力装置带动防砂管正向转动时，即可带动上接头（1）和密封活塞（8）解扣分离；所述密封活塞（8）包括圆筒形的连接主体（8.1）和密封受力环（8.2），连接主体（8.1）的内壁设有反扣（7），通过反扣（7）与上接头的外壁连接；所述密封受力环（8.2）为向内凹进的圆筒形结构，圆筒形结构的底部为平衡受控区（8.3），平衡受控区（8.3）的受力小于剪钉的剪切力，井口需要打压时，当压力超过105兆帕时，密封活塞向上移动，通过松砂孔（9）泄压。...

【技术特征摘要】
1.一种松砂式石油井下安全接头，包括上接头（1）和下接头（2），在上接头（1）的下部连接有下接头（2），其特征是：在上接头（1）的外侧套装有密封钢套（5），且密封钢套（5）与下接头（2）固定连接，在密封钢套（5）的顶部与上接头（1）之间设有剪环（4），在剪环的上部设有安全剪钉（3），通过安全剪钉（3）与上接头（1）外壁的凹槽连接；在密封钢套（5）与上接头（1）的下部之间设有密封活塞（8），密封活塞（8）与上接头（1）的下部通过反扣（7）连接，在剪环（4）和密封活塞（8）之间为撞击腔（6），在密封钢套（5）的下部开设有松砂孔（9），且松砂孔（9）的内侧通过密封活塞（8）实现关闭，安全剪钉（3）被剪断后，上接头（1）带动密封活塞（8）向上移动，实现松砂孔（9）的打开；所述剪环（4）由上环和下环两部分组成，上环的外径与密封钢套（5）的外径相同，且安全剪钉（3）设置在上环内侧；下环的外径小于密封钢套（5）的内径，下环的内径大于上...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：刘玉友，
类型：发明
国别省市：山东,37