一种连续管穿管用弹簧式导向球头及使用方法技术

本发明专利技术属于油气田井下作业工具领域，特别涉及一种连续管穿管用弹簧式导向球头及使用方法。一种连续管穿管用弹簧式导向球头，包括依次连接的卡瓦扶正头和中心杆；其中：所述的卡瓦扶正头下部外侧设有锥形面，所述锥形面外设有卡瓦；所述中心杆下部由内向外侧依次设有弹簧、球头导向套，所述中心杆下部端面设有弹簧限位台阶，所述球头导向套内部中部设有环形限位台阶，所述弹簧位于所述环形限位台阶、所述弹簧限位台阶之间；所述卡瓦与所述球头导向套可限位滑动连接。本发明专利技术利用弹簧和卡瓦配合的卡瓦式内连接，可实现导向头的快速连接和快速拆卸，提高连续管作业整体施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种连续管穿管用弹簧式导向球头及使用方法
本专利技术属于油气田井下作业工具领域，特别涉及一种连续管穿管用弹簧式导向球头及使用方法。
技术介绍
连续管作为经济有效的井筒清理工具，广范应用于油气田修井、钻井、完井、测井等作业，在油气田勘探与开发中发挥着越来越重要的作用，贯穿了油气开采的全过程。目前传统的连续管穿管工艺中，穿管前，安装导向头主要通过榔头敲击，将带焊缝嵌入槽的导向头小直径段敲入连续管内；穿管后，拆卸导向头主要通过敲击插入导向头大直径段通孔的撬杠，间接震击导向头，直至导向头小直径段出连续管。传统的导向头及使用方法存在以下三个问题：1.安装时间较长，对整体作业时间有明显影响；2.多次反复使用后，导向头小直径段磨损严重，再次装入连续管内容易脱落；3.由于传统导向头结构简单，无法变化形式，即使装入相同外径的连续管，由于连续管内径不同，也需要加工不同小直径段的导向头，不具有通用性。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种连续管穿管用弹簧式导向球头及使用方法，通过将传统导向头的敲击式连接，改为弹簧和卡瓦配合的卡瓦式内连接，可实现导向头的快速连接和快速拆卸，从而大幅度节省了穿管环节的施工时间，提高连续管作业整体施工效率。本专利技术的技术方案在于：一种连续管穿管用弹簧式导向球头，包括依次连接的卡瓦扶正头和中心杆；其中：所述的卡瓦扶正头下部外侧设有锥形面，所述锥形面外设有卡瓦；所述中心杆下部由内向外侧依次设有弹簧、球头导向套，所述中心杆下部端面设有弹簧限位台阶，所述球头导向套内部中部设有环形限位台阶，所述弹簧位于所述环形限位台阶、所述弹簧限位台阶之间；所述卡瓦与所述球头导向套可活动套接。所述球头导向套中部外侧设有连续管定位台肩，所述球头导向套上部设有限位连接孔；所述卡瓦下部设有滑动凹槽，所述滑动凹槽下端凸出部分与所述限位连接孔活动套接。所述滑动凹槽的宽度大于所述限位连接孔到所述球头导向套上部顶端的距离，所述滑动凹槽的长度与所述限位连接孔的宽度相同。所述的卡瓦扶正头下部中心设有螺纹孔，所述中心杆上部与所述螺纹孔采用丝扣固定连接。卡瓦扶正头上部设有30°倒角。所述球头导向套下部设有30°倒角。所述中心杆的外径与所述环形限位台阶的内径相同。所述卡瓦的卡瓦牙长度与所述的卡瓦扶正头的锥形面长度相同，所述卡瓦坡面角的角度与所述的卡瓦扶正头的锥形面的角度相同，均为9°。一种连续管穿管用弹簧式导向球头使用方法，使用如上所述的任意一种连续管穿管用弹簧式导向球头，具体过程如下：S1：连续管穿管用弹簧式导向球头组装，具体包括：S11、将卡瓦与球头导向套套接；完成后将球头导向套和卡瓦作为整体套入卡瓦扶正头，直至卡瓦与卡瓦扶正头的锥面完全贴合；S12、将弹簧从中心杆带丝扣的顶部穿入，直至到达中心杆底部弹簧限位台阶位置；将穿有弹簧的中心杆穿过球头导向套，与卡瓦扶正头的螺纹孔丝扣连接；弹簧在中心杆穿过球头导向套时，被中心杆底部弹簧限位台阶和球头导向套中部环形限位台阶限位；S2：连续管穿管用弹簧式导向球头与连续管锚定，具体包括：S21、在连续管自由端安装导向球头时，通过挤压中心杆，弹簧收缩，卡瓦扶正头上行，卡瓦相对于卡瓦扶正头的锥形面下行收回；S22、卡瓦完全收回后，将导向球头从顶部插入连续管内部，直至连续管自由端在球头导向套中部连续管定位台肩遇阻，停止挤压中心杆，弹簧伸开，卡瓦扶正头下行，卡瓦相对于卡瓦扶正头的锥形面上行撑开，在卡瓦扶正头的锥形面和连续管的内壁同时挤压下，卡瓦通过倒刺锚定在连续管的内壁上，实现导向球头与连续管的连接；S3：连续管带动导向球头穿管；穿管过程中，连续管下行，则连续管自由端始终顶紧球头导向套中部的连续管定位台肩，卡瓦扶正头与卡瓦无相对位移，卡瓦始终处于撑开状态，导向球头始终不会与连续管脱开，可确保连续管被快速引入注入头夹持块，随后再夹持块作用下，快速穿过注入头下方的防喷盒；S4：连续管穿管用弹簧式导向球头的拆卸连续管穿过注入头下放的防喷盒后，在连续管自由端拆卸导向球头，拆卸时，通过向上敲击中心杆，间接向上敲击卡瓦扶正头，使卡瓦扶正头在连续管内上行，卡瓦相对于卡瓦扶正头的锥形面下行收回，卡瓦完全收回后，将导向球头从连续管自由端与球头导向套接触遇阻的中部连续管定位台肩位置抽出，直至卡瓦扶正头的顶部出连续管，导向球头与连续管分离，拆卸完成。步骤S3中：穿管过程中，若连续管需要上下活动，且防喷盒或注入头夹持块无异常，由于球头导向套外径与连续管外径一致，不存在变径，过防喷盒及注入头夹持块时不会遇阻，可在上提或下放载荷正常的情况下，上下活动连续管；穿管过程中，若连续管上下活动，且防喷盒或注入头夹持块出现异常，导致球头导向套因不居中被卡挂，但在卡瓦扶正头的锥形面和连续管的内壁同时挤压下，卡瓦与卡瓦扶正头不会发生相对位移，卡瓦可通过卡瓦牙继续锚定在连续管内壁上，导向球头不会与连续管脱开，可在上提或下放载荷正常的情况下，上下活动连续管。本专利技术的技术效果在于：1、本专利技术利用弹簧和卡瓦配合的卡瓦式内连接，改变了传统导向头的敲击式连接，可实现导向头的快速连接和快速拆卸，从而大幅度节省了穿管环节的施工时间，提高了连续管作业整体施工效率；2、本专利技术由于采用了卡瓦式内连接，只要在卡瓦未损坏，便可以重复使用，避免了传统导向头反复使用导向头磨损严重后在连续管内脱落风险，使用寿命显著提高；3、本专利技术采用卡瓦缩放的形式锚定连续管，可以在不同内径的连续管内使用，克服了传统导向头需要针对不同连续管内径单独设计，通用性更强。以下将结合附图进行进一步的说明。附图说明图1为本专利技术一种连续管穿管用弹簧式导向球头结构示意图。图2为本专利技术一种连续管穿管用弹簧式导向球头的球头导向套结构示意图。图3为本专利技术一种连续管穿管用弹簧式导向球头的卡瓦结构示意图。图4为本专利技术一种连续管穿管用弹簧式导向球头的工作状态结构示意图。附图标记：1-球头导向套，2-弹簧，3-中心杆，4-卡瓦，5-卡瓦扶正头，6-连续管定位台肩，7-环形限位台阶，8-弹簧限位台阶，9-锥形面，10-螺纹孔，11-限位连接孔，12-滑动凹槽，13-连续管。具体实施方式实施例1为了克服现有连续管导向头安装时间长、导向头磨损后装入连续管内容易脱落、不同连续管内径通用性差的问题，本专利技术提供了如图1所示的一种连续管穿管用弹簧式导向球头，本专利技术利用弹簧和卡瓦配合的卡瓦式内连接，改变了传统导向头的敲击式连接，可实现导向头的快速连接和快速拆卸，从而大幅度节省了穿管环节的施工时间，提高了连续管作业整体施工效率；由于采用了卡瓦式内连接，只要在卡瓦未损坏，便可以重复使用，避免了传统导向头反复使用导向头磨损严重后在连续管内脱落风险，使用寿命显著提高；由于采用卡瓦缩放的形式锚定连续管，可以在不同内径的连续管内使用，克服了传统导向头需要针对不同连续管内径单独设计，通用性更强。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：包括依次连接的卡瓦扶正头（5）和中心杆（3）；其中：/n所述的卡瓦扶正头（5）下部外侧设有锥形面（9），所述锥形面（9）外设有卡瓦（4）；/n所述中心杆（3）下部由内向外侧依次设有弹簧（2）、球头导向套（1），所述中心杆（3）下部端面设有弹簧限位台阶（8），所述球头导向套（1）内部中部设有环形限位台阶（7），所述弹簧（2）位于所述环形限位台阶（7）、所述弹簧限位台阶（8）之间；/n所述卡瓦（4）与所述球头导向套（1）可活动套接。/n

【技术特征摘要】
1.一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：包括依次连接的卡瓦扶正头（5）和中心杆（3）；其中：
所述的卡瓦扶正头（5）下部外侧设有锥形面（9），所述锥形面（9）外设有卡瓦（4）；
所述中心杆（3）下部由内向外侧依次设有弹簧（2）、球头导向套（1），所述中心杆（3）下部端面设有弹簧限位台阶（8），所述球头导向套（1）内部中部设有环形限位台阶（7），所述弹簧（2）位于所述环形限位台阶（7）、所述弹簧限位台阶（8）之间；
所述卡瓦（4）与所述球头导向套（1）可活动套接。


2.根据权利要求1所述一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：所述球头导向套（1）中部外侧设有连续管定位台肩（6），所述球头导向套（1）上部设有限位连接孔（11）；所述卡瓦（4）下部设有滑动凹槽（12），所述滑动凹槽（12）下端凸出部分与所述限位连接孔（11）活动套接。


3.根据权利要求2所述一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：所述滑动凹槽（12）的宽度大于所述限位连接孔（11）到所述球头导向套（1）上部顶端的距离，所述滑动凹槽（12）的长度与所述限位连接孔（11）的宽度相同。


4.根据权利要求1所述一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：所述的卡瓦扶正头（5）下部中心设有螺纹孔（10），所述中心杆（3）上部与所述螺纹孔（10）采用丝扣固定连接。


5.根据权利要求1所述一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：卡瓦扶正头（5）上部设有30°倒角。


6.根据权利要求1所述一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：所述球头导向套（1）下部设有30°倒角。


7.根据权利要求1所述一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：所述中心杆（3）的外径与所述环形限位台阶（7）的内径相同。


8.根据权利要求1所述一种连续管穿管用弹簧式导向球头，其特征在于：所述卡瓦（4）的卡瓦牙长度与所述的卡瓦扶正头（5）的锥形面（9）长度相同，所述卡瓦（4）坡面角的角度与所述的卡瓦扶正头（5）的锥形面（9）的角度相同，均为9°。


9.根据权利要求1-8所述的任意一种连续管穿管用弹簧式导向球头的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：连续管穿管用弹簧式导向球头组装，具体包括：
S11、将卡瓦（4）与球头导向套（1）套接；完成后将球头导向套（1）和卡瓦（4）作为整体套入卡瓦扶正头（5），直至卡瓦（4）与卡瓦扶正头（5）的锥面（9）完全贴合；
S12、将弹簧（2）从中心杆（3）带丝扣的顶部穿入，直至到达中心杆（3）底部弹簧限位台阶（8）位置；将穿有弹簧（2）的中心杆（3）穿过球头导向套（1），与...

【专利技术属性】
技术研发人员：高森，柳瑞军，端木晓亮，徐迎新，温亚魁，杨红斌，杨剑，郭文凯，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11