专利名称：采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油气田套管修复工具，特别是一种采用螺旋卡瓦的封隔器式 套管补接器。
背景技术：
随着油田开采的发展，受多种因素作用，油水井套管损坏严重，产生管壁破损、变 形甚至错断，严重影响了油田的正常生产。取换套管法的作业对象是套管严重错断、变 形、破裂、外漏，一般的作业过程是通过套铣、切割等工序将破漏部位及其上部套管取出、 下入新套管与井内剩余的完好套管联接上，然后根据需要采取固井或不固井方式完井， 可以恢复原井的一切技术指标和功能，是修复套损井最为彻底和有效的方法。中国专利 00212071. 2《封隔器式套管补接器》描述了一种取、换套管补接器，抓住井内套管完成新旧 套管联接的元件是篮式卡瓦，这种卡瓦需要足够厚度，否则“篮子”会碎裂成几个竖条，因此 这种补接器的外径尺寸比套管大很多，增加了取、换套作业前套铣井径的工程量。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种外径尺寸可以更小的采用螺旋卡 瓦的封隔器式套管补接器，尽可能减小套铣工作量，从而克服现有技术的不足。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补 接器。其构成包括上接头、卡瓦外筒、螺旋卡瓦、密封筒、唇式密封圈和引鞋，所述的上接头、 卡瓦外筒、密封筒和引鞋顺次联接成一个管状组件；在卡瓦外筒的上端口内装有正反向唇 式密封圈和保护套，在卡瓦外筒的下部内壁有宽面锯齿形螺纹；螺旋卡瓦旋合在宽面锯齿 形螺纹中，螺旋卡瓦的外表面与卡瓦外筒的宽面锯齿形螺纹贴合，螺旋卡瓦的内表面有锯 齿形螺纹卡牙，可以咬入抓住井下套管；唇式密封圈装在密封筒的下端口内。上述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，所述的螺旋卡瓦是截面形状为楔形 的圆柱弹簧，在其下端头部朝下焊接有退抓卡键。前述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，在所述的螺旋卡瓦下方装有控制 环，在控制环上设有头部朝上的楔形卡键，楔形卡键和退抓卡键一起卡锁在卡瓦外筒内壁 上的卡键槽内。前述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，所述的楔形卡键的右侧形状为直角 三角形棱锥，其棱锥顶点朝下、棱锥底面的一个锐角端点构成楔形卡键内侧的右端角尖点。前述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，所述的宽面锯齿形螺纹的锯齿牙形 与螺纹轴线的夹角Θ1和θ 2分别为90°和7° 10°，牙底圆角R为0.5 1.2mm，导程 S为35 65mm，螺纹头数为1。本实用新型的有益效果与现有技术相比，本实用新型用于取出损坏套管后再下 入新套管时的新旧套管联接工具，其外径可以较小，在进行取换套作业前需要套铣的井径 相应要小一些，从而可以减少套铣的工程量。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是螺旋卡瓦和卡瓦外筒的锯齿形螺纹放大示意图；图3是螺旋卡瓦、卡瓦外筒和控制环的立体结构示意图；图4是图3的A-A剖视图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1。如图1所示，包括上接头1、卡瓦外筒5、螺旋卡瓦6、密封筒10和引鞋 12，上接头1、卡瓦外筒5、密封筒10和引鞋12通过螺纹顺次联接成一个管状组件；在卡瓦 外筒5的上端口内装有正反向唇式密封圈2和保护套3，上接头1下端螺纹旋接卡瓦外筒5， 将正反向唇式密封圈2定位在卡瓦外筒5的上端口内，中心是密封唇边的保护套3。在卡瓦 外筒5的下部内壁开凿有大螺距的左旋宽面锯齿形螺纹4 ；宽面锯齿形螺纹4的锯齿牙形 与螺纹轴线16的夹角θ 1和θ 2分别为90°和 。 10°，牙底圆角R为0. 5 1. 2mm, 公称直径为D，导程S为35 65mm，螺纹头数为1，如图2所示。螺旋卡瓦6旋合在宽面锯 齿形螺纹4中，螺旋卡瓦6的外表面与卡瓦外筒5的宽面锯齿形螺纹4贴合，螺旋卡瓦6的 内表面有细密的锯齿形螺纹卡牙15。螺旋卡瓦6是截面形状为楔形的圆柱弹簧，在其下端 头部朝下焊接有退抓卡键8。螺旋卡瓦6外观是一个外锯齿形螺纹，与卡瓦外筒5上的宽 面锯齿形螺纹4相比较螺纹牙形与螺纹轴线的夹角一致、导程一致、公称直径Dl为2 8mm，螺纹头数是2，截面楔形的高度H为1 3mm，楔形内侧为多头内锯齿形螺纹卡牙15， 多头内锯齿形螺纹卡牙15与卡瓦外筒5上的宽面锯齿形螺纹4相比较导程一致、公称直 径D2为8 15mm，螺距M为2 4mm。在螺旋卡瓦6的下方装有控制环9，在控制环9上设 有一个头部朝上的楔形卡键7，楔形卡键7和退抓卡键8 一起卡锁在卡瓦外筒5内壁上的 卡键槽14内，控制环9被螺纹旋接的密封筒10定位在卡瓦外筒5的下端口内。楔形卡键 7的右侧形状为直角三角形棱锥，其棱锥顶点朝下、棱锥底面的一个锐角端点构成楔形卡键 7内侧的右端角尖点13。唇式密封圈11被螺纹旋接的引鞋12定位在密封筒10的下端口 内。当井内某部位套管损坏时，先采用套铣工序将损坏处以上套管全部取出，再将本 实用新型联接在新套管最下端下井，一边慢慢右旋转一边下放工具，井下套管经引鞋12拨 动引导进入穿过唇式密封圈11，推动螺旋卡瓦6上行到宽面锯齿形螺纹4的大端后，螺旋卡 瓦6有了径向弹性伸张的空间，井下套管顶入胀开且穿越螺旋卡瓦6，推动保护套3上行到 触碰上接头1受阻，这时停止右旋转动并上提管柱，螺旋卡瓦6细密的锯齿形螺纹卡牙15 咬住井下套管相对卡瓦外筒5下行，螺旋卡瓦6的楔形外表面与卡瓦外筒5的宽面锯齿形 螺纹4贴合，构成圆锥面的滑动副，上提负荷越大，螺旋卡瓦6直径越发收缩箍紧咬住井下 套管，由于正反向唇式密封圈2和唇式密封圈11的密封唇边贴压在井下套管外径上，隔断 了新套管内空间与井下套管外空间的通道，新旧套管联接一体，完成补接。如果需要退出本 补接器，首先施加下压力，再慢慢右旋转动，随后上提，即可退出。下压是使螺旋卡瓦6脱离 与卡瓦外筒5上的宽面锯齿形螺纹4的接触，相对向上运动到宽面锯齿形螺纹4的圆锥大端；右旋转动是使卡瓦外筒5内壁上的卡键槽14带动控制环9上的楔形卡键7 —起右转 动，使得右端角尖点13楔入退抓卡键8的内侧，向外撬开左旋的螺旋卡瓦6的下端，迫使螺 旋卡瓦6从下端起始松开紧紧卷箍住的井下套管进入胀大状态；上提将使得新套管连同本 补接器一起退离井下套管向井口退出。 本实用新型的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做 出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，包括上接头(1)、卡瓦外筒(5)、螺旋卡瓦(6)、密封筒(10)、唇式密封圈(11)和引鞋(12)，其特征在于所述的上接头(1)、卡瓦外筒(5)、密封筒(10)和引鞋(12)顺次联接成一个管状组件；在卡瓦外筒(5)的上端口内装有正反向唇式密封圈(2)和保护套(3)，在卡瓦外筒(5)的下部内壁有宽面锯齿形螺纹(4)；螺旋卡瓦(6)旋合在宽面锯齿形螺纹(4)中，螺旋卡瓦(6)的外表面与卡瓦外筒(5)的宽面锯齿形螺纹(4)贴合，螺旋卡瓦(6)的内表面有锯齿形螺纹卡牙(15)；唇式密封圈(11)装在密封筒(10)的下端口内。
2.根据权利要求1所述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，其特征在于所述的 螺旋卡瓦(6)是截面形状为楔形的圆柱弹簧，在其下端头部朝下焊接有退抓卡键(8)。
3.根据权利要求2所述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，其特征在于在所述 的螺旋卡瓦(6)下方装有控制环(9)，在控制环(9)上设有头部朝上的楔形卡键(7)，楔形 卡键(7)和退抓卡键(8) —起卡锁在卡瓦外筒(5)内壁上的卡键槽(14)内。
4.根据权利要求3所述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，其特征在于所述的 楔形卡键(7)的右侧形状为直角三角形棱锥，其棱锥顶点朝下、棱锥底面的一个锐角端点 构成楔形卡键(7)内侧的右端角尖点(13)。
5.根据权利要求1所述的采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，其特征在于所述的 宽面锯齿形螺纹(4)的锯齿牙形与螺纹轴线(16)的夹角Θ1和θ 2分别为90°和7° 10°，牙底圆角R为0.5 1.2mm，导程S为35 65mm，螺纹头数为1。
专利摘要本实用新型公开了一种采用螺旋卡瓦的封隔器式套管补接器，其上接头(1)、卡瓦外筒(5)、密封筒(10)和引鞋(12)顺次联接成一个管状组件；在卡瓦外筒(5)的上端口内装有正反向唇式密封圈(2)和保护套(3)，在卡瓦外筒(5)的下部内壁有宽面锯齿形螺纹(4)；螺旋卡瓦(6)旋合在宽面锯齿形螺纹(4)中，螺旋卡瓦(6)的外表面与卡瓦外筒(5)的宽面锯齿形螺纹(4)贴合，螺旋卡瓦(6)的内表面有锯齿形螺纹卡牙(15)；唇式密封圈(11)装在密封筒(10)的下端口内。本实用新型的外径可以较小，在进行取换套作业前需要套铣的井径相应要小一些，从而可以减少套铣的工程量。
文档编号E21B33/10GK201650179SQ20092031785
公开日2010年11月24日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者兰键, 张亚昌, 张发贵, 张泽丽, 李汇平, 熊云国, 胡卫宇, 蒋世华, 黄保黔 申请人:贵州高峰石油机械股份有限公司