井下套管阀副管用钢丝联接器及副管联接装置的制作方法

本发明涉及联接器技术领域，是一种井下套管阀副管用钢丝联接器及副管联接装置。

背景技术：

井下套管阀是西部钻探工程有限公司钻井工程技术研究院历时4年研制的具有独立知识产权的新型欠平衡钻井配套工具。截至目前，已先后在新疆油田的多个区块，以及西南油气田、冀东油田、辽河油田、内蒙古大牛地气田、玉门油田累计完成40余口欠平衡井的井下套管阀技术服务，为各油田的勘探开发做出了突出的贡献。

井下套管阀连接在相应尺寸的技术套管中，一般距离井口350至1000m，是全过程欠平衡钻井作业过程中，取代不压井强行起下钻设备或起钻前应用重钻井液压井作业的一种新型井下封井工具。其工作原理为：由地面控制系统提供液压驱动力，通过与工具连接的液压控制管线，实现阀板的开启或关闭操作，以达到控制井筒压力的目的。在欠平衡钻进过程中，井下套管阀维持开启状态；起钻时，当钻具起至工具上部时，关闭阀板，按常规工况继续起钻；下钻时，当钻具下至工具上部时，开启阀板，在卸掉套压后，继续下钻。

控制井下套管阀正常开关的核心部件之一为副管，其由两根外径6mm的中空铜管和一根直径8mm的钢丝，再在三根管线之外包裹硬质塑胶组成。

副管中的两根中空铜管为液压管线，可通过液压油传递压力，从而实现井下套管阀内部阀板的开启及关闭。钢丝可承受副管在纵向上的拉力，从而起到保护铜管不受损伤，可正常工作之作用。如铜管损伤漏油，则不能正常开关井下套管阀。

井下套管阀是连接在套管串中的，其重要配件副管的一端连接在井下套管阀上，另一端连接在井口气动液压泵。井下套管阀在下入过程中，副管本体贴在套管外壁且随同套管同步入井。现场操作中，副管在井口易受到吊卡、方瓦及套管的挤压而破损。如井下套管阀随同套管串下至预定位置且套管串被固井后，受损副管如未能有效修复，则后续补救措施几乎没有。副管受损后，其内部的铜管和钢丝均会被挤毁，铜管可通过专用接头重新连接，而钢丝的连接目前没有专用工具。目前常用的做法是将钢丝绳用铁丝直接捆绑；或将钢丝绳分解成更细的钢丝，所有更细钢丝互相缠绕，再用铁丝捆绑；但这样做存在以下问题①钢丝绳用铁丝捆绑后，连接强度不够，容易脱节；②修复后的整个物件外部尺寸较大，且不规则，易在狭窄的井筒环空中脱落；③重新连接时所需时间在90min以上，容易造成套管粘卡。

技术实现要素：

本发明提供了一种井下套管阀副管用钢丝联接器，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决副管修复时所需时间长易造成套管粘卡和修复后尺寸较大易在狭窄的井筒环空中脱落的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种井下套管阀副管用钢丝联接器，包括本体、上锥筒和下锥筒；本体为圆柱体，上锥筒为上小下大的锥筒，下锥筒为上大下小的锥筒，上锥筒的下端和本体的上端固定连接在一起，本体的下端和下锥筒的上端固定连接在一起，在本体内沿轴向设置有与上锥筒和下锥筒的腔体相连通的通孔，在本体的外侧沿轴向间隔设置有至少两个的与通孔相连通的螺纹孔。

下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进：

上述在本体的螺纹孔上固定安装有紧固螺钉。

上述在本体的外侧沿轴向从下至上间隔设置有八个与通孔相连通的螺纹孔，依次为第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔、第四螺纹孔、第五螺纹孔、第六螺纹孔、第七螺纹孔和第八螺纹孔；在第一螺纹孔、第二螺纹孔、第三螺纹孔、第四螺纹孔、第五螺纹孔、第六螺纹孔、第七螺纹孔和第八螺纹孔上分别固定安装有紧固螺钉。

上述第一螺纹孔和本体的下端的距离为6毫米，第一螺纹孔和第二螺纹孔之间的距离为6毫米，第二螺纹孔和第三螺纹孔之间的距离为6毫米，第三螺纹孔和第四螺纹孔之间的距离为6毫米，第四螺纹孔和第五螺纹孔之间的距离为12毫米，第五螺纹孔和第六螺纹孔之间的距离为6毫米，第六螺纹孔和第七螺纹孔之间的距离为6毫米，第七螺纹孔和第八螺纹孔之间的距离为6毫米，第八螺纹孔和本体的上端之间的距离为6毫米。

上述本体的外径为20毫米，通孔的孔径为10毫米；或/和，本体长为108毫米，上锥筒的锥角为六十度，下锥筒的锥角为六十度。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种副管联接装置，包括副管和井下套管阀副管用钢丝联接器；在副管的钢丝中部固定安装有井下套管阀副管用钢丝联接器，副管的钢丝通过井下套管阀副管用钢丝联接器的螺纹孔上的紧固螺钉顶紧在井下套管阀副管用钢丝联接器的内壁上。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，通过本体、上锥筒、下锥筒和紧固螺钉的配合使用，实现将受损副管修复的目的，防止了套管粘卡和在井筒环空中脱落，具有安全可靠、体积小和修复时间短的特点，方便了操作，提高了工作效率。

附图说明

附图1为实施例1的主视放大结构示意图。

附图2为附图1的a-a向剖视结构示意图。

附图3为实施例2的主视放大结构示意图。

附图4为实施例2的装配图。

附图中的编码分别为：1为本体，2为上锥筒，3为下锥筒，4为通孔，5为第一螺纹孔，6为第二螺纹孔，7为第三螺纹孔，8为第四螺纹孔，9为第五螺纹孔，10为第六螺纹孔，11为第七螺纹孔，12为第八螺纹孔，13为副管，14为铜管，15为钢丝，16为套管本体，17为套管节箍，18为副管卡箍。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例1，如附图1、2、3所示，该井下套管阀副管用钢丝联接器包括本体1、上锥筒2和下锥筒3；本体1为圆柱体，上锥筒2为上小下大的锥筒，下锥筒3为上大下小的锥筒，上锥筒2的下端和本体1的上端固定连接在一起，本体1的下端和下锥筒3的上端固定连接在一起，在本体1内沿轴向设置有与上锥筒2和下锥筒3的腔体相连通的通孔4，在本体1的外侧沿轴向间隔设置有至少两个的与通孔4相连通的螺纹孔。这样，通过本体1、上锥筒2、下锥筒3和紧固螺钉的配合使用，使受损副管13上的钢丝15重新连接在一起，受损副管13上的钢丝15重新连接后能经受500kg拉力，且不易脱落，满足了受力300kg的要求，具有安全可靠、体积小和修复时间短的特点，方便了操作，提高了工作效率。

可根据实际需要，对上述井下套管阀副管用钢丝联接器作进一步优化或/和改进：

如附图1、3所示，在本体1的螺纹孔上固定安装有紧固螺钉。这样，紧固螺钉便于紧固受损副管13上的钢丝15，使钢丝15的两端固定在本体1内，从而使钢丝15的两端连接在一起。

如附图1、3所示，在本体1的外侧沿轴向从下至上间隔设置有八个与通孔4相连通的螺纹孔，依次为第一螺纹孔5、第二螺纹孔6、第三螺纹孔7、第四螺纹孔8、第五螺纹孔9、第六螺纹孔10、第七螺纹孔11和第八螺纹孔12；在第一螺纹孔5、第二螺纹孔6、第三螺纹孔7、第四螺纹孔8、第五螺纹孔9、第六螺纹孔10、第七螺纹孔11和第八螺纹孔12上分别固定安装有紧固螺钉。这样，紧固螺钉便于紧固受损副管13上的钢丝15，使钢丝15的两端固定在本体1内，从而使钢丝15的两端连接在一起。

根据需要，第一螺纹孔5和本体1的下端的距离为6毫米，第一螺纹孔5和第二螺纹孔6之间的距离为6毫米，第二螺纹孔6和第三螺纹孔7之间的距离为6毫米，第三螺纹孔7和第四螺纹孔8之间的距离为6毫米，第四螺纹孔8和第五螺纹孔9之间的距离为12毫米，第五螺纹孔9和第六螺纹孔10之间的距离为6毫米，第六螺纹孔10和第七螺纹孔11之间的距离为6毫米，第七螺纹孔11和第八螺纹孔12之间的距离为6毫米，第八螺纹孔12和本体1的上端之间的距离为6毫米。这样，根据实际情况便于将受损副管13上的钢丝15更好的连接在一起，达到工作的受力要求。

根据需要，本体1的外径为20毫米，通孔4的孔径为10毫米；或/和，本体1长为108毫米，上锥筒2的锥角为六十度，下锥筒3的锥角为六十度。上锥筒2的下端外径和本体1的外径相等，下锥筒3的上端外径和本体1的外径相等，所以套管下入及活动时，井下套管阀副管用钢丝联接器不易碰伤从而可受到保护。

实施例2，如附图3、4所示，该副管联接装置包括副管13和井下套管阀副管用钢丝联接器；在副管13的钢丝15中部固定安装有井下套管阀副管用钢丝联接器，副管13的钢丝15通过井下套管阀副管用钢丝联接器的螺纹孔上的紧固螺钉顶紧在井下套管阀副管用钢丝联接器的内壁上。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

实施例1的使用过程：工作时，如附图3所示，副管13受损后，其内部的铜管14和钢丝15均会被挤毁；先用断线钳将受损副管13剪切掉，再用专用剥管刀将铜管14及钢丝15外壁处的硬质塑胶剥离，裸露的钢丝15长约8cm，铜管14长约9cm；铜管14可通过专用接头重新连接，相对于连接好的钢丝15来说，新连接的铜管14稍稍弯曲（可确保铜管14不受力，钢丝15受力），而钢丝15可在剪掉其破损部位后，将需要连接的φ8mm钢丝15的两端分别穿过上锥筒2的腔体和下锥筒3的腔体进入本体1的通孔4内，钢丝15的两端在本体1的通孔4内正中间会合，再将8根直径6mm螺钉旋入对应的螺孔中，上紧后将露出本体1外的螺钉拧断，再用榔头或锉刀修复本体1的螺孔表面，保证表面平整光滑；厂房试验表明，井下套管阀副管用钢丝联接器连接后的上下两段钢丝15在经受拉力500kg后，井下套管阀副管用钢丝联接器完好无损，且钢丝15未脱落，能够满足应受力300kg的要求。

如附图4所示，副管联接装置的外径为20mm，现场应用时将其安置于套管本体16外壁，接近于套管节箍17处，φ177.8mm的套管节箍17外径为194.46mm，副管13随同套管入井过程中，为固定和保护副管13，在每个套管节箍17处安装一个副管卡箍18，副管卡箍18厚度为16mm，副管卡箍18最高面与套管本体16外壁高度差为24.33mm（194.46/2－177.8/2+16），该值大于副管联接装置的外径（20mm），所以套管下入及活动时，副管联接装置不易碰伤从而可受到保护。