本发明涉及海上平台钻井领域，具体涉及一种高强度的海上油田钻井辅助装置。
背景技术：
固井，是指向井内下入套管，并向井眼和套管之间的环形空间注入水泥的施工作业。是钻完井作业过程中不可缺少的一个重要环节，它包括下套管和注水泥。固井技术是多学科的综合应用技术，具有系统性、一次性和时间短的特点。固井的主要目的是保护和支撑油气井内的套管，封隔油、气和水等地层。对于海上钻井工程而言，由于工程部门在架设导管架时就会锤入隔水导管入泥，因此与陆地表层套管不同的是，海上钻井工程中表层套管是下入在隔水导管内的。同时，目前国内各海上油田均大力提倡“优快”作业模式，对于表层一开作业而言，其作业模式是下入表层套管后，在井口小平台座设环板于隔水导管上，在套管最顶端连接大小头，通过大小头进行变扣，之后与钻杆连接，通过钻杆将表层套管彻底送至井口小平台，将最上方的套管接箍放置在环板上进行承载，之后从环板上的接箍处卸开表层套管，即可调整钻井平台的悬臂梁和井架位置进行下一口井的作业，同时在井口小平台使用简易水泥头进行表层固井作业，从而实现工期的大量节省。在此过程中，大小头(联顶节)是必不可少的一个工具，其功能是实现套管和钻杆之间的连接。现有的大小头都是下端大、上端小，便于下端连接套管，上端连接钻杆，因此现有的大小头都是呈近似锥形的结构，这就导致了无论使用钻井大钳还是套管钳，都十分不便夹紧大小头，从而导致大小头两端分别与套管和钻杆进行上扣连接时都十分不便，经常需要耗费大量时间在现场进行调整，才能够实现大小头和套管、钻杆之间的稳定上扣，严重影响表层批钻的作业效率。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种高强度的海上油田钻井辅助装置，以解决现有技术中连接大小头耗时耗力、效率低下的问题，实现快速高效的完成大小头与套管、钻杆之间的连接的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种高强度的海上油田钻井辅助装置，包括大小头，所述大小头的下端为大头端、上端为小头端，所述小头端内设置钻杆母扣，所述大头端的底部设置向外凸出的套管公扣，还包括环形的套筒，所述套筒由两个半圆环可拆卸连接而成，所述套筒套在大小头外，套筒的内径等于大小头大头端的外径，套筒与大小头的大头端之间通过螺纹连接，所述套管公扣凸出在套筒外；所述大小头和套筒之间充填n个弧形块，所述弧形块的形状与大小头和套筒之间的间隙形状相匹配，n个弧形块彼此相连围绕成环状，其中n≥3；相邻两个弧形块之间榫卯连接，所述弧形块由刚性材料制作而成。
针对现有技术中连接大小头耗时耗力、效率低下的问题，本发明提出一种高强度的海上油田钻井辅助装置，本工具包括了现有的大小头结构，其中大小头的上、下两端分别为小头端、大头端，其中小头端用于与钻杆底部连接，因此小头端内设置钻杆母扣，大头端用于与套管顶部连接，因此设置向外凸出的套管公扣，用于直接旋入至套管接箍中。套筒设置在大小头外，由于套筒的内径等于大小头大头端的外径，因此套筒与大小头的大头端之间能够直接通过螺纹进行连接，确保了套筒和大小头之间连接稳定，使得套筒和大小头连接成稳定的整体结构，大小头上的套管公扣凸出在套筒外，从而避免套筒对套管公扣正常使用带来干扰。套筒由两个半圆环可拆卸连接而成，便于套入大小头外，同时便于拆卸取下。本发明中由于套筒的存在，无论是使用套管钳还是钻井大钳，都能够规避大小头锥形结构导致的不便夹紧上扣的问题，工人直接使用套管钳或钻井大钳夹紧套筒，由于套筒外侧形状不再是不规则的锥形结构，而是完整的桶状结构，因此能够方便快速的实现大小头与套管、钻杆之间的连接。此外，大小头和套筒之间充填n个弧形块，弧形块的形状根据不同型号的大小头设置，以满足弧形块的形状与大小头和套筒之间的间隙形状一致，使得弧形块能够充分且稳定的充填在套筒和大小头之间，确保弧形块同时与大小头和套筒相接触。n个弧形块彼此相连围绕成环状，从而通过n个弧形块完全充填满大小头和套筒之间的间隙，由于弧形块由刚性材料制作而成，此处的刚性材料使用现有技术中的各种刚性材料均可，仅需满足足够的刚性支撑能力即可。n个弧形块用于提高套筒和大小头之间的强度与承载能力，以应对钻井大钳夹持套筒时所施加的极大的咬合力，确保本发明整体具有充分且稳定的强度，无论从哪个方向上夹持套筒，由于弧形块充分的充填作用，因此套筒都能够承受相应的咬合力，最终提高本发明的使用寿命。发明人经过实验证实，对于5”钻杆×13-3/8”套管所用的大小头而言，用于本发明中，若不设置弧形块，对于6口井的表层批钻需要使用两个本发明中的工具才能确保完成，即是必然会用坏一个，而设置了弧形块后，仅用一个工具也能够完成6口井的表层批钻作业，且使用完成后拆下套筒、弧形块进行检查，大小头表面完好无磕碰与磨损。
优选的，所述套筒由两个半圆环通过搭扣连接而成。本方案中，大小头连接前可将套筒通过搭扣连接成整体，之后与大小头的大头端进行螺纹连接。在使用完成后，打开相互连接的搭扣，再同时从大小头上卸松两个半圆环，即能够实现简单方便的拆卸，极大的提高本发明的使用方便性。
优选的，所述弧形块由钢板制作而成。
优选的，所述弧形块的相对两侧分别设置通槽、凸起，所述通槽和凸起相互匹配，相邻两个弧形块之间，通过将一个弧形块的凸起插入至另一个弧形块的通槽中实现连接。本方案中对相邻两个弧形块之间的榫卯连接结构做出具体限定，通过相互匹配的通槽和凸起，将一个弧形块的凸起插入另一个弧形块的通槽中，从而极大的提高n个弧形块的整体性，提高本发明使用过程中内部应力分布的均匀性，从整体上提高强度与承载。本方案中的通槽优选为工字槽结构，从而使得凸起只能从通槽的端部插入，能够更加提高连接稳定性和整体性。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种高强度的海上油田钻井辅助装置，由于套筒的存在，无论是使用套管钳还是钻井大钳，都能够规避大小头锥形结构导致的不便夹紧上扣的问题，工人直接使用套管钳或钻井大钳夹紧大小头，即能够方便快速的实现大小头与套管、钻杆之间的连接。
2、本发明一种高强度的海上油田钻井辅助装置，n个弧形块用于提高套筒和大小头之间的强度与承载能力，以应对钻井大钳夹持套筒时所施加的极大的咬合力，确保本发明整体具有充分且稳定的强度，无论从哪个方向上夹持套筒，由于弧形块充分的充填作用，因此套筒都能够承受相应的咬合力，最终提高本发明的使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明具体实施例的轴向剖视图；
图2为本发明具体实施例的外部结构示意图；
图3为本发明具体实施例中弧形块的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-大小头，2-套管公扣，3-套筒，4-弧形块，5-通槽，6-凸起，7-搭扣。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1至图3所示的一种高强度的海上油田钻井辅助装置，包括大小头1，所述大小头1的下端为大头端、上端为小头端，所述小头端内设置钻杆母扣，所述大头端的底部设置向外凸出的套管公扣2，还包括环形的套筒3，所述套筒3由两个半圆环可拆卸连接而成，所述套筒3套在大小头1外，套筒3的内径等于大小头1大头端的外径，套筒3与大小头1的大头端之间通过螺纹连接，所述套管公扣2凸出在套筒3外；所述大小头1和套筒3之间充填n个弧形块4，所述弧形块4的形状与大小头1和套筒3之间的间隙形状相匹配，n个弧形块4彼此相连围绕成环状，其中n≥3；相邻两个弧形块4之间榫卯连接，所述弧形块4由刚性材料制作而成。所述套筒3由两个半圆环通过搭扣7连接而成。所述弧形块4由钢板制作而成。所述弧形块4的相对两侧分别设置通槽5、凸起6，所述通槽5和凸起6相互匹配，相邻两个弧形块4之间，通过将一个弧形块的凸起6插入至另一个弧形块4的通槽5中实现连接。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。