一种新型快速连接式联顶节的制作方法

文档序号:15518116发布日期:2018-09-25 18:49阅读:489来源:国知局

本实用新型涉及海上平台钻井领域,具体涉及一种新型快速连接式联顶节。



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:

本实用新型的目的在于提供一种新型快速连接式联顶节,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。

本实用新型通过下述技术方案实现:

一种新型快速连接式联顶节,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还设置有从内向外分布的减震层、支撑层,所述减震层的内侧与大小头接触、减震层的外侧与支撑层接触;所述支撑层的内侧与减震层接触、支撑层的外侧与套筒接触。

针对现有技术中连接大小头耗时耗力、效率低下的问题,本实用新型提出一种新型快速连接式联顶节,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。本实用新型中由于套筒的存在,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,本实用新型中大小头和套筒之间还设置有从内向外分布的减震层、支撑层,即是本实用新型中,套筒虽然和大小头的大头端通过螺纹连接,但是大头端以上区域的大小头外径均小于了套筒内径,因此在该间隙内设置减震层、支撑层,使得本实用新型从内向外依次为大小头、减震层、支撑层、套筒。其中支撑层使用现有的硬质材料即可,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,确保本实用新型整体具有足够的强度、提高本实用新型的使用寿命。而减震层使用减振材料制作而成,降低上卸扣过程中对大小头本体的冲击破坏,进一步提高本实用新型长期使用过程中的结构稳定性。实用新型人经过实验证实,对于5”钻杆×13-3/8”套管所用的大小头而言,用于本实用新型中,若不设置减震层和支撑层,对于6口井的表层批钻需要使用两个本实用新型中的工具才能确保完成,而设置了减震层和支撑层后,仅用一个工具也能够完成8口井的表层批钻作业,且完成后拆开套筒、减震层、支撑层进行检查,大小头结构完好无损。

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,极大的提高本实用新型的使用方便性。

优选的,所述套筒由不锈钢材料制作而成。确保套筒的强度、避免在海上潮湿空气中轻易锈蚀受损。

优选的,所述减震层为环形的橡胶垫。利用橡胶垫优良的弹性和复位能力,对上卸扣过程中的震动进行高效的吸收,确保减震性能。

优选的,所述支撑层为钢环。确保支撑层具有足够的支撑强度,进一步确保对支撑层内的减震层和大小头的物理保护。

优选的,所述钢环由卯榫连接的两部分组成。由卯榫连接的方式将钢环分为了两部分,便于钢环在大小头上的套入或取下,进一步提高本实用新型的使用方便性。

本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本实用新型一种新型快速连接式联顶节,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、本实用新型一种新型快速连接式联顶节,大小头和套筒之间还设置有从内向外分布的减震层、支撑层,其中支撑层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,确保本实用新型整体具有足够的强度、提高本实用新型的使用寿命;减震层用于降低上卸扣过程中对大小头本体的冲击破坏,进一步提高本实用新型长期使用过程中的结构稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

图1为本实用新型具体实施例的轴向剖视图;

图2为本实用新型具体实施例的外部结构示意图;

图3为本实用新型具体实施例中支撑层的结构示意图。

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-减震层,5-支撑层,6-搭扣。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

实施例1:

如图1至图3所示的一种新型快速连接式联顶节,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之间还设置有从内向外分布的减震层4、支撑层5,所述减震层4的内侧与大小头1接触、减震层4的外侧与支撑层5接触;所述支撑层5的内侧与减震层4接触、支撑层5的外侧与套筒3接触。所述套筒3由两个半圆环通过搭扣6连接而成。所述套筒3由不锈钢材料制作而成。所述减震层4为环形的橡胶垫。所述支撑层5为钢环。所述钢环由卯榫连接的两部分组成。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、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,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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