一种连续管管绳连接器的制作方法

本实用新型属于石油开采井下工具技术领域，具体涉及一种连续管管绳连接器。

背景技术：

目前在连续管相关完井作业中，除速度管柱作业是通过塔架移动提供支撑和安装装置外，在其他连续管作业中，多采用吊车拉油管，作业人员在注入头顶部配合穿入油管的传统穿管模式，存在过程不易控制、登高作业、注入头下方作业时间长等施工风险。为了解决这一问题，经过相关技术调研和实践，认为可采用一种液压绞车系统提供穿油管动力，人员在地面操作，由钢丝绳带动连续管进入注入头的穿管方法，可降低施工现场高处作业、吊装作业等风险，但采用地面穿管的作业模式，其中的一个技术关键是钢丝绳与连续管在拉力作用下的可靠连接，需要配套专门的连接器。

现有的几种常规连续管连接器，主要有外卡瓦式连接器、环压式连接器、沟槽/凹坑式连接器，上述几种连接器虽能实现与连续管的可靠连接，但不能实现与钢丝绳的连接，且不具备C环卡瓦、万向活节等结构；另外，连接器与钢丝绳及连续管的连接强度，需确保钢丝绳达到极限拉力时，连接器不会与钢丝绳或连续管分离。

技术实现要素：

本实用新型的目的一是解决现有连接器只能连接连续管，无法与钢丝绳连接的问题；目的二是在钢丝绳达到极限拉力时，连接器不会与钢丝绳或连续管分离；目的三是在牵引连续管通过注入头时，减少作业人员在注入头顶部或底部作业次数或时长，降低施工风险。

为此，本实用新型提供了一种连续管管绳连接器，包括中心杆，所述中心杆外壁自上至下依次为锥形段、圆柱段和缩径段，所述的圆柱段与锥形段小直径一端连贯，所述的锥形段上套设着C环卡瓦，所述的C环卡瓦的外表面设有锯齿突刺，圆柱段上通过第一螺纹连接着锁紧套，缩径段前端通过万向接头连接着钢丝绳压帽；

所述的钢丝绳压帽由绳帽短接、钢丝绳帽和钢丝绳压块组成，钢丝绳帽为中空的贯通体，它的内腔分为两部分，分别是直筒段和锥筒段，锥筒段的大直径端与直筒段连贯，所述的绳帽短接的一端连接于万向接头，另一端通过外壁的第二螺纹插入直筒段内，所述的锥筒段内置有钢丝绳压块，所述钢丝绳压块中心开设通孔，所述通孔用于卡紧钢丝绳端部。

进一步地，所述锁紧套沿径向开设限位孔，所述的限位孔贯穿锁紧套壁厚和第一螺纹，限位孔内插有限位稳钉。

进一步地，所述万向接头由万向球头和万向球头短接组成，万向球头位于绳帽短接和中心杆之间，所述绳帽短接的端面与万向球头的外球面抵接，中心杆的端面通过外壁的第三螺纹插入万向球头的内凹面，所述万向球头短接的前端内壁与绳帽短接螺纹连接，后端内壁开设放置万向球头的球形槽。

进一步地，所述钢丝绳压块的外壁为与钢丝绳帽的锥筒段相匹配的锥形，钢丝绳压块的轴向长度小于锥筒段轴向长度，钢丝绳压块中心的通孔设有两段，分别是大直径孔段和小直径孔段，所述大直径孔段与绳帽短接紧邻，且在压紧钢丝绳时，大直径孔段用于容纳浇注的铝合金套。

进一步地，所述限位孔所在处的锁紧套的直径等于待连接的连续管的直径。

进一步地，所述锥形段所在的中心杆的一端的端面设有倒角。

进一步地，一种连续管管绳连接器的实施方法，包括如下步骤：

步骤一，组装连续管管绳连接器

S101：将钢丝绳的一端置于方形壳体内，浇注铝合金，形成铝合金套,取出钢丝绳；

S102：将钢丝绳压块装入钢丝绳帽的锥筒段内，取钢丝绳使其自由端依次穿过钢丝绳压块的通孔、钢丝绳帽的锥筒段，并从钢丝绳帽穿出，直至钢丝绳浇注有铝合金套的一端卡在钢丝绳压块的大直径孔段内；

S103：将钢丝绳帽、绳帽短接和万向球头短接依次通过螺纹连接，使得绳帽短接的一端顶住铝合金套,另一端顶住万向球头；

S104：将锁紧套通过第一螺纹套接在中心杆上，并套设C环卡瓦在中心杆上，使C环卡瓦处于自由松弛状态；

S105：将中心杆与万向球头通过第三螺纹连接，完成连续管管绳连接器的组装；

步骤二，连接连续管与连续管管绳连接器

S201：将连续管管绳连接器的C环卡瓦端插入连续管内，直至锁紧套直径小于连续管直径部分全部插入连续管内；

S202：通过锁紧套的上扣推力，使C环卡瓦向中心杆的锥形段的大直径位置移动而张开，C环卡瓦的锯齿突刺与连续管的内表面啮合；

步骤三，钢丝绳牵引连接着连续管的连续管管绳连接器从鹅颈架进入注入头，然后依次通过注入头顶部、注入头链条中心、注入头底部防喷盒，并在注入头防喷盒和注入头撬架底部有限空间内自由弯折，使钢丝绳带连续管顺利穿过防喷盒；

步骤四，拆卸钢丝绳、连续管与连续管管绳连接器的连接。

进一步地，对钢丝绳与连续管管绳连接器具有两次固定，分别是钢丝绳帽的锥筒段与钢丝绳压块的锥形外壁配合，使得钢丝绳受拉力作用时，钢丝绳压块沿锥筒段的锥面向锥筒段与钢丝绳压块之间的锥形空间前移，压紧钢丝绳，钢丝绳压块越向大直径孔段移动，钢丝绳被压得越紧，完成钢丝绳与连续管管绳连接器的一次固定；

若一次固定失效，铝合金套将卡在大直径孔段和由钢丝绳压块的大直径孔段、小直径孔段之间的台阶位置处，承受钢丝绳的拉力作用，防止钢丝绳与连续管管绳连接器分离，完成钢丝绳与连续管管绳连接器的二次固定。

进一步地，所述步骤四中拆卸钢丝绳、连续管与连续管管绳连接器的连接包括：

拆卸限位稳钉，解除锁紧套相对于中心杆的止退作用，卸扣第一螺纹，中心杆相对于锁紧套向后端移动，环卡瓦与中心杆的锥形段的大直径部位分离，型卡瓦依靠自身弹性，恢复原状，完成连续管管绳连接器与连续管的分离；

卸扣第二螺纹，绳帽短节与钢丝绳帽分离，钢丝绳依次通过钢丝绳压块、钢丝绳帽的锥筒段从钢丝绳帽中抽出，完成钢丝绳与连续管管绳连接器的分离。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种连续管管绳连接器及实施方法，首先可以根据连续管的内径和钢丝绳外径，确定钢丝绳帽的锥筒段尺寸、钢丝绳压块尺寸、锁紧套最大外径及中心杆最大外径，实现多种尺寸的钢丝绳与多种尺寸连续管的连接；其次，通过C环卡瓦在锥面上的移动，可实现C环卡瓦锯齿与连续管内壁的啮合或分离，进而实现连接器与连续管的锚定或拆卸；再者，锁紧套上有限位孔，当锁紧套上至指定位置后，可通过稳钉紧固锁紧套；第三，通过钢丝绳压块上部大直径孔与铝合金套的配合，实现钢丝绳与连接器的二次固定；第四，通过连接器的万向节头可使连接器穿过防喷盒后，向任意方向弯折，便于连接器带连续管顺利穿过注入头及防喷盒。因此，本实用新型可有效指导现场连续管地面穿管施工，提高连续管作业效率，降低连续管穿管作业风险。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是连续管管绳连接器的结构示意图。

图2是连续管管绳连接器的连接及固定方法示意图。

图3是连续管管绳连接器的拆卸方法示意图。

附图标记说明：

1.中心杆；2.C环卡瓦；3.锁紧套；4.限位孔；5.万向球头；6.万向球头短接；7.绳帽短接；8.钢丝绳帽；9.钢丝绳压块；10.连续管；11.铝合金套；12.限位稳钉；13.钢丝绳；A.第一螺纹；B.第二螺纹；C.第三螺纹；

101.锥形段；102.圆柱段；103.缩径段；

801.直筒段；802.锥筒段；

901.大直径孔段；902.小直径孔段。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

需说明的是，在本实用新型中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的连续管管绳连接器的上、下、左、右，前端和后端即为附图中标示的前端和后端，具体地，管绳连接器连接钢丝绳一端为前端，连接连续管一端为后端。

现在参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所述技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所述技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

如图1所示，本实用新型提供了一种连续管管绳连接器，包括中心杆1，所述中心杆1外壁自上至下依次为锥形段101、圆柱段102和缩径段103，所述的圆柱段102与锥形段101小直径一端连贯，所述的锥形段101上套设着C环卡瓦2，所述的C环卡瓦2的外表面设有锯齿突刺，圆柱段102上通过第一螺纹A连接着锁紧套3，缩径段103前端通过万向接头连接着钢丝绳压帽；（此处的前端即为附图1、2、3中所标注的方向，具体地，管绳连接器连接钢丝绳一端为前端，连接连续管一端为后端）

所述的钢丝绳压帽由绳帽短接7、钢丝绳帽8和钢丝绳压块9组成，钢丝绳帽8为中空的贯通体，它的内腔分为两部分，分别是直筒段801和锥筒段802，锥筒段802的大直径端与直筒段801连贯，所述的绳帽短接7的一端连接于万向接头，另一端通过外壁的第二螺纹B插入直筒段801内，所述的锥筒段802内置有钢丝绳压块9，所述钢丝绳压块9中心开设通孔，所述通孔用于卡紧钢丝绳13端部。

本实用新型的目的是解决连续管地面穿管作业中钢丝绳与油管的承载连接难题，确保在钢丝绳达到极限拉力前，连接器不会与连续管分离，同时，确保油管顺利通过注入头。具体地，本实施例提供的连续管管绳连接器的工作原理（工作过程）如下：

首先，将钢丝绳压块9依次装入钢丝绳帽8的锥筒段802内，后将一端浇筑有铝合金套11的钢丝绳13的另一端依次穿过钢丝绳压块9和锥筒段802，并从钢丝绳帽8前端穿出，直至浇筑有铝合金套11的一端卡在钢丝绳压块9上部大直径孔内，如图2所示；至此，钢丝绳13通过锥筒段802和钢丝绳压块9的配合与连续管管绳连接器完成连接；

其次，将钢丝绳帽8、绳帽短节7及万向接头通过第二螺纹B依次连接，使得第二螺纹B位于绳帽短节7两端的丝扣全部上完后，绳帽短节7前端顶住钢丝绳压块套9上部大直径孔内的铝合金套11，对铝合金套14起限位作用，绳帽短节7后端的球面顶住万向接头，但不影响万向接头在球面上的自由旋转；至此，通过钢丝绳压块套9上部大直径孔、铝合金套11及钢丝绳短节7配合，完成钢丝绳13与连续管管绳连接器的二次固定；

然后，将锁紧套3通过第一螺纹A与中心杆1连接，第一螺纹A丝扣上至C环卡瓦2处于自由松弛状态即可；将万向接头与连接有锁紧套3的中心杆1通过螺纹连接；至此，连接器组装完成；从连接器后端将连接器插入连续管10内，直至锁紧套3的小直径部分全部插入连续管10内为止；通过锁紧套3上扣推力，使C环卡瓦2向中心杆1锥面的大直径位置移动而张开，C环卡瓦2的锯齿与连续管内表面啮合，实现连接器与连续管10连接；至此，连接器与连续管10的连接完成。

需要特别说明的是，实施例中的前端、后端均是按照附图1的标示进行描述的。中心杆1由倒角、圆锥面、第一螺纹A等结构组成，最大外径略小于连续管内径；C环卡瓦2，外表面有锯齿突刺，延轴向有贯通开口，内表面有一定角度倾角，与中心杆1锥面配合，通过在锥面上向后端移动，实现连接器与连续管10的连接，同时，可发生弹性形变，在不受推力作用时，可依靠自身弹性缩回，实现连接器与连续管10分离；锁紧套3，通过第一螺纹A与中心杆1连接，与C环卡瓦2及锥面配合，实现C环卡瓦2锯齿与连续管10内壁啮合或分离，具体地，锁紧套3推动C环卡瓦2在锥面上向后端移动，C环卡瓦2张开，锯齿与连续管10内壁啮合，通过第一螺纹A卸扣，中心杆1向后端移动，C环卡瓦2相对前移，与中心杆1锥面大直径部位分离，C环卡瓦2依靠弹性缩回，锯齿与连续管10内壁分离，实现连接器拆卸；钢丝绳压帽，由钢丝绳帽8、钢丝绳压块9、绳帽短接7组成，用于实现一端带铝合金套11的钢丝绳13与连接器的连接。

本实施例的连续管管绳连接器并不限于连接某一特定尺寸的连续管或钢丝绳，可以根据连续管10的内径和钢丝绳13的外径，确定钢丝绳帽8的锥筒段802的尺寸、钢丝绳压块9的内孔尺寸、锁紧套3的最大外径以及中心杆1的最大外径，实现多种尺寸的钢丝绳13与多种尺寸连续管10的连接。

本实用新型的连续管管绳连接器既能实现与连续管的可靠连接，同时也可以实现与钢丝绳的连接，且连接的强度可以确保钢丝绳达到极限拉力时，连续管管绳连接器不会与钢丝绳或连续管分离，进而可确保钢丝绳牵引连续管顺利通过注入头，实现连续管地面穿管作业，进而实现连续管安全、高效安装，减少了作业人员登高作业次数，降低了作业人员在注入头顶部和下方的作业时间，极大地降低了施工风险，也可供技术人员开展连续管作业技术研究。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述锁紧套3沿径向开设限位孔4，所述的限位孔4贯穿锁紧套3壁厚和第一螺纹A，限位孔4内插有限位稳钉12。

通过限位稳钉12在限位孔4内的紧固，防止锁紧套3在连接过程中松扣，C环卡瓦2向中心杆1锥面的小直径位置滑脱，造成连接失败；同时，防止锁紧套3上扣过多，造成C环卡瓦2受力过大损坏；至此，连接器与连续管10的连接完成。

实施例3：

在实施例1的基础上，所述万向接头由万向球头5和万向球头短接6组成，万向球头5位于绳帽短接7和中心杆1之间，所述绳帽短接7的端面与万向球头5的外球面抵接，中心杆1的端面通过外壁的第三螺纹C插入万向球头5的内凹面，所述万向球头短接6的前端内壁与绳帽短接7螺纹连接，后端内壁开设放置万向球头5的球形槽。（此处的前端和后端即为附图1、2、3中所标注的方向，具体地，管绳连接器连接钢丝绳一端为前端，连接连续管一端为后端）。

具体地，万向接头由万向球头5和万向球头短接6组成，万向球头5内有螺纹，与中心杆1连接，可以实现全方向旋转，并可弯折一定角度，便于连接器顺利穿过注入头。

实施例4：

在实施例1的基础上，所述钢丝绳压块9的外壁为与钢丝绳帽8的锥筒段802相匹配的锥形，钢丝绳压块9的轴向长度小于锥筒段802轴向长度，钢丝绳压块9中心的通孔设有两段，分别是大直径孔段901和小直径孔段902，所述大直径孔段901与绳帽短接7紧邻，且在压紧钢丝绳13时，大直径孔段901用于容纳浇注的铝合金套11。

需要特别说明的是，锥筒段802的前端与钢丝绳压块9的前端形成锥形空间，该锥形空间用于牵引钢丝绳时钢丝绳压块9可以沿着锥面向锥形空间前移，钢丝绳压块9和锥筒段802的轴向长度的长度差作为锥形空间的距离。（此处的前端和后端即为附图1、2、3中所标注的方向，具体地，管绳连接器连接钢丝绳一端为前端，连接连续管一端为后端）。

连续管管绳连接器在与钢丝绳连接固定时，钢丝绳帽8内的锥筒段802与钢丝绳压块9外表面配合，使得钢丝绳13受拉力作用时，钢丝绳压块9延锥面向连接器前端移动，钢丝绳压块9内孔变小压紧钢丝绳13，钢丝绳压块9越向下移动，钢丝绳13被压得越紧，实现钢丝绳13与连接器的一次固定；在一次固定失效的情况下，铝合金套11将卡在大直径孔段901和钢丝绳压块9内孔之间的台阶位置，承受钢丝绳13的拉力作用，防止钢丝绳13与连接器分离，实现钢丝绳13与连接器的二次固定。

实施例5：

在实施例2的基础上，为了避免出现连续管10过长的卡在C环卡瓦2上，所述限位孔4所在处的锁紧套3的直径等于待连接的连续管10的直径。具体地，在将连续管10穿套在连续管管绳连接器上时，从连接器后端将连接器插入连续管10内，直至锁紧套3的小直径部分全部插入连续管10内。

实施例6：

在实施例1的基础上，为了顺利将连续管10穿套在连续管管绳连接器上，所述锥形段101所在的中心杆1的一端的端面设有倒角。

实施例7：

一种连续管管绳连接器的实施方法，包括如下步骤：

步骤一，组装连续管管绳连接器

S101：将钢丝绳13的一端置于方形壳体内，浇注铝合金，形成铝合金套11,取出钢丝绳13；

S102：将钢丝绳压块9装入钢丝绳帽8的锥筒段802内，取钢丝绳13使其自由端依次穿过钢丝绳帽8的直筒段801、钢丝绳压块9的通孔、锥筒段802前端与钢丝绳压块9前端之间形成的锥形空间，并从钢丝绳帽8穿出，直至钢丝绳13浇注有铝合金套11的一端卡在钢丝绳压块9的大直径孔段901内；

S103：将钢丝绳帽8、绳帽短接7和万向球头短接6依次通过螺纹连接，使得绳帽短接7的一端顶住铝合金套11,另一端顶住万向球头5；

S104：将锁紧套3通过第一螺纹A套接在中心杆1上，并套设C环卡瓦2在中心杆1上，使C环卡瓦2处于自由松弛状态；

S105：将中心杆1与万向球头5通过第三螺纹C连接，完成连续管管绳连接器的组装；

步骤二，连接连续管与连续管管绳连接器

S201：将连续管管绳连接器的C环卡瓦2端插入连续管10内，直至锁紧套3直径小于连续管10直径部分全部插入连续管10内；

S202：通过锁紧套3的上扣推力，使C环卡瓦2向中心杆1的锥形段101的大直径位置移动而张开，C环卡瓦2的锯齿突刺与连续管10的内表面啮合；

步骤三，钢丝绳13牵引连接着连续管10的连续管管绳连接器从鹅颈架进入注入头，然后依次通过注入头顶部、注入头链条中心、注入头底部防喷盒，并在注入头防喷盒和注入头撬架底部有限空间内自由弯折，使钢丝绳13带连续管10顺利穿过防喷盒；

步骤四，拆卸钢丝绳13、连续管10与连续管管绳连接器的连接。所述步骤四中拆卸钢丝绳13、连续管10与连续管管绳连接器的步骤包括：

拆卸限位稳钉12，解除锁紧套3相对于中心杆1的止退作用，卸扣第一螺纹A，中心杆1相对于锁紧套3向后端移动，C环卡瓦2与中心杆1的锥形段101的大直径部位分离，C型卡瓦2依靠自身弹性，恢复原状，完成连续管管绳连接器与连续管10的分离；

卸扣第二螺纹B，绳帽短节7与钢丝绳帽8分离，钢丝绳13依次通过锥筒段802前端与钢丝绳压块9之间的锥形空间、钢丝绳压块9以及直筒段801从钢丝绳帽8中抽出，完成钢丝绳13与连续管管绳连接器的分离。

具体地，钢丝绳13与连续管管绳连接器具有两次固定，分别是钢丝绳帽8的锥筒段802与钢丝绳压块9的锥形外壁配合，使得钢丝绳13受拉力作用时，钢丝绳压块9沿锥筒段802的锥面向锥筒段802与钢丝绳压块9之间的锥形空间前移，压紧钢丝绳13，钢丝绳压块9越向锥形空间前端移动，钢丝绳13被压得越紧，完成钢丝绳13与连续管管绳连接器的一次固定；

若一次固定失效，铝合金套11将卡在钢丝绳压块9的大直径孔段901和小直径孔段902之间的台阶位置，承受钢丝绳13的拉力作用，防止钢丝绳13与连续管管绳连接器分离，完成钢丝绳13与连续管管绳连接器的二次固定。

综上所述，本实用新型提供了一种在地面穿连续管施工作业中，同时连接穿连续管用钢丝绳及连续管的管绳连接器，从而在采用绞车系统地面穿连续管的过程中，实现引连续管入注入头的钢丝绳与连续管的过渡连接，且连接器卡瓦在油管内的锚定强度，满足钢丝绳将连续管引入注入头的拉力载荷要求，同时，使连接器到注入头顶部，顺利进入注入头链条中心，再进入注入头底部防喷盒后，在注入头防喷盒和注入头底部有限空间内，自由弯折，使钢丝绳带连续管顺利穿过防喷盒。本实用新型解决了钢丝绳与连续管在拉力载荷存在工况下的有效连接，同时，确保了钢丝绳牵引连续管顺利从鹅颈架进入注入头链条中心，并顺利通过整个注入头，为采用绞车系统地面穿入连续管作业提供了工具保证，进而实现了连续管的安全、高效安装，避免了作业人员等注入头顶部辅助穿连续管施工步骤，同时在注入头不用吊车配合的情况下，可完成连续管连接头的安装；减少了作业人员登高作业次数，降低了作业人员在注入头顶部和下方的作业时间，极大地降低了施工风险。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。