一种万向短节的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种万向短节，属于油井作业【技术领域】。万向短节包括上接头、中心管、下接头和下接头外套；中心管的下端为外凸的球体；下接头的内部开有纵向贯通的通孔，且下接头的上端内壁为内凹的半球面，中心管的下端外凸的球体位于下接头的上端内壁内凹的半球面中；下接头外套的内部开有纵向贯通的通孔，且下接头外套的上端内壁为内凹的半球面，中心管的下端外凸的球体位于下接头外套的上端内壁内凹的半球面中，以形成万向短节旋转部分。本实用新型通过形成万向短节旋转部分，使得油管所连接的作业仪器在万向短节旋转部分的作用下在油管轴向范围内可任意旋转，使得作业仪器在注水井的拐点处可自由弯曲并正常通过。
【专利说明】一种万向短节
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油井作业【技术领域】，特别涉及一种万向短节。
【背景技术】
[0002]目前，在对国内油田的注水井进行作业时经常遇到有些注水井的斜度较大的难题，对于斜度较大的注水井，因斜度处拐点大，经常导致作业仪器在下入和起出注水井时无法通过或卡在注水井某处的现象，给现场施工带来困难，大大降低斜井作业成功率。
[0003]鉴于此，现有技术引入万向短节用于连接油田注水井中油管连接作业仪器进行下井作业。伸入注水井的油管通过万向短节连接作业仪器，作业仪器在遇到斜度较大的注水井中的拐点时，可以根据万向短节的可弯曲性通过注水井中的拐点，从而对注水井进行作业。
[0004]但目前油田注水井所使用的万向短节自身结构有局限，只能在某些特定的方向上进行弯曲，使得连接万向短节的注水井内作业仪器在下入和起出过程中通过注水井内的拐点时不能任意弯曲，给施工作业带来不便。
实用新型内容
[0005]为了解决现有的技术问题，本实用新型实施例提供了一种万向短节。所述技术方案如下:
[0006]一方面，本实用新型实施例提供了一种万向短节，所述万向短节包括:上接头、中心管、下接头和下接头外套；
[0007]所述上接头下端与所述中心管的上端连接；
[0008]所述中心管的内部开有纵向惯通的通孔，且所述中心管的下端为外凸的球体；
[0009]所述下接头的内部开有纵向贯通的通孔，且所述下接头的上端内壁为内凹的半球面，所述中心管的下端外凸的球体位于所述下接头的上端内壁内凹的半球面中；
[0010]所述下接头外套的内部开有纵向贯通的通孔，且所述下接头外套的上端内壁为内凹的半球面，所述中心管的下端外凸的球体位于所述下接头外套的上端内壁内凹的半球面中，以形成万向短节旋转部分；
[0011]所述下接头外套的下端内壁与所述下接头的上端外壁连接。
[0012]优选地，所述万向短节还包括:复位装置；
[0013]所述复位装置设置在所述上接头和所述下接头外套之间。
[0014]优选地，所述复位装置为弹性元件。
[0015]优选地，所述中心管的上端圆柱体外壁顶端设置有第一环形密封槽，所述第一密封槽中容置有第一密封圈。
[0016]优选地，所述中心管下端球体顶部设置有第二环形密封槽，所述第二密封槽中容置有第二密封圈。
[0017]优选地，所述下接头上端半球面形内壁设置有第三环形密封槽，所述第三环形密封槽容置有第三密封圈；所述下接头的上端外壁设置有第四环形密封槽，所述第四环形密封槽容置有第四密封圈。
[0018]优选地，所述下接头外套下端内壁设置有第五环形密封槽，所述第五密封槽中容置有第五密封圈。
[0019]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0020]本实用新型实施例提供的万向短节，通过中心管的下端外凸的球体位于下接头外套的上端内壁内凹的半球面形成万向短节旋转部分，使得油管所连接的作业仪器在万向短节旋转部分的作用下在油管轴向范围内可任意旋转，使得作业仪器在注水井的拐点处可自由弯曲并正常通过，确保注水井下作业施工顺利进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本实用新型实施例提供的万向短节的结构示意图；
[0023]图2是本实用新型实施例提供的万向短节的上接头的示意图；
[0024]图3是本实用新型实施例提供的万向短节的中间管的示意图；
[0025]图4是本实用新型实施例提供的万向短节的下接头外套的示意图；
[0026]图5是本实用新型实施例提供的万向短节的下接头的示意图。
[0027]图1中各符号表示含义如下:
[0028]I上接头，1-1第一密封槽，2中心管，2-1第二密封槽，3下接头外套，3-1第五密封槽，4下接头，4-1第三密封槽，4-2第四密封槽，5复位装置，6异型密封圈，7?100形密封圈。
【具体实施方式】
[0029]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
[0031]一种万向短节的结构如图1所示，万向短节包括:上接头1、中心管2、下接头外套3和下接头4 ;
[0032]上接头I下端与中心管2的上端连接；
[0033]中心管2的内部开有纵向惯通的通孔，且中心管2的下端为外凸的球体；
[0034]下接头4的内部开有纵向贯通的通孔，且下接头4的上端内壁为内凹的半球面，中心管2的下端外凸的球体位于下接头4的上端内壁内凹的半球面中；
[0035]下接头外套3的内部开有纵向贯通的通孔，且下接头外套3的上端内壁为内凹的半球面，中心管2的下端外凸的球体位于下接头外套3的上端内壁内凹的半球面中，以形成万向短节旋转部分；
[0036]下接头外套3的下端内壁与下接头4的上端外壁的连接。
[0037]本实施例提供的万向短节，通过中心管2的下端外凸的球体位于下接头外套3的上端内壁内凹的半球面形成万向短节旋转部分，使得油管所连接的作业仪器在万向短节旋转部分的作用下在油管轴向范围内可任意旋转，使得作业仪器在注水井的拐点处可自由弯曲并正常通过，确保注水井下作业施工顺利进行。
[0038]具体地，上接头I的结构如图2所示，上接头I内部开有纵向惯通的通孔，上端内壁为阶梯形，下端内壁有与中心管2连接的内螺纹(图1中未示出)。
[0039]中心管2的结构如图3所示，中心管的上端和中部为圆柱体、下端为外凸球体，中心管2的内部开有纵向惯通的通孔；中心管2的上端圆柱体外壁有外螺纹(图2中未示出)，与上接头下端内壁的内螺纹连接。
[0040]下接头外套3的结构如图4所示，下接头外套3的内部开有纵向贯通的通孔，且下接头外套3的上端内壁为内凹的半球面，中心管2的下端外凸的球体位于下接头外套3的上端内壁内凹的半球面中，以形成万向短节旋转部分；下接头外套3的下端内壁有内螺纹(图3中未示出)，与下接头4的上端外壁设置的外螺纹(图4中未示出)连接。
[0041]下接头4的结构如图5所示，下接头4的内部开有纵向贯通的通孔，且下接头4的上端内壁为内凹的半球面，中心管2的下端外凸的球体位于下接头4的上端内壁内凹的半球面中；下接头4的上端外壁设有与下接头外套3的下端内壁螺纹连接的外螺纹(图4中未示出)。
[0042]万向短节旋转部分在万向短节轴向范围内可任意旋转小于15°的角度。
[0043]现有的万向短节，在上接头I和下接头4之间没有设置过渡部分，存在设计缺陷，所以万向短节在下入注水井时，通常会出现下接头4刮蹭所连接的油管接箍的问题；而且，下接头4的上端半球面内壁与中心管2的下端球体下部接触形成的万向短节旋转部分，在通过注水井的拐点后，不能很好的回位到油管的轴向方向上，而与注水井的内壁接触，导致万向短节在注水井中动作阻力大的问题，进一步增加了万向短节的损坏可能性。在本实施例中，通过以下方式对万向短节进行保护。
[0044]万向短节还包括:复位装置5 ；
[0045]复位装置5设置在上接头I和下接头外套3之间。
[0046]通过在万向短节的上接头I和下接头外套3之间设置复位装置5，复位装置5作为上接头I和下接头4之间设置的过渡部分，避免下接头4刮蹭油管接箍的缺陷；而且，通过复位装置5，使得万向短节旋转部分在通过注水井的拐点后自动回位到油管的轴向方向上，避免了万向短节在通过注水井的拐点后还与注水井内壁接触，使得万向短节在注水井中动作畅通无阻力的同时，降低了万向短节的损坏可能性。
[0047]具体地，复位装置5为弹性元件。弹性元件包括但不限于:压簧和螺旋弹簧等。
[0048]现有在开采油井的过程中，通常需要专门的注水井将水注入油藏，保持或恢复油层压力，通常情况下会通过带有万向短节的油管向注水井中注水，在注水过程中，由于与油管连接的万向短节本身密封不严，导致注入的水会通过万向短节的缝隙泄露，从而导致需要保持或恢复的油层压力不够，给注水井的施工作业带来不便。
[0049]在本实施例中，具体地，中心管2的上端圆柱体外壁顶端设置有第一环形密封槽
1-1，第一密封槽1-1中容置有第一密封圈7。
[0050]中心管2下端球体顶部设置有第二环形密封槽2-1，第二密封槽2-1中容置有第二密封圈9。
[0051]下接头4上端半球面形内壁设置有第三环形密封槽4-1，第三环形密封槽4-1容置有第三密封圈6 ;下接头4的上端外壁顶部设置有第四环形密封槽4-2，第四环形密封槽4-2容置有第四密封圈8。
[0052]下接头外套3下端内壁底部设置有第五环形密封槽3-1，第五密封槽3-1中容置有第五密封圈10。
[0053]通过分别在上接头、中心管、下接头和下接头外套上分别设置容置密封圈的密封槽，通过密封槽容置密封圈的方式来对注水井中连接注水油管的万向短节进行密封，避免了在向注水井中注水时水从万向短节的缝隙流出，确保了需要保持或恢复的油层压力，保证了注水高压差对密封性能的要求，给对注水井的施工作业带来了方便。
[0054]具体地,第一、二、四、五密封圈为O形密封圈；第三密封圈为异形密封圈。
[0055]进一步地，异形密封圈可以是非标准O型密封圈。
[0056]通过以上描述，本实施例提供的万向短节，通过中心管的下端球体和下接头的半球面上端内壁接触，形成万向短节旋转部分，使得油管所连接的作业仪器在万向短节旋转部分的作用下在油管轴向范围内可任意旋转，使得作业仪器在注水井的拐点处可自由弯曲并正常通过，确保注水井下作业施工顺利进行。
[0057]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种万向短节，其特征在于，所述万向短节包括:上接头、中心管、下接头和下接头外套； 所述上接头下端与所述中心管的上端连接； 所述中心管的内部开有纵向惯通的通孔，且所述中心管的下端为外凸的球体； 所述下接头的内部开有纵向贯通的通孔，且所述下接头的上端内壁为内凹的半球面，所述中心管的下端外凸的球体位于所述下接头的上端内壁内凹的半球面中； 所述下接头外套的内部开有纵向贯通的通孔，且所述下接头外套的上端内壁为内凹的半球面，所述中心管的下端外凸的球体位于所述下接头外套的上端内壁内凹的半球面中，以形成万向短节旋转部分； 所述下接头外套的下端内壁与所述下接头的上端外壁连接。
2.根据权利要求1所述的万向短节，其特征在于，所述万向短节还包括:复位装置； 所述复位装置设置在所述上接头和所述下接头外套之间。
3.根据权利要求2所述的万向短节，其特征在于，所述复位装置为弹性元件。
4.根据权利要求1所述的万向短节，其特征在于，所述中心管的上端圆柱体外壁顶端设置有第一环形密封槽，所述第一密封槽中容置有第一密封圈。
5.根据权利要求1所述的万向短节，其特征在于，所述中心管下端球体顶部设置有第二环形密封槽，所述第二密封槽中容置有第二密封圈。
6.根据权利要求1所述的万向短节，其特征在于，所述下接头上端半球面形内壁设置有第三环形密封槽，所述第三环形密封槽容置有第三密封圈；所述下接头的上端外壁设置有第四环形密封槽，所述第四环形密封槽容置有第四密封圈。
7.根据权利要求1所述的万向短节，其特征在于，所述下接头外套下端内壁设置有第五环形密封槽，所述第五密封槽中容置有第五密封圈。
【文档编号】E21B17/02GK204113136SQ201420436572
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】林春庆, 韩新德, 黄文松, 郭朝霞 申请人:中国石油天然气股份有限公司