一种球头套式油井打捞用柔性短节的制作方法

本实用新型涉及一种油井打捞工具，特别涉及一种球头套式油井打捞用柔性短节。

背景技术：

在油田钻井和测井打捞作业中，打捞工具与井下落鱼（落井管柱或者仪器）的对中程度直接影响油井打捞效果，特别是对落井测井仪器的打捞需限制钻具的旋转以防损坏测井仪器，落井仪器不能进入引鞋引导区域内将无法完成打捞工作，甚至还会造成打捞事故，为了提高打捞的成功率，通常采取尽可能增大引鞋引导孔径和扩大导入斜面的方法来提高落鱼的导入效率，提高打捞效果，因此，在实际生产中引鞋的外壁与井筒的间距都非常小，一般都小于30毫米。但是，在水平井和和侧钻井的打捞作业中，由于水平井中存在的坡坑缺陷和井筒不规则走向，以及侧钻井中侧井筒的开窗变向等区域，大孔径引鞋与井筒之间相对调整空间很小，受刚性钻杆的约束，引鞋往往难以依靠自身做出方向的适应性调整，极易在该区域遇阻、遇卡，造成二次事故，特别是在侧钻井打捞作业中，如图1所示，引鞋无法转向导致对导斜器20施压过大，造成导斜器20向下移动，不仅使打捞工具难以进入侧井筒中，也使后续钻井工具难以进入侧井筒中，影响钻井作业和油田生产。因此，解决大引鞋油井打捞工具的方向导引问题是当前油田钻井和测井打捞作业中的一个现实技术课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供一种球头套式油井打捞用柔性短节，配套应用于大引鞋油井打捞工具中，实现对打捞工具的方向导引，提高打捞效率。

一种球头套式油井打捞用柔性短节，包括：上接头1、上压套2、上球头3、中间压套4、下球头7、下压套5和下接头8。

所述上接头1的上部带有内螺纹，用以与油井钻杆相连接，下部带有外螺纹，用以与所述上压套2相连接，端头内侧设置有上接头局部内凹圆弧球面；所述上压套2的上部设有与所述上接头1下部外螺纹配合的内螺纹并相互连接，下部内侧设置有上压套内凹圆弧球面，所述上压套内凹圆弧球面与所述上接头局部内凹圆弧球面组合构成等曲率连续弧形的第一圆弧形球面；所述下接头8的下部带有外螺纹，用以连接打捞工具，上部带有外螺纹，用以与所述下压套5相连接，端头内侧设置有下接头局部内凹圆弧球面；所述下压套5的下部设有与所述下接头8上部外螺纹配合的内螺纹并相互连接，上部内侧设置有下压套内凹圆弧球面，所述下压套内凹圆弧球面与所述下接头局部内凹圆弧球面组合构成等曲率连续弧形的第二圆弧形球面；所述上球头3上部设置有上球头外凸圆形球面，所述上球头外凸圆形球面镶卡在所述上压套2的下部内腔中，与所述第一圆弧形球面形成对应配合，使所述上球头3悬吊连接在所述上压套2的下部，并且能够在水平断面圆周径向上相对所述上压套2摆动一定角度；所述下球头7下部设置有下球头外凸圆形球面，所述下球头外凸圆形球面镶卡在所述下压套5的上部内腔中，与所述第二圆弧形球面形成对应配合，使所述下压套5悬吊连接在所述下球头7的下部，并且能够在水平断面圆周径向上相对所述下球头7摆动一定角度；所述中间压套4环套在所述上球头3和所述下球头7的外部，将所述上球头3的下端和所述下球头7的上端固定连接在一起，形成连接为一体的所述一种球头套式油井打捞用柔性短节。

进一步，在所述上接头1上所述上接头局部内凹圆弧球面部位处设置有上限位销6a，在所述上球头3与所述上接头局部内凹圆弧球面相互配合位置上对应开设上接头限位槽10a，所述上限位销6a延伸入所述上接头限位槽10a中，约束所述上球头3相对所述上接头1轴向的旋转运动；同时，在所述下接头8上所述下接头局部内凹圆弧球面部位处设置有下限位销6b，在所述下球头7与所述下接头局部内凹圆弧球面相互配合位置上对应开设下接头限位槽10b，所述下限位销6b延伸入所述下接头限位槽10b中，约束所述下接头8相对所述下球头轴向的旋转运动。

再进一步，在所述上球头3上的所述上球头外凸圆形球面上设置有上球头密封环12a，在所述下球头7上的所述下球头外凸圆形球面上设置有下球头密封环12b，以防止或者减小因钻井液渗入所述上球头外凸圆形球面与所述第一圆弧形球面之间的配合间隙或者所述下球头外凸圆形球面与所述第二圆弧形球面之间的配合间隙之间，从而影响所述上球头3相对于所述上压套2、所述下压套5相对所述下球头7在水平断面圆周径向上的摆动运动。

一种多节球头套式油井打捞用柔性短节，包括，上接头1、下接头8、若干数量的中间接头11和若干数量的球头组合单元。

所述球头组合单元包括上压套2、上球头3、中间压套4、下球头7和下压套5，其中：所述上球头3上的所述上球头外凸圆形球面镶卡在所述上压套2的下部内腔中，所述下球头7上的所述下球头外凸圆形球面镶卡在所述下压套5的上部内腔中，所述中间压套4环套在所述上球头3和所述下球头7的外部，将所述上球头3的下端和所述下球头7的上端固定连接在一起，使所述上压套2、上球头3、中间压套4、下球头7和下压套5形成一体连接；所述中间接头11上部和下部分别带有用以与所述下压套5和所述上压套2相连接的外螺纹，上下两端端头内侧分别设置有中间接头上部局部内凹圆弧球面和中间接头下部局部内凹圆弧球面，所述中间接头上部局部内凹圆弧球面和所述中间接头下部局部内凹圆弧球面分别与下压套内凹圆弧球面和上压套内凹圆弧球面组合构成等曲率连续弧形球面；对应数量所述中间接头11的上部和下部分别与所述球头组合单元下部的下压套5和上部的上压套2依次螺纹连接，将若干数量的所述球头组合单元连接成多节柔性链，所述多节柔性链上部通过上压套2与所述上接头螺纹连接在一起，下部通过下压套5与所述下接头8连接在一起，从而形成所述多节球头套式油井打捞用柔性短节。

所述一种多节球头套式油井打捞用柔性短节，在所述上接头1上所述上接头局部内凹圆弧球面、所述下接头8上所述下接头局部内凹圆弧球面、所述中间接头11上所述中间接头上部局部内凹圆弧球面和所述中间接头下部局部内凹圆弧球面上分别设置有限位销6，在所述上球头3和下球头7的外凸圆形球面上与所述限位销6设置对应相对应处分别开设有限位槽10，所述限位销6分别延伸入所述限位槽10中，约束各所述上球头3相对所述上接头1或者所述中间接头11、所述下接头8或者所述中间接头11相对所述下球头7轴向的旋转运动。

所述一种多节球头套式油井打捞用柔性短节，在各所述上球头3和各所述下球头7上的外凸圆形球面上设置有球头密封环12，以防止或者减小因钻井液渗入各所述外凸圆形球面与各所述等曲率连续弧形球面的配合间隙之间，从而影响所述上球头3相对于所述上压套2、所述下压套5相对所述下球头7在水平断面圆周径向上的摆动运动。

所述一种多节球头套式油井打捞用柔性短节，为了保证所述一种多节球头套式油井打捞用柔性短节的刚性，优选所述球头组合单元的数量为2-3个，对应使用的所述中间接头11的数量为1-2个。

本实用新型的有益效果是：提供一种球头套式油井打捞用柔性短节，采用外凸圆形球面与内凹圆弧球面的配合结构，实现上球头相对于上压套或者、下压套相对下球头在水平断面圆周径向上的摆动运动，从而实现球头套式油井打捞用柔性短节自身的柔性弯曲，对油井打捞工具进行方向导引，具有结构简单、使用方便、成本低、易加工等特点，配套应用于大引鞋油井打捞工具的打捞作业中，能够解决水平井中井筒缺陷区域和侧钻井中开窗变向区域的阻卡问题，导引角度最大可达到30°，保证打捞工具的顺利下行，提高油井落鱼的打捞效果和打捞效率。

附图说明

图1、侧钻斜井中侧开窗井筒示意图。

图2、单节dr-q-5型球头套式油井打捞用柔性短节装配结构图。

图3、图2中a-a断面剖视图。

图4、图2中b-b断面剖视图。

图5、双节dr-q-5型球头套式油井打捞用柔性短节装配结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图、以及所述一种球头套式油井打捞用柔性短节的装配方法对本实用新型请求保护的技术方案做进一步描述。

实施例1

一种单节dr-q-5型球头套式油井打捞用柔性短节，如图2所示，由上接头1、上压套2、上球头3、中间压套4、下球头7、下压套5、下接头8和对开螺套9组成。

所述上接头1的下部带有外螺纹，端头内侧设置有上接头局部内凹圆弧球面，所述上压套2的上部与所述上接头1下部螺纹连接，下部内侧设置有上压套内凹圆弧球面，所述上压套内凹圆弧球面与所述上接头局部内凹圆弧球面组合构成等曲率连续弧形的第一圆弧形球面；所述下接头8的上部带有外螺纹，端头内侧设置有下接头局部内凹圆弧球面，所述下压套5的下部与所述下接头8上部螺纹连接，上部内侧设置有下压套内凹圆弧球面，所述下压套内凹圆弧球面与所述下接头局部内凹圆弧球面组合构成等曲率连续弧形的第二圆弧形球面；所述上球头3上部的上球头外凸圆形球面镶卡在所述上压套2的下部内腔中，使所述上球头3悬吊连接在所述上压套2的下部，与所述第一圆弧形球面形成对应配合，使所述上球头3悬吊连接在所述上压套2的下部，并且能够在水平断面圆周径向上相对所述上压套2摆动一定角度；所述下球头7下部的下球头外凸圆形球面镶卡在所述下压套5的上部内腔中，与所述第二圆弧形球面形成对应配合，使所述下压套5悬吊连接在所述下球头7的下部，并且能够在水平断面圆周径向上相对所述下球头7摆动一定角度；所述上球头3的下部带有外螺纹，所述下球头7的上部开设有与所述对开螺套9相配合的螺套环形槽，所述对开螺套9带有外螺纹，断面呈l形，具有外展圆台平面，固定镶嵌在所述螺套环形槽中，所述中间压套4上部和下部分别带有内螺纹，上部与所述上球头3螺纹连接，下部与所述对开螺套9螺纹连接，将所述上球头3和所述下球头7固定连接起来，所述对开螺套9上的所述外展圆台平面支撑在所述中间压套4的底部，分解减小了所述中间压套4与所述上球头3和下球头7之间螺纹连接面上承受的重力，提高了所述上球头3与所述下球头7之间连接的稳定性和可靠性。

同时，在所述上接头1上设置有上限位销6a，在所述上球头3上对应开设上接头限位槽10a，如图3所示，所述上限位销6a和所述上接头限位槽10a分别对应设置2个，所述上限位销6a与所述上接头限位槽10a相互配合，约束所述上球头3相对所述上接头1轴向的旋转运动；同时，在所述下接头8上设置有下限位销6b，在所述下球头8上对应开设下接头限位槽10b，所述下限位销6b与所述下接头限位槽10b分别对应设置2个，所述下限位销6b与所述下接头限位槽10b相互配合，约束所述下接头8相对所述下球头7轴向的旋转运动；在所述上球头3上的所述上球头外凸圆形球面上设置有上球头密封环11a，在所述下球头7上的所述下球头外凸圆形球面上设置有下球头密封环12b。

所述一种单节dr-q-5型球头套式油井打捞用柔性短节的装配方法，包括以下步骤：

1、在所述上球头3的上球头外凸圆形球面上套置好上球头密封环11a后，将上球头3从上压套2的上部放置于所述上压套2的中心空腔内，使所述上球头3下部带有的外螺纹螺从所述上压套2的下端延伸出来，所述上球头7下部的上球头外凸圆形球面镶卡在所述上压套2的下部内腔中，与所述上压套2下部内侧设置的上压套内凹圆弧球面形成配合。

2、在所述下球头7的下球头外凸圆形球面上套置好下球头密封环11b后，将下球头7从下压套5的下部放置于所述下压套5的中心空腔内，使所述下球头7上部开设的螺套环形槽从所述下压套5的上端延伸出来，所述下球头7下部的下球头外凸圆形球面镶卡在所述下压套5的上部内腔中，与所述下压套5上部内侧设置的下压套内凹圆弧球面形成配合。

3、将对开螺套9组合固定镶嵌在所述下球头7上开设的螺套环形槽中，将所述中间压套4上部的内螺纹与所述上球头3下部的外螺纹配合连接，将下部的内螺纹与所述对开螺套9上的外螺纹配合连接，使所述上球头3和所述下球头7固定连接起来。

4、在上接头1下部端头内侧设置的上接头局部内凹圆弧球面上镶入上限位销6a后，将所述上接头1下部的外螺纹与所述上压套2上部的内螺纹配合连接，旋紧固定螺钉12对所述上接头1与所述上压套2之间的连接进行锁紧定位。

5、在下接头8上部端头内侧设置的下接头局部内凹圆弧球面上镶入下限位销6b后，将所述下接头8上部的外螺纹与所述下压套5下部的内螺纹配合连接，旋紧固定螺钉13对所述下接头8与所述下压套5之间的连接进行锁紧定位。

实施例2

一种双节dr-q-5型球头套式油井打捞用柔性短节，如图5所示，包括，上接头1、下接头8、中间接头11和2个球头组合单元。

所述球头组合单元由上压套2、上球头3、中间压套4、下球头7下压套5和对开螺套9组成，其中：所述上球头3上的所述上球头外凸圆形球面镶卡在所述上压套2的下部内腔中，所述下球头7上的所述下球头外凸圆形球面镶卡在所述下压套5的上部内腔中，所述上球头3的下部带有外螺纹，所述下球头7的上部开设有与所述对开螺套9相配合的螺套环形槽，所述对开螺套9带有外螺纹，固定镶嵌在所述螺套环形槽中，所述中间压套4上部和下部分别带有内螺纹，上部与所述上球头3螺纹连接，下部与所述对开螺套9螺纹连接，将所述上球头3和所述下球头7固定连接起来，使所述上压套2、上球头3、中间压套4、下球头7和下压套5形成一体连接。

所述中间接头11上部和下部分别带有用以与所述下压套5和所述上压套2相配合的外螺纹，两端端头内侧分别设置有中间接头局部内凹圆弧球面，所述中间接头11的上部与一个所述球头组合单元下部的下压套5螺纹固定连接，下部与另一个所述球头组合单元上部的上压套2螺纹固定连接，将2个所述球头组合单元连接成双节柔性球头链，所述双节柔性球头链上部通过上压套2与所述上接头螺纹连接，下部通过下压套5与所述下接头8螺纹连接，从而形成所述双节球头套式油井打捞用柔性短节。

同时，所述一种双节dr-q-5型球头套式油井打捞用柔性短节，在所述上接头1上所述上接头局部内凹圆弧球面、所述下接头8上所述下接头局部内凹圆弧球面和所述中间接头11两端端头内侧分别设置的所述中间接头局部内凹圆弧球面上分别设置有限位销6，在所述上球头3和所述下球头7的外凸圆形球面上与个所述限位销6相互对应位置处分别开设有限位槽10，所述限位销6分别延伸入对应的所述限位槽10中，约束各所述上球头3相对所述上接头1或者所述中间接头11、所述下接头8或者所述中间接头11相对所述下球头7轴向的旋转运动；在各所述上球头3和各所述下球头7上的外凸圆形球面上还分别设置有球头密封环12。