带压式旋转对接装置的制作方法

本发明涉及一种井控设备，尤其涉及一种带压式旋转对接装置。

背景技术：

对接装置是井口带压作业装置主要部件之一，在修井过程中主要用于带压作业上下连接,以保证作业前管线连接组装、作业时管柱起下方便等设备正常安全。但现有的对接装置结构简单，不能同时实现带压（指的是本对接装置能够在带有额定工作压力的情况下正常工作，中间连接主体必须具备承载、承压的功能，且上下垂直连通密封性能要求高）、可升降（即液压控制轴向运动来调节需要的连接高度）、可旋转（即液压控制周向运动来调节旋转需要的角度）、可调平（即液压控制调节压力平衡，对接装置是带压作业装置中调节压力平衡的唯一通道场所，上与作业防喷器组调平衡，只有当对接装置内压力与上部压力平衡时才能打开上部闸板过接箍；下与安全防喷器调平衡，只有当对接装置内压力与下部压力平衡时才能打开下部闸板过接箍；上下防喷器闸板切不可以同时打开、压力不平衡的时侯切不可以打开闸板）、可卸荷（指的是作业时井内压力突然升高，正常情况下是关闭所有的作业防喷器以防井喷且进行作业，但压力超过一定的值时必须打开卸荷阀采取放压卸荷以保证人员和设备的安全同时避免环境的污染）及安全环保等多元化需求，对接法兰不能调节应急控制，使用不方便。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种使用方便的带压式旋转对接装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：带压式旋转对接装置，包括：中间连接主体、与中间连接主体下端相连接的下连接法兰和与中间连接主体上端相连接的上连接法兰，在所述中间连接主体内设置有中间连接腔，在所述中间连接主体的下端外侧设置有缸体，在所述缸体与中间连接主体之间设置有活塞腔，在所述缸体的下端设置有油缸堵塞环，所述下连接法兰的中部滑动设置在油缸堵塞环与中间连接主体之间，在所述下连接法兰伸入活塞腔的上端设置有与活塞腔滑动配合的活塞，在所述下连接法兰的下端设置有下栽丝螺纹孔，在所述缸体的下端设置有与活塞下端活塞腔相互连通的第一压力管线连接口，在所述缸体的上端设置有与活塞上端活塞腔相互连通的第二压力管线连接口，在所述中间连接主体的中部一侧通过第一阀接管连接有调平阀，在所述调平阀上设置有与井口相连接的下接口和与作业防喷器相连接的上接口，在所述中间连接主体的中部另一侧通过第二阀接管连接有卸荷阀，在所述中间连接主体的上端与上连接法兰之间设置有上钢球滚动轨道和下钢球滚动轨道，在所述上钢球滚动轨道和下钢球滚动轨道内分别滚动设置与钢球，所述中间连接主体通过钢球与上连接法兰转动连接，在所述上连接法兰的一侧分别设置有与上钢球滚动轨道和下钢球滚动轨道相互连通的钢球进孔，在所述钢球进孔内设置有钢球堵头，在所述上钢球滚动轨道和下钢球滚动轨道之间的上连接法兰内壁上从上往下分别设置有逆向旋转油槽和顺向旋转油槽，在所述中间连接主体的一侧设置与逆向旋转油槽相互连通的第三压力管线连接通道和与第三压力管线连接通道相互连通的第三压力管线连接口，在所述中间连接主体的另一侧设置有与顺向旋转油槽相互连通的第四压力管线连接通道和与第四压力管线连接通道相互连通的第四压力管线连接口，在所述上连接法兰的上端设置有上栽丝螺栓孔，在所述上连接法兰下端设置有旋转限位槽，在所述中间连接主体上设置有与旋转限位槽滑动配合的限位块，在所述中间连接主体与下连接法兰之间、中间连接主体与活塞之间、活塞与缸体之间、下连接法兰与油缸堵塞环之间、中间连接主体与上连接法兰之间分别设置有密封圈。

为了更好地解决上述技术问题，本发明采用的进一步技术方案是：所述逆向旋转油槽和顺向旋转油槽的转动角度为0°～300°之间，所述限位块在旋转限位槽内的转动角度为0°～300°之间。

本发明的优点是：上述带压式旋转对接装置，设计了上下法兰为栽丝螺栓连接的方式，中间连接主体为圆周密封式可旋转的直通径，旋转部位是利用平衡的两组钢球组合成的，既能旋转又能限位，保证了上连接法兰与中间连接主体的旋转灵活性、稳定性及安全性，旋转方向为顺时针和逆时针两个方向；下部带有升降油缸，在压力的作用下可使连接主体升降；轴向调节需要的连接的高度，周向调节需要旋转的角度，调节方便；中间部位左右两侧分别连接了调平阀和卸荷阀，确保正常情况下井内压力平衡，作业时如遇到井压突然升高的紧急情况下可打开卸荷阀安全卸压，保证人员和设备的安全以及避免大气环境的污染；能够同时具有带压、升降、旋转、调平、卸荷及安全环保等多元化需求，多功能合为一起，不仅安全环保还降低劳动强度，大大提高了工作效率，解决了对接法兰不能调节应急控制的关键问题，使用方便。

附图说明

图1为本发明带压式旋转对接装置的结构示意图。

图2为图1中a-a的剖视放大结构示意图。

图3为图1中b-b的剖视放大结构示意图。

图4为图1中c处的放大结构示意图。

图5为图1中d处的放大结构示意图。

图中：1、中间连接主体，2、下连接法兰，3、上连接法兰，4、中间连接腔，5、缸体，6、活塞腔，7、油缸堵塞环，8、活塞，9、下栽丝螺纹孔，10、第一压力管线连接口，11、第二压力管线连接口,12、第一阀接管，13、调平阀，131、下接口，132、上接口，14、第二阀接管，15、卸荷阀，16、上钢球滚动轨道，17、下钢球滚动轨道，18、钢球，19、钢球堵头，20、逆向旋转油槽，21、顺向旋转油槽，22、第三压力管线连接通道，23、第三压力管线连接口，24、第四压力管线连接通道，25、第四压力管线连接口，26、上栽丝螺栓孔，27、旋转限位槽，28、限位块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例详细描述一下本发明的具体内容。

如图1、图2、图3、图4、图5所示，带压式旋转对接装置，包括：中间连接主体1、与中间连接主体1下端相连接的下连接法兰2和与中间连接主体1上端相连接的上连接法兰3，在所述中间连接主体1内设置有中间连接腔4，在所述中间连接主体1的下端外侧设置有缸体5，在所述缸体5与中间连接主体1之间设置有活塞腔6，在所述缸体5的下端设置有油缸堵塞环7，所述下连接法兰2的中部滑动设置在油缸堵塞环7与中间连接主体1之间，在所述下连接法兰2伸入活塞腔6的上端设置有与活塞腔6滑动配合的活塞8，在所述下连接法兰2的下端设置有下栽丝螺纹孔9，在所述缸体5的下端设置有与活塞8下端活塞腔6相互连通的第一压力管线连接口10，在所述缸体5的上端设置有与活塞8上端活塞腔6相互连通的第二压力管线连接口11，在所述中间连接主体1的中部一侧通过第一阀接管12连接有调平阀13，在所述调平阀13上设置有与井口相连接的下接口131和与作业防喷器相连接的上接口132，在所述中间连接主体1的中部另一侧通过第二阀接管14连接有卸荷阀15，在所述中间连接主体1的上端与上连接法兰3之间设置有上钢球滚动轨道16和下钢球滚动轨道17，在所述上钢球滚动轨道16和下钢球滚动轨道17内分别滚动设置与钢球18，所述中间连接主体1通过钢球18与上连接法兰3转动连接，在所述上连接法兰3的一侧分别设置有与上钢球滚动轨道16和下钢球滚动轨道17相互连通的钢球进孔，在所述钢球进孔内设置有钢球堵头19，在所述上钢球滚动轨道16和下钢球滚动轨道17之间的上连接法兰3内壁上从上往下分别设置有逆向旋转油槽20和顺向旋转油槽21，在所述中间连接主体1的一侧设置与逆向旋转油槽20相互连通的第三压力管线连接通道22和与第三压力管线连接通道22相互连通的第三压力管线连接口23，在所述中间连接主体1的另一侧设置有与顺向旋转油槽21相互连通的第四压力管线连接通道24和与第四压力管线连接通道24相互连通的第四压力管线连接口25，在所述上连接法兰3的上端设置有上栽丝螺栓孔26，在所述上连接法兰3的下端设置有旋转限位槽27，在所述中间连接主体1上设置有与旋转限位槽27滑动配合的限位块28，在所述中间连接主体1与下连接法兰2之间、中间连接主体1与活塞8之间、活塞8与缸体5之间、下连接法兰2与油缸堵塞环7之间、中间连接主体1与上连接法兰3之间分别设置有密封圈。

如图1、图2、图3所示，在本实例中，所述逆向旋转油槽20和顺向旋转油槽21的转动角度为0°～300°之间，所述限位块28在旋转限位槽27内的转动角度为0°～300°之间。

安装时，主要安装在带压作业装置上,上连接法兰3与作业防喷器相连,下连接法兰2与井口安全防喷器相连接,是一种承受压力的直通对接装置,解决了常规对接法兰不能调节应急控制的关键问题。

升降调节时，现场修井作业前应将带压作业装置直立井口上方,并放在平整结实地面上,调整好带压作业装置架体位置(整个架体包含外架和连接成一个整体的作业防喷器组)与井口位置对正预留距离适当，确保安全防喷器和带压式旋转对接装置安装时有可调节的空间。首先将安全防喷器与井口对正且连接紧固，再将带压式旋转对接装置放在安全防喷器的上方调整好下连接法兰2上的下栽丝螺栓孔9与下部法兰螺栓孔相对正，并用螺栓紧固，随后再将螺栓圆周分布紧固在上连接法兰3上部的上栽丝螺栓孔26内，此时打开升降压力控制阀使压力从第二压力管线连接口11进入活塞腔6内，由于下连接法兰2已经固定连接，下连接法兰2上活塞8保持不动，中间连接主体1通过缸体5内的活塞腔6受压后向上移动，从而推动中间连接主体1慢慢上升，待上裁丝螺纹孔9内的螺栓接近作业防喷器组的下法兰时停止升高；（相反如果需要下调：打开升降压力控制阀使压力从第一压力管线连接口10进入活塞腔6内，从而推动中间连接主体1慢慢下降）。

旋转调节时，打开旋转压力控制阀使压力从第四压力管线连接口25和第四压力管线连接通道24进入顺向旋转油槽21从而推动上连接法兰3在钢球18（钢球18是通过钢球孔进入上钢球滚动轨道16和下钢球滚动轨道17，不仅具有旋转的功能，还具有限位功能主要是防止上下窜动，组装完成后并用钢球堵头19将其堵住）的作用下慢慢向顺时针方向旋转调节；或者相反方向旋转即：打开旋转压力控制阀使压力从第三压力管线连接口23和第三压力管线连接通道22进入逆向旋转油槽20从而推动上连接法兰3在钢球18的作用下慢慢向逆时针方向旋转，使上连接法兰3上部已紧固好的螺栓与作业防喷器法兰螺栓孔相对正，此时关闭旋转压力控制阀停上旋转，再打开升降压力控制阀使螺栓插入到螺栓孔中立即拧紧螺母紧固。旋转角度范围为0～300度之间，设有双重限位：当超过300度油路自动密封停止旋转，同时外部中间连接主体1上焊有的限位块28，限位块28在上连接法兰3的下部铣有的旋转限位槽27内进行限位。

调压、卸荷时，带压式旋转对接装置连接完成后液压关闭，调平阀13和卸荷阀15（卸荷阀15正常关闭，只有紧急情况下才能打开）分别检查第一阀接管12、第二阀接管、下接口131和上接口132等所有管线是否按要求连接完好，最后关闭所有防喷器全封闸板进行压力调平衡，首先液压打开调平阀13下接口131使井口压力通过下接口131进入调平阀13和第一阀接管12，再进入带压式旋转对接装置的中间连接腔4内，待上下压力稳定一致后，试验打开下部全封闸板的灵活程度，再关闭好全封闸板和调平阀13下接口131；液压打开调平阀13上接口132使带压式旋转对接装置中间连接腔4中压力通过第一阀接管12进入调平阀13上接口132，再进入上部连接好的作业防喷器组中，待上下压力稳定一致后，试验打开上部作业防喷器的全封闸板的灵活程度，再关闭好全封闸板,和调平阀13上接口132，等待井上带压作业。