一种井下拉伸旋转接头及其使用方法与流程

1.本发明涉及油田完井技术领域，更具体地说涉及一种井下拉伸旋转接头及其使用方法。


背景技术：

2.随着钻完井技术向深井、大位移井、分支井等方向发展，完井工艺也在不断地自我革新，同时对各项完井工具的功能性提出了更高的要求；旋转接头工具是完井作业中实现外层管柱工具完成不同作业的必要服务工具，可解决因完井管柱过长、旋转摩阻过大而引起现场作业风险大幅度升高的问题。


技术实现要素：

3.本发明克服了现有技术中的不足，完井管柱过长、旋转摩阻过大容易引起现场作业风险大幅度升高，提供了一种井下拉伸旋转接头及其使用方法，该旋转接头结构简单、安装方便、便于操作、安全可靠，可无限次实现相对旋转或相对锁死旋转功能转换。
4.本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
5.一种井下拉伸旋转接头，包括接箍、中心筒、转套和下接头，所述中心筒的首端内壁通过螺纹与所述接箍的尾端外壁相连，所述下接头的首端内壁通过螺纹与所述中心筒的尾端内壁相连，在所述中心筒的中部外壁上开设有卡接台阶，所述转套的尾端设置有与所述卡接台阶一一对应的卡接齿，所述卡接齿和所述卡接台阶啮合，在所述卡接台阶上方的所述中心筒的外壁上开设有螺纹，所述转套的首端与所述中心筒的中部外壁螺纹连接，固定销钉贯穿所述下接头的首端侧壁将所述下接头的首端和所述转套相连。
6.所述下接头的首端内壁上设置有下接头母螺纹，在所述下接头的首端侧壁上开设有用于固定销钉穿过的销钉孔，所述下接头的首端内壁上开设有密封台阶，在所述密封台阶的顶端和所述卡接台阶的底端之间设置有用于旋转时承接锁死作用力的摩擦垫片，所述下接头的尾端外壁上设置有下接头公螺纹。
7.所述摩擦垫片采用碳化钨硬质合金材料制成。
8.在所述密封台阶的内壁上均匀开设有密封槽，密封圈安装在所述密封槽内。
9.圆角矩形结构沿转套纵向凹凸交错形成所述卡接齿，所述卡接台阶与所述卡接齿啮合，中心筒与下接头依靠卡接齿和卡接台阶的分离、啮合，以实现中心筒与下接头两者的相对旋转或者相对锁死。
10.所述转套的首端外径大于所述转套的尾端外径。
11.所述接箍的首端内壁和所述接箍的尾端内壁均设置有接箍母螺纹。
12.所述井下拉伸旋转接头采用通孔结构。
13.一种井下拉伸旋转接头的使用方法，将井下拉伸旋转接头下入到井下指定位置，通过顶驱下压接箍，接箍下压中心筒，中心筒下压下接头，以实现中心筒上的卡接台阶与转套上的卡接齿分离，中心筒和下接头两者之间能够旋转，进而与旋转接头的接箍相连的上
部完井管柱串与旋转接头的下接头相连的下部完井管柱串能够旋转；
14.通过上提接箍，接箍上拉中心筒，中心筒上拉下接头，以实现上的卡接台阶与转套上的卡接齿啮合，中心筒和下接头两者之间锁死，进而与旋转接头的接箍相连的上部完井管柱串与旋转接头的下接头相连的下部完井管柱串成为一体，可传递扭矩。
15.本发明的有益效果为：旋转接头工具上、下管柱串可实现无限次旋转、锁死功能转换，且在锁死状态下可向下传递扭矩；该旋转接头结构简单、安装方便、便于操作、安全可靠、稳定性高、便于操作且制造成本低。
附图说明
16.图1是本发明的整体结构示意图；
17.图2是本发明中中心筒的结构示意图；
18.图3是本发明中转套的结构示意图；
19.图中：1为接箍；2为中心筒；3为转套；4为下接头；5为摩擦垫片；6为固定销钉；7为密封圈；8为卡接台阶；9为卡接齿。
20.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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
21.下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
22.实施例一
23.一种井下拉伸旋转接头，包括接箍1、中心筒2、转套3和下接头4，中心筒2的首端内壁通过螺纹与接箍1的尾端外壁相连，下接头4的首端内壁通过螺纹与中心筒2的尾端内壁相连，在中心筒2的中部外壁上开设有卡接台阶8，转套3的尾端设置有与卡接台阶8一一对应的卡接齿9，卡接齿9和卡接台阶8啮合，在卡接台阶8上方的中心筒2的外壁上开设有螺纹，转套3的首端与中心筒2的中部外壁螺纹连接，固定销钉6贯穿下接头的首端侧壁将下接头4的首端和转套3相连。
24.实施例二
25.在实施例一的基础上，下接头4的首端内壁上设置有下接头母螺纹，在下接头4的首端侧壁上开设有用于固定销钉6穿过的销钉孔，下接头4的首端内壁上开设有密封台阶，在密封台阶的顶端和卡接台阶8的底端之间设置有用于旋转时承接锁死作用力的摩擦垫片5，下接头4的尾端外壁上设置有下接头公螺纹。
26.摩擦垫片5采用碳化钨硬质合金材料制成。
27.在密封台阶的内壁上均匀开设有密封槽，密封圈7安装在密封槽内。
28.实施例三
29.在实施例二的基础上，圆角矩形结构沿转套纵向凹凸交错形成卡接齿9，卡接台阶8与卡接齿9啮合，中心筒2与下接头4依靠卡接齿9和卡接台阶8的分离、啮合，以实现中心筒2与下接头4两者的相对旋转或者相对锁死。
30.转套3的首端外径大于转套3的尾端外径。
31.接箍1的首端内壁和接箍1的尾端内壁均设置有接箍母螺纹。
32.井下拉伸旋转接头采用通孔结构。
33.实施例四
34.一种井下拉伸旋转接头的使用方法，将井下拉伸旋转接头下入到井下指定位置，通过顶驱下压接箍，接箍下压中心筒，中心筒下压下接头，下接头与转套之间的固定销钉受剪切力的作用断开，以实现中心筒上的卡接台阶与转套上的卡接齿分离，中心筒和下接头两者之间能够旋转，进而与旋转接头的接箍相连的上部完井管柱串与旋转接头的下接头相连的下部完井管柱串能够旋转；
35.通过上提接箍，接箍上拉中心筒，中心筒上拉下接头，以实现上的卡接台阶与转套上的卡接齿啮合，中心筒和下接头两者之间锁死，进而与旋转接头的接箍相连的上部完井管柱串与旋转接头的下接头相连的下部完井管柱串成为一体，可传递扭矩。
36.为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
37.而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
38.以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。


技术特征：
1.一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：包括接箍、中心筒、转套和下接头，所述中心筒的首端内壁通过螺纹与所述接箍的尾端外壁相连，所述下接头的首端内壁通过螺纹与所述中心筒的尾端内壁相连，在所述中心筒的中部外壁上开设有卡接台阶，所述转套的尾端设置有与所述卡接台阶一一对应的卡接齿，所述卡接齿和所述卡接台阶啮合，在所述卡接台阶上方的所述中心筒的外壁上开设有螺纹，所述转套的首端与所述中心筒的中部外壁螺纹连接，固定销钉贯穿所述下接头的首端侧壁将所述下接头的首端和所述转套相连。2.根据权利要求1所述的一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：所述下接头的首端内壁上设置有下接头母螺纹，在所述下接头的首端侧壁上开设有用于固定销钉穿过的销钉孔，所述下接头的首端内壁上开设有密封台阶，在所述密封台阶的顶端和所述卡接台阶的底端之间设置有用于旋转时承接锁死作用力的摩擦垫片，所述下接头的尾端外壁上设置有下接头公螺纹。3.根据权利要求2所述的一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：所述摩擦垫片采用碳化钨硬质合金材料制成。4.根据权利要求3所述的一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：在所述密封台阶的内壁上均匀开设有密封槽，密封圈安装在所述密封槽内。5.根据权利要求1所述的一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：圆角矩形结构沿转套纵向凹凸交错形成所述卡接齿，所述卡接台阶与所述卡接齿啮合，中心筒与下接头依靠卡接齿和卡接台阶的分离、啮合，以实现中心筒与下接头两者的相对旋转或者相对锁死。6.根据权利要求1所述的一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：所述转套的首端外径大于所述转套的尾端外径。7.根据权利要求1所述的一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：所述接箍的首端内壁和所述接箍的尾端内壁均设置有接箍母螺纹。8.根据权利要求1所述的一种井下拉伸旋转接头，其特征在于：所述井下拉伸旋转接头采用通孔结构。9.如权利要求1-8所述的一种井下拉伸旋转接头的使用方法，其特征在于：将井下拉伸旋转接头下入到井下指定位置，通过顶驱下压接箍，接箍下压中心筒，中心筒下压下接头，下接头与转套之间的固定销钉受剪切力的作用断开，以实现中心筒上的卡接台阶与转套上的卡接齿分离，中心筒和下接头两者之间能够旋转，进而与旋转接头的接箍相连的上部完井管柱串与旋转接头的下接头相连的下部完井管柱串能够旋转；通过上提接箍，接箍上拉中心筒，中心筒上拉下接头，以实现上的卡接台阶与转套上的卡接齿啮合，中心筒和下接头两者之间锁死，进而与旋转接头的接箍相连的上部完井管柱串与旋转接头的下接头相连的下部完井管柱串成为一体，可传递扭矩。

技术总结
本发明提供一种井下拉伸旋转接头及其使用方法，中心筒的首端内壁通过螺纹与接箍的尾端外壁相连，下接头的首端内壁通过螺纹与中心筒的尾端内壁相连，在中心筒的中部外壁上开设有卡接台阶，转套的尾端设置有与卡接台阶一一对应的卡接齿，卡接齿和卡接台阶啮合，在卡接台阶上方的中心筒的外壁上开设有螺纹，转套的首端与中心筒的中部外壁螺纹连接，固定销钉贯穿下接头的首端侧壁将下接头的首端和转套相连。该旋转接头结构简单、安装方便、便于操作、安全可靠，可无限次实现相对旋转或相对锁死旋转功能转换。转功能转换。转功能转换。


技术研发人员：柴龙顺 张亮 朱培 李汉兴 左凯 李跃谦 陈璐思 李振坤 魏来 陈琳
受保护的技术使用者：中海油能源发展股份有限公司
技术研发日：2020.10.09
技术公布日：2022/4/12