井口适配器的制作方法

1.本实用新型涉及石油天然气钻井井控装备技术领域，尤其是涉及一种井口适配器。


背景技术：

2.石油天然气钻井井口主要由套管、套管头、适配器、钻井四通、闸板防喷器组、环形防喷器、旋转防喷器、导流管(喇叭口)等装备或部件组成。适配器是用于连接石油钻井井口套管头与四通或单闸板的双法兰端面过度适配装置。
3.目前，现场使用的适配器大都为双面栽丝圆柱形，存在安装和装配后井口偏斜的问题。
4.因此，如何避免适配器装配安装后井口发生偏斜是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种井口适配器，能够避免适配器装配安装后井口发生偏斜。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
7.一种井口适配器，包括主体、第一法兰盘和第二法兰盘；
8.所述第一法兰盘和所述第二法兰盘分别平行设置在所述主体的两端；
9.所述第一法兰盘上沿着所述第一法兰盘的第一中分线两侧对称开设有第一螺孔，所述第二法兰盘上沿着所述第二法兰盘的第二中分线两侧对称开设有第二螺孔；
10.所述第一中分线向所述第二法兰盘的投影与所述第二中分线重合。
11.在一个具体的实施方案中，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘的外壁上均开设有安装标记槽；
12.所述第一法兰盘上的安装标记槽的个数为2个，沿着所述第一法兰盘的径向两端设置，所述第一法兰盘上的2个安装标记槽的中心连线为第一中分线；
13.所述第二法兰盘上的安装标记槽的个数为2个，沿着所述第二法兰盘的径向两端设置，所述第二法兰盘上的2个安装标记槽的中心连线为第二中分线。
14.在另一个具体的实施方案中，所述安装标记槽的槽宽大于或者等于10mm，且小于或者等于15mm；
15.所述安装标记槽的槽深大于或者等于5mm，且小于或者等于20mm。
16.在另一个具体的实施方案中，所述第一螺孔和所述第二螺孔均为全通透的螺孔；
17.或者
18.所述第一螺孔为全通透的螺孔，所述第二螺孔为盲孔；
19.或者
20.所述第一螺孔的孔底至少一部分通透，所述主体上开设有与所述第二螺孔的孔底
导通连接的光孔或者所述第二螺孔为全通透的螺孔。
21.在另一个具体的实施方案中，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘上分别设置有第一端部台肩和第二端部台肩；
22.所述第一端部台肩和所述第二端部台肩上分别开设有第一垫环槽和第二垫环槽。
23.在另一个具体的实施方案中，所述第一法兰盘和所述第二法兰盘上分别挖设有通至所述井口适配器内孔的第一盛放槽和第二盛放槽；
24.所述第一盛放槽和所述第二盛放槽内分别堆焊满不锈钢形成不锈钢层，所述第一垫环槽和第二垫环槽分别开设在所述第一法兰盘和所述第二法兰盘上的不锈钢层上。
25.在另一个具体的实施方案中，所述第一盛放槽内的不锈钢层环绕所述第一垫环槽；
26.所述第二盛放槽内的不锈钢层环绕所述第二垫环槽。
27.在另一个具体的实施方案中，所述第一垫环槽外不锈钢层的环绕厚度及所述第二垫环槽外的不锈钢层的环绕厚度均大于3mm。
28.在另一个具体的实施方案中，所述第一端部台肩的高度和第二端部台肩的高度均大于或者等于3mm，且小于或者等于7mm。
29.在另一个具体的实施方案中，所述井口适配器的内孔包括第一通孔、第二通孔和过渡孔；
30.所述第一通孔由所述第一法兰盘上的不锈钢层围设而成；
31.所述第二通孔由所述第二法兰盘上的不锈钢层围设而成；
32.所述过渡孔为锥形孔，两端分别连通所述第一通孔和所述第二通孔。
33.根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。
34.本实用新型提供的井口适配器，由于第一法兰盘上沿着第一法兰盘的第一中分线两侧对称开设有第一螺孔，第二法兰盘上沿着第二法兰盘的第二中分线两侧对称开设有第二螺孔，而第一中分线向第二法兰盘的投影与第二中分线重合，因此，保证了第一法兰盘连接钻井四通，第二法兰盘连接管头后不会发生偏斜。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是本实用新型实施例提供的双法兰转换短接型井口适配器的剖视结构示意图；
37.图2是本实用新型实施例提供的单法兰转换短接型井口适配器的剖视结构示意图；
38.图3是本实用新型实施例提供的双栽丝转换法兰型井口适配器的剖视结构示意图；
39.图4是本实用新型实施例提供的第一法兰盘的主视结构示意图；
40.图5是本实用新型实施例提供的第二法兰盘的主视结构示意图；
41.图6是本实用新型实施例提供的井口适配器处于初锻状态时加工出安装标记槽后的左视结构示意图；
42.图7是本实用新型实施例提供的井口适配器局部剖视结构示意图；
43.图8是图7的局部放大结构示意图；
44.图9是本实用新型实施例提供的井口适配器使用时的剖视结构示意图；
45.图10是本实用新型实施例提供的井口适配器端部台肩优选示意图。
46.其中，图1
‑
10中：
47.主体1、第一法兰盘2、第二法兰盘3、第一螺孔201、第二螺孔301、安装标记槽4、第一端部台肩202、第二端部台肩302、第一垫环槽203、第二垫环槽303、内孔5、第一通孔501、第二通孔502、过渡孔503、不锈钢层6、垫环7。
具体实施方式
48.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，所描述的实施例仅仅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做出新颖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。
49.如图1
‑
图3所示，本实用新型提供了一种井口适配器，符合《石油井口装置法兰型式、尺寸及技术要求》法兰端面连接尺寸，为一种用于连接石油钻井井口套管头与四通或单闸板的双法兰端面过渡适配装置。
50.其中，井口适配器包括主体1、第一法兰盘2和第二法兰盘3。具体地，井口适配器的初型为锻打的圆柱型钢胚，第一法兰盘2和第二法兰盘3均符合石油行业石油井口装置法兰标准尺寸。
51.第一法兰盘2和第二法兰盘3分别平行设置在主体1的两端，具体地，第一法兰盘2一体成型在主体1的顶端，第二法兰盘3一体成型在主体1的底端。
52.第一法兰盘2上沿着第一法兰盘2的第一中分线两侧对称开设有第一螺孔201，第二法兰盘3上沿着第二法兰盘3的第二中分线两侧对称开设有第二螺孔301，具体地，第一螺孔201和第二螺孔301的个数均为偶数。
53.第一中分线向第二法兰盘3的投影与第二中分线重合。
54.本实用新型提供的井口适配器，由于第一法兰盘2上沿着第一法兰盘2 的第一中分线两侧对称开设有第一螺孔201，第二法兰盘3上沿着第二法兰盘 3的第二中分线两侧对称开设有第二螺孔301，而第一中分线向第二法兰盘3 的投影与第二中分线重合，因此，保证了第一法兰盘2连接钻井四通，第二法兰盘3连接管头后不会发生偏斜。
55.为了便于现场安装时，轻易的找出两法兰盘的中分线，并将中分线对应钻机底座两侧防喷管线出口，提高安装速度和确保现场目视美观，本实用新型在第一法兰盘2和第二法兰盘3的外壁上均开设有安装标记槽4，如图4
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图6所示，第一法兰盘2上的安装标记槽4的个数为2个，沿着第一法兰盘2 的径向两端设置，第一法兰盘2上的2个安装标记槽4的中心连线为第一中分线；第二法兰盘3上的安装标记槽4的个数为2个，沿着第二法兰盘3的径向两端设置，第二法兰盘3上的2个安装标记槽4的中心连线为第二中分线。
56.进一步地，本实用新型公开了安装标记槽4的槽宽大于或者等于10mm，且小于或者等于15mm，且安装标记槽4的槽深大于或者等于5mm，且小于或者等于20mm。
57.在一些实施例中，如图1所示，第一螺孔201和第二螺孔301均为全通透的螺孔，即井口适配器为双法兰转换短接型式。规避了不通透母扣栽丝在野外作业石油钻井现场紧固不便、易积污蚀损、不便维护的缺陷。
58.需要说明的是，井口适配器也可以采用其它形式，例如，单面栽丝转换短接型或者双面栽丝转换法兰型等。
59.如图2所示，井口适配器为单法兰转换短接型式时，第一螺孔201为全通透的螺孔，第二螺孔301为盲孔。
60.如图3所示，第一螺孔201的孔底至少一部分通透，主体1上开设有与第二螺孔301的孔底导通连接的光孔或者第二螺孔301为全通透的螺孔。
61.在高度满足套管头—四通侧出口安装连接要求的前提下，依次优选为：双法兰转换短接型、单法兰转换短接型、双栽丝转换法兰型式，即尽可能的优先选用通孔连接。
62.具体地，井口适配器外形设计为单面或双面栽丝的，要按照《石油井口装置法兰型式、尺寸及技术要求》标准规定的尺寸进行计算，如果不影响另一端面母螺纹长度、垫环槽强度、法兰盘强度，尽可能将母螺纹设计成扣底光孔部分或全部通透。以便于现场使用时自然排出腐蚀性的钻井液、粉尘、水等物质；以便于检修维护时冲洗、除污和套丝、涂油防腐。
63.在一些实施例，第一法兰盘2和第二法兰盘3上分别设置有第一端部台肩202和第二端部台肩302，第一端部台肩202和第二端部台肩302上分别开设有第一垫环槽203和第二垫环槽303，第一垫环槽203和第二垫环槽303的设置便于垫环7的安装。
64.进一步地，本实用新型公开了第一端部台肩202的高度q和第二端部台肩302的高度q均大于或者等于3mm，且小于或者等于7mm。具体地，第一端部台肩202和第二端部台肩302高度按照法兰盘通径和盘面大小设计。井口适配器承压高、孔径大、螺栓数量多，只有对称均匀的紧固所有螺栓，使垫环7均匀变形才能确保一次安装成功。行业标准推荐的端部台肩高度为0～h (垫环槽槽深)的自选数值，数值选择不合适将不易于观察垫环7是否平整或观察确定压力泄漏位置，或在运输、安装中易碰挂损坏垫环槽。本实用新型按照内孔5通径d和垫环槽外径dw大小优选确定了3mm～7mm的可选数值，解决了上述问题，如图10所示，do为台肩直径，d1为法兰盘外径，t为法兰总高。
65.在一些实施例中，第一法兰盘2和第二法兰盘3上分别挖设有通至井口适配器内孔5的第一盛放槽和第二盛放槽，第一盛放槽和第二盛放槽内分别堆焊满不锈钢形成不锈钢层6，第一垫环槽203和第二垫环槽303分别开设在第一法兰盘2和第二法兰盘3上的不锈钢层6上。
66.常规堆焊不锈钢垫环槽方法是：首先将第一法兰盘2和第二法兰盘3较标准槽(即第一垫环槽203和第二垫环槽303)尺寸挖除，进一步堆焊不锈钢填满垫环7，最后机加工出标准尺寸不锈钢垫环槽，这样近通孔侧基材余量太少，堆焊时热影响形变较大，基材和不锈钢不能更好的融合，垫环槽近通径内孔5侧经常性地出现裂纹失效。本实用新型将垫环槽至井口适配器内孔5 内侧基材全部挖除，然后整体堆满不锈钢加工垫环槽，解决了垫环槽近通径内侧易出现裂纹失效的问题，如图7
‑
图9所示。
67.进一步地，本实用新型公开了第一盛放槽内的不锈钢层6环绕第一垫环槽203，第
二盛放槽内的不锈钢层6环绕第二垫环槽303，保证加工垫环槽足够的余量，保证整体强度。
68.具体地，第一垫环槽203外不锈钢层6的环绕厚度及第二垫环槽303外的不锈钢层6的环绕厚度均大于3mm，进一步避免垫环槽近通径内侧易出现裂纹失效的问题。需要说明的是，不限于厚度大于3mm，上述具体数据仅是本实用新型的一个优选范围值，在实际应用中，也可以选择此范围外的数值。
69.在一些实施例中，井口适配器的内孔5包括第一通孔501、第二通孔502 和过渡孔503，第一通孔501由第一法兰盘2上的不锈钢层6围设而成；第二通孔502由第二法兰盘3上的不锈钢层6围设而成；过渡孔503为锥形孔，两端分别连通第一通孔501和第二通孔502。即内孔5为“柱面大径—锥面—柱面小径”过度形式缩径孔道，该布置形式既可以避免直台阶内孔5的坐阻或挂碰损坏入井钻具、钻头、工具的问题，又可以解决全孔斜台阶影响小通径端垫环槽强度的问题，可避免出现小通径端垫环槽失效。
70.本实用新型具有如下优点：
71.(1)内孔5可以较好的避免挂、碰、坐墩钻具；
72.(2)垫环槽至通径内侧全挖除基材堆焊不锈钢，极大的减少了垫环槽近通径侧的裂纹失效故障发生；
73.(3)最大限度的减少了不通透母螺纹的应用，规避了在野外作业钻井现场不通透母螺纹易积污蚀损、不易紧固的缺陷，既提高了适配器的连接可靠性，又便于现场和井控车间维护与保养，延长了其使用寿命，可以产生较高的经济价值；
74.(4)第一螺孔201和第二螺孔301为同一中分线(这里的同一中分线是指第一中分线向第二法兰盘3的投影与第二中分线重合)左右对称布孔，确保同其下套管头、其上钻井四通连接后井口不会发生偏斜；
75.(5)法兰盘侧面开有安装标记槽4，便于现场安装人员快速按照布孔中分线对应防喷管线方向安装。
76.需要说明的是，本文中的表示方位的词，例如内外等均是以说明书附图方向进行的设定，仅为了表述的方便，并不具有其它特定含义。
77.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。