CN109611033B - 用于石油工程中的油管 - Google Patents

Abstract

本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种用于石油工程中的油管。包括油管本体和接箍，两根油管本体通过油管螺纹连接在一个接箍上，油管本体的端面上设置有沿轴向伸出的方形齿，所述接箍的结构包括壳体、安装在壳体内的防倒扣机构和钥匙，所述的油管本体上的方形齿与所述的防倒扣机构连接。本发明在接箍内设置了防倒扣机构，向接箍上连接油管本体时，与常规操作方式没有差异，因此本发明具有安装方便的特点。当油管本体承受与拧紧扭矩方向相反的扭矩时，所述楔形间隙内的滚子便会卡在内环和外环之间，使内环和外环不能在该方向上相对转动，从而实现防倒扣功能。可见本发明具有机构巧妙，设计新颖的特点。

Description

用于石油工程中的油管

技术领域

本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种用于石油工程中的油管。

背景技术

旋转油管是井下作业过程中常见的一种作业方法。现有的油管接箍不具备防退扣功能，在这种情况下，为了防止油管管柱在油管接箍处退扣断脱，在井口只能对管柱进行顺时针旋转，而不能逆时针旋转。而油管不能逆时针旋转的现实严重阻碍了井下工具的设计方向，并使得很多井下工具的复杂程度居高不下。

发明内容

本发明提供一种用于石油工程中的油管，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种用于石油工程中的油管，包括油管本体和接箍，两根油管本体通过油管螺纹连接在一个接箍上，油管本体的端面上设置有沿轴向伸出的方形齿，所述接箍的结构包括壳体、安装在壳体内的防倒扣机构和钥匙，所述的油管本体上的方形齿与所述的防倒扣机构连接；

防倒扣机构，其结构包括上齿盘、外环、内环和下齿盘，上齿盘的上下两侧、外环的上侧、内环的下侧以及下齿盘的上下两侧也设置有方形齿，上齿盘上侧的方形齿与被接箍连接的一根油管本体下端的方形齿啮合连接，上齿盘下侧的方形齿与外环上侧的方形齿啮合连接，内环下侧的方形齿与下齿盘上侧的方形齿啮合连接，下齿盘下侧的方形齿与被接箍连接的另一根油管本体上端的方形齿啮合连接，所述内环的上侧设置有圆台，圆台外侧的圆柱面上均匀设置有四个豁口，所述外环的下侧设置有与所述圆台的外径相匹配的止口，所述的圆台插在所述的止口内，且插接后在所述豁口处形成了楔形间隙，在所述楔形间隙内，缝隙较大的一端设置有滚子和弹簧A，弹簧A使滚子保持向楔形间隙的尖端靠近的运动趋势，所述的上齿盘和外环之间设置有可使上齿盘和外环在轴线方向上相互远离的弹簧B，所述的下齿盘和内环之间设置有可使下齿盘和内环在轴线方向上相互远离的弹簧C，所述的外环的下侧和内环的上侧通过一个安装在壳体上的限位销钉进行轴向限位；

所述的上齿盘的上侧边缘和下齿盘的下侧边缘均设置有台阶，所述的壳体上与所述台阶对应设置有钥匙孔，所述的钥匙的末端设置有工作部，工作部由钥匙孔***并伸至所述的台阶处。

所述壳体为分体式结构，包括上壳体和下壳体，二者通过螺纹连接成一体，并且该螺纹处设置有用于防止该螺纹松动的防松顶丝。

所述壳体为一体式结构，所述的上齿盘、外环、内环和下齿盘均为分体式结构，上齿盘、外环、内环和下齿盘被两对相互平行的平面切割成八块，切割后，所述的楔形间隙完全不在每对平行面中的两个平面之间；

所述的上齿盘、外环、内环和下齿盘的内侧均设置有卡簧槽，卡簧槽内安装有钢丝卡簧。

壳体上与所述的每个台阶对应设置的钥匙孔至少有一个。

本发明的有益效果为：本发明在接箍内设置了防倒扣机构，向接箍上连接油管本体时，只需通过管钳将二者拧紧即可，与常规操作方式没有差异，因此本发明具有安装方便的特点。位于上面的一根油管本体上的油管外螺纹向接箍内旋入过程中，油管本体的下端先是接触到上齿盘，并在旋转一定角度后通过方形齿与上齿盘啮合，而后上齿盘连同外环随油管本体一同旋转，位于下面的一根油管本体上的油管外螺纹向接箍内旋入过程中，油管本体的上端先是接触到下齿盘，并在旋转一定角度后通过方形齿与下齿盘啮合，而后下齿盘连同内环随油管本体一同旋转，也就是说，在油管本体和接箍连接过程中，外环和内环相对自由旋转。当油管本体承受与拧紧扭矩方向相反的扭矩时，所述楔形间隙内的滚子便会卡在内环和外环之间，使内环和外环不能在该方向上相对转动，从而实现防倒扣功能。可见本发明具有机构巧妙，设计新颖的特点。

附图说明

图1是本发明第一种实施例的结构示意图；

图2是本发明另一种实施例的结构示意图；

图3是图1中A处的截面图；

图4是图1中B处的截面图；

图5是图1中C处的截面图；

图6图1中D向的向视图，即钥匙的结构示意图；

图7是内环被切割后楔形间隙所在位置的结构示意图。

图中：1-油管本体，2-下壳体，3-下齿盘，4-台阶，5-钥匙孔，6-内环，7-限位销钉，8-外环，9-上齿盘，10-上壳体，11-弹簧B，12-防松顶丝，13-滚子，14-弹簧C，15-钢丝卡簧，16-弹簧A，17-楔形间隙，18-工作部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例一：

本实施例包括油管本体1和接箍，两根油管本体1通过油管螺纹连接在一个接箍上。以上为现有技术中的通用结构，在此不再赘述。

油管本体1的端面上设置有沿轴向伸出的方形齿，所述接箍的结构包括壳体、安装在壳体内的防倒扣机构和钥匙，所述的油管本体1上的方形齿与所述的防倒扣机构连接，防倒扣机构可防止上下两根油管本体1反向(即退扣方向)相对旋转，从而实现防倒扣功能。

防倒扣机构，其结构包括上齿盘9、外环8、内环6和下齿盘3，上齿盘9的上下两侧、外环8的上侧、内环6的下侧以及下齿盘3的上下两侧也设置有方形齿，上齿盘9上侧的方形齿与被接箍连接的一根油管本体1下端的方形齿啮合连接，上齿盘9下侧的方形齿与外环8上侧的方形齿啮合连接，内环6下侧的方形齿与下齿盘3上侧的方形齿啮合连接，下齿盘3下侧的方形齿与被接箍连接的另一根油管本体1上端的方形齿啮合连接，所述内环6的上侧设置有圆台，圆台外侧的圆柱面上均匀设置有四个豁口，所述外环8的下侧设置有与所述圆台的外径相匹配的止口，所述的圆台插在所述的止口内，且插接后在所述豁口处形成了楔形间隙17，在所述楔形间隙17内，缝隙较大的一端设置有滚子13和弹簧A16，弹簧A16使滚子13保持向楔形间隙17的尖端靠近的运动趋势，所述的上齿盘9和外环8之间设置有可使上齿盘9和外环8在轴线方向上相互远离的弹簧B11，所述的下齿盘3和内环6之间设置有可使下齿盘3和内环6在轴线方向上相互远离的弹簧C14。

向接箍上连接油管本体1时，只需通过管钳将二者拧紧即可，与常规操作方式没有差异，因此本发明具有安装方便的特点。位于上面的一根油管本体1上的油管外螺纹向接箍内旋入过程中，油管本体1的下端先是接触到上齿盘9，并在旋转一定角度后通过方形齿与上齿盘9啮合，而后上齿盘9连同外环8随油管本体1一同旋转，位于下面的一根油管本体1上的油管外螺纹向接箍内旋入过程中，油管本体1的上端先是接触到下齿盘3，并在旋转一定角度后通过方形齿与下齿盘3啮合，而后下齿盘3连同内环6随油管本体1一同旋转，也就是说，在油管本体1和接箍连接过程中，外环8和内环6相对自由旋转。当油管本体1承受与拧紧扭矩方向相反的扭矩时，所述楔形间隙17内的滚子13便会卡在内环6和外环8之间，使内环6和外环8不能在该方向上相对转动，从而实现防倒扣功能。可见本发明具有机构巧妙，设计新颖的特点。

所述的外环8的下侧和内环6的上侧通过一个安装在壳体上的限位销钉7进行轴向限位，防止外环8向下串动，同时防止内环6向上串动。

所述的上齿盘9的上侧边缘和下齿盘3的下侧边缘均设置有台阶4，所述的壳体上与所述台阶4对应设置有钥匙孔5，所述的钥匙的末端设置有工作部18，工作部18由钥匙孔5***并伸至所述的台阶4处。需要将油管本体1和接箍分离时，将钥匙伸至台阶4处并拧动钥匙，钥匙上的工作部18会拨动上齿盘9向下移动，或拨动下齿盘3向上移动，从而使油管本体1与上齿盘9或下齿盘3直接按的方形齿传动副脱离，从而使油管本体1可自由拆卸。

所述壳体为分体式结构，包括上壳体10和下壳体2，二者通过螺纹连接成一体，并且该螺纹处设置有用于防止该螺纹松动的防松顶丝12。将壳体制成分体式结构是为了使内部各零件得以安装到壳体内。这种结构的优点是装配方便，缺点是壳体的强度较差。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于壳体的结构不同。

在本实施例中，壳体为一体式结构，所述的上齿盘9、外环8、内环6和下齿盘3均为分体式结构，上齿盘9、外环8、内环6和下齿盘3被两对相互平行的平面切割成八块。切割后，上齿盘9、外环8、内环6和下齿盘3便可在壳体不分离的情况下装入壳体内。

在实际操作中，上齿盘9、外环8和下齿盘3上的切割位置没有具体要求，但内环6上的切割位置必须提出具体要求，原因在于：在滚子13起反向锁止作用时，滚子13所依附的安装基体会承受很大的径向推力，而通过平行面切割后，若楔形间隙17完全不位于每对平行面中的两个平面之间，内环6上带有豁口的块会将力传到不带有豁口的块上，而不带有豁口的块会阻止带有豁口的块的径向移动，从而保证了反向锁止作用的正常工作。

所述的上齿盘9、外环8、内环6和下齿盘3的内侧均设置有卡簧槽，卡簧槽内安装有钢丝卡簧15。钢丝卡簧15的主要作用是防止两个平行面之间的块的径向串动，实际上钢丝卡簧15承受的力极小。

壳体上与所述的每个台阶4对应设置的钥匙孔5至少有一个，也可以设置多个，防止卡顿现象的出现。

Claims (4)

1.一种用于石油工程中的油管，包括油管本体(1)和接箍，两根油管本体(1)通过油管螺纹连接在一个接箍上，其特征在于：油管本体(1)的端面上设置有沿轴向伸出的方形齿，所述接箍的结构包括壳体、安装在壳体内的防倒扣机构和钥匙，所述的油管本体(1)上的方形齿与所述的防倒扣机构连接；

防倒扣机构，其结构包括上齿盘(9)、外环(8)、内环(6)和下齿盘(3)，上齿盘(9)的上下两侧、外环(8)的上侧、内环(6)的下侧以及下齿盘(3)的上下两侧也设置有方形齿，上齿盘(9)上侧的方形齿与被接箍连接的一根油管本体(1)下端的方形齿啮合连接，上齿盘(9)下侧的方形齿与外环(8)上侧的方形齿啮合连接，内环(6)下侧的方形齿与下齿盘(3)上侧的方形齿啮合连接，下齿盘(3)下侧的方形齿与被接箍连接的另一根油管本体(1)上端的方形齿啮合连接，所述内环(6)的上侧设置有圆台，圆台外侧的圆柱面上均匀设置有四个豁口，所述外环(8)的下侧设置有与所述圆台的外径相匹配的止口，所述的圆台插在所述的止口内，且插接后在所述豁口处形成了楔形间隙(17)，在所述楔形间隙(17)内，缝隙较大的一端设置有滚子(13)和弹簧A(16)，弹簧A(16)使滚子(13)保持向楔形间隙(17)的尖端靠近的运动趋势，所述的上齿盘(9)和外环(8)之间设置有可使上齿盘(9)和外环(8)在轴线方向上相互远离的弹簧B(11)，所述的下齿盘(3)和内环(6)之间设置有可使下齿盘(3)和内环(6)在轴线方向上相互远离的弹簧C(14)，所述的外环(8)的下侧和内环(6)的上侧通过一个安装在壳体上的限位销钉(7)进行轴向限位；

所述的上齿盘(9)的上侧边缘和下齿盘(3)的下侧边缘均设置有台阶(4)，所述的壳体上与所述台阶(4)对应设置有钥匙孔(5)，所述的钥匙的末端设置有工作部(18)，工作部(18)由钥匙孔(5)***并伸至所述的台阶(4)处。

2.根据权利要求1所述的一种用于石油工程中的油管，其特征在于：所述壳体为分体式结构，包括上壳体(10)和下壳体(2)，二者通过螺纹连接成一体，并且该螺纹处设置有用于防止该螺纹松动的防松顶丝(12)。

3.根据权利要求1所述的一种用于石油工程中的油管，其特征在于：所述壳体为一体式结构，所述的上齿盘(9)、外环(8)、内环(6)和下齿盘(3)均为分体式结构，上齿盘(9)、外环(8)、内环(6)和下齿盘(3)被两对相互平行的平面切割成八块，切割后，所述的楔形间隙(17)完全不在每对平行面中的两个平面之间；

所述的上齿盘(9)、外环(8)、内环(6)和下齿盘(3)的内侧均设置有卡簧槽，卡簧槽内安装有钢丝卡簧(15)。

4.根据权利要求1所述的一种用于石油工程中的油管，其特征在于：壳体上与所述的每个台阶(4)对应设置的钥匙孔(5)至少有一个。