CN109779537A - 一种安全接头 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全接头，包括上接头、连接套、定位滑套、下接头、第一密封部和第二密封部；上接头下部与连接套上部连接，连接套下部与下接头上部连接，定位滑套固定在连接套内部，连接套上部与定位滑套上部的接触面上设有第一密封部，连接套下部与定位滑套下部的接触面上设有第二密封部；第一密封部包括上密封圈和第一组合密封环，第二密封部包括下密封圈和第二组合密封环。本发明提供的安全接头，将密封部设置为包括密封圈和组合密封环，组合密封环起主密封作用，密封圈起辅助密封作用，更好的保证密封部在高温环境中也能稳定工作，从而使安全接头可在高低温工况条件下均具有良好的密封作用，可广泛适用于稠油热采领域。

Description

一种安全接头

技术领域

本申请涉及石油开采领域，具体地，涉及一种安全接头。

背景技术

在油气开采过程中，安全接头是用于井下管柱的一种脱开、对接的安全工具，其作用是当井下发生故障或者管柱卡阻时，将遇卡管柱从安全接头处脱开，从而降低作业风险，减少作业量，提高作业的安全性。热力采油是目前最为有效的稠油开采技术，其涉及高温高压工况条件，注汽压力可达21MPa，注汽温度可达350℃。因此，在热采井中使用安全接头，要求在整个注采过程中均具有良好的密封性能，这就要求安全接头的密封机构在注汽阶段能够承受高温，且具有较高的承压性能，在采油生产阶段温度回落后，仍能保持良好的承压性能，不受温度交替变化的影响。

目前，常用的安全接头主要有剪钉式和反扣式两种，常规剪钉式安全接头仅靠剪钉连接上下接头，作业期间容易受作业和井况的影响而导致中途断脱，造成作业事故；锯齿型反扣安全接头，螺纹的配合需要有一定的预紧度，脱开难度较大。而且现有的安全接头，不论是反扣式还是剪钉式，大都是针对冷采井设计的，内密封均采用橡胶密封圈，耐温一般不超过150℃，在高温条件下会失效，无法满足热采井高低温交变的工况条件，进而影响注汽及生产。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种安全接头，该安全接头可适用于热采井高低温交变的工况条件，工作稳定，结构可靠。

为了达到本发明的目的，本发明采取的技术方案如下：

本发明提供了一种安全接头，包括上接头、连接套、定位滑套、下接头、第一密封部和第二密封部；

所述上接头下部与所述连接套上部连接，所述连接套下部与所述下接头上部连接，所述定位滑套固定在连接套内部，所述连接套上部与所述定位滑套上部的接触面上设有第一密封部，所述连接套下部与所述定位滑套下部的接触面上设有第二密封部；

所述第一密封部包括上密封圈和第一组合密封环，所述第二密封部包括下密封圈和第二组合密封环。

可选地，所述第一组合密封环包括多个石墨环和多个高碳纤维环，所述石墨环和所述高碳纤维环交替分布；

所述第二组合密封环包括多个石墨环和多个高碳纤维环，所述石墨环和所述高碳纤维环交替分布。

可选地，所述安全接头还包括连接芯轴；所述连接芯轴设置在所述连接套下部和所述定位滑套下部之间，所述第二密封部设置在所述连接芯轴与所述定位滑套下部的接触面上，所述连接芯轴上部安装有固定销钉。

可选地，所述定位滑套上部设有第一环形凹槽，所述第一组合密封环安装在所述第一环形凹槽中；

所述定位滑套下部设有第二环形凹槽，所述第二组合密封环安装在所述第二环形凹槽中。

可选地，所述第一密封部还包括第一压紧套，所述第一压紧套与所述连接套螺纹连接，所述第一压紧套的下部抵住所述第一组合密封环的上部；

所述第二密封部还包括第二压紧套，所述第二压紧套与所述连接套螺纹连接，所述第二压紧套的上部抵住所述第二组合密封环的下部。

可选地，所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽底部安装石墨环，与第一压紧套和第二压紧套抵接处安装高碳纤维环。

可选地，所述石墨环和所述高碳纤维环的厚度为6-10mm。

可选地，所述下接头外侧还设有调节环，所述调节环安装至所述连接套下方并抵住所述连接套，所述调节环上设置有防转螺钉。

可选地，所述连接套的下部、所述下接头的上部和所述调节环的螺纹为反向螺纹。

可选地，所述连接套的中部设有定位孔。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的安全接头，将密封部设置为包括密封圈和组合密封环，组合密封环起主密封作用，密封圈起辅助密封作用，更好的保证密封部在高温环境中也能稳定工作，从而使安全接头可在高低温工况条件下均具有良好的密封作用，避免了现有技术中的安全接头在高温下密封失效的问题，本发明提供的安全接头可以快速的将管柱进行分离，能够满足热采井井下异常卡钻事故的解卡作业需求，提高热采井作业的安全性和时效性，可广泛适用于稠油热采领域。该安全接头结构稳定、工作可靠、使用寿命长，大大提高了安全接头的实用性。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例所述的安全接头的结构示意图；

图2为图1中A部结构的放大示意图。

图示说明：

1-上接头，2-连接套，21-定位孔，3-定位滑套，31-第一环形凹槽，32-第二环形凹槽，4-下接头，5-第一密封部，51-上密封圈，52-第一组合密封环，521-石墨环，522-高碳纤维环，53-第一压紧套，6-第二密封部，61-下密封圈，62-第二组合密封环，63-第二压紧套，7-连接芯轴，71-固定销钉，8-调节环，81-防转螺钉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供了一种安全接头，如图1所示，包括上接头1、连接套2、定位滑套3、下接头4、第一密封部5和第二密封部6；

上接头1下部与连接套2上部螺纹连接，连接套2下部与下接头4上部螺纹连接，定位滑套3固定在连接套2内部，连接套2上部与定位滑套3上部的接触面上设有第一密封部5，连接套2下部与定位滑套3下部的接触面上设有第二密封部6；

第一密封部5包括上密封圈51和第一组合密封环52，第二密封部6包括下密封圈61和第二组合密封环62。

上密封圈51和下密封圈61均采用特种耐高温材料制成，例如：氟橡胶。上密封圈51和下密封圈61的数量各设置为2个。

实际使用时，该安全接头按照设计要求与管柱连接下入热采井中，完成施工作业后，管柱无卡阻现象直接上提管柱。若管柱遇卡，正向旋转管柱，然后上提管柱，提出连接套2以上部位的管柱(下接头4、第二压紧套63、连接芯轴7、调节环8及防转螺钉81留在井下)，然后再下入打捞工具打捞下部遇卡管柱。

本发明提供的安全接头，将密封部设置为包括密封圈和组合密封环，组合密封环起主密封作用，密封圈起辅助密封作用，更好的保证密封部在高温环境中也能稳定工作，从而使安全接头可在高低温工况条件下均具有良好的密封作用，避免了现有技术中的安全接头在高温下密封失效的问题，本发明提供的安全接头可以快速的将管柱进行分离，能够满足热采井井下异常卡钻事故的解卡作业需求，提高热采井作业的安全性和时效性，可广泛适用于稠油热采领域。该安全接头结构稳定、工作可靠、使用寿命长，大大提高了安全接头的实用性。

可选地，如图2所示，第一组合密封环52包括多个石墨环521和多个高碳纤维环522，石墨环521和高碳纤维环522交替分布；第二组合密封环62包括多个石墨环和多个高碳纤维环，石墨环和高碳纤维环交替分布。

组合密封环由石墨环和高弹纤维环交替安装组成，其中，石墨环起主要密封作用，耐高温，在高温环境中仍具有良好的密封性能，高碳纤维环主要起到保护作用，避免在安装及安全接头脱开或其他过程中石墨环受损。高碳纤维环与石墨环交替安装，可在高温调节下起到良好的密封作用，且不易损坏，工作可靠性高。

可选地，如图1所示，安全接头还包括连接芯轴7；连接芯轴7设置在连接套2下部和定位滑套3下部之间，第二密封部6设置在连接芯轴7与定位滑套3下部的接触面上，连接芯轴7上部安装有固定销钉71。

连接芯轴7下部外侧与下接头4上部内侧螺纹连接，连接芯轴7上安装有固定销钉71，防止连接芯轴7在定位滑套3上旋转滑动。其中，固定销钉71的数量设置为4个或4个以上，沿周向均布。

可选地，如图2所示，定位滑套3上部设有第一环形凹槽31，第一组合密封环52安装在第一环形凹槽31与连接套2的间隙中；

定位滑套3下部设有第二环形凹槽32，第二组合密封环62安装在第二环形凹槽32与连接芯轴7的间隙中。

可选地，如图2所示，第一密封部5还包括第一压紧套53，第一压紧套53与连接套2螺纹连接，第一压紧套53的下部抵住第一组合密封环52的上部；

第二密封部6还包括第二压紧套63，第二压紧套63与连接套2螺纹连接，第二压紧套63的上部抵住第二组合密封环62的下部。

组合密封环安装在环形凹槽中，每个组合密封环中的石墨环和高碳纤维环数量之和以大于10个为佳，以保证密封效果(附图中数量为4个，仅为示意)。

可选地，第一环形凹槽31与第二环形凹槽32底部安装石墨环，与第一压紧套53和第二压紧套63抵接处安装高碳纤维环。

在环形凹槽底部安装石墨环保证密封效果，与压紧套抵接的选用高碳纤维环，从而保护石墨环不被挤压损坏。

可选地，石墨环和高碳纤维环的厚度为6-10mm。

石墨环与高碳纤维环的尺寸一致，厚度可选用9mm，保证密封效果。

可选地，如图1所示，下接头4外侧还设有调节环8，调节环8安装至连接套2下方并抵住连接套2，调节环8上设置有防转螺钉81。

调节环8通过防转螺钉81进行固定，使调节环8在下接头4的轴向上固定，调节环8可对连接套2进行限位，避免连接套2过度安装。其中，防转螺钉81的数量设置为4个或4个以上，沿周向均布。

可选地，连接套2的下部、下接头4的上部和调节环8的螺纹为反向螺纹。

连接套2的下部内侧，下接头4的上部外侧以及调节环8内侧的螺纹为反向螺纹，安全接头的其他连接螺纹均为正向螺纹，这样设置后，通过正向旋转管柱(与安全接头上部相连)即可实现安全接头的脱扣，操作方便、安全可靠、

可选地，如图1所示，连接套2的中部设有定位孔21。

定位孔21可用于检验安全接头是否安装到位。

此外，上接头1上部和下接头4下部还设有正向螺纹，用于连接管柱或其他油井工具。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“多个”是指两个或更多个，“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“安装”应做广义理解，例如，术语“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种安全接头，其特征在于：包括上接头、连接套、定位滑套、下接头、第一密封部和第二密封部；

所述上接头下部与所述连接套上部连接，所述连接套下部与所述下接头上部连接，所述定位滑套固定在连接套内部，所述连接套上部与所述定位滑套上部的接触面上设有第一密封部，所述连接套下部与所述定位滑套下部的接触面上设有第二密封部；

所述第一密封部包括上密封圈和第一组合密封环，所述第二密封部包括下密封圈和第二组合密封环。

2.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于：所述第一组合密封环包括多个石墨环和多个高碳纤维环，所述石墨环和所述高碳纤维环交替分布；

所述第二组合密封环包括多个石墨环和多个高碳纤维环，所述石墨环和所述高碳纤维环交替分布。

3.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于：所述安全接头还包括连接芯轴；所述连接芯轴设置在所述连接套下部和所述定位滑套下部之间，所述第二密封部设置在所述连接芯轴与所述定位滑套下部的接触面上，所述连接芯轴上部安装有固定销钉。

4.根据权利要求3所述的安全接头，其特征在于：所述定位滑套上部设有第一环形凹槽，所述第一组合密封环安装在所述第一环形凹槽中；

所述定位滑套下部设有第二环形凹槽，所述第二组合密封环安装在所述第二环形凹槽中。

5.根据权利要求1所述的安全接头，其特征在于：所述第一密封部还包括第一压紧套，所述第一压紧套与所述连接套螺纹连接，所述第一压紧套的下部抵住所述第一组合密封环的上部；

所述第二密封部还包括第二压紧套，所述第二压紧套与所述连接套螺纹连接，所述第二压紧套的上部抵住所述第二组合密封环的下部。

6.根据权利要求4所述的安全接头，其特征在于：所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽底部安装石墨环，与第一压紧套和第二压紧套抵接处安装高碳纤维环。

7.根据权利要求6所述的安全接头，其特征在于：所述石墨环和所述高碳纤维环的厚度为6-10mm。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的安全接头，其特征在于：所述下接头外侧还设有调节环，所述调节环安装至所述连接套下方并抵住所述连接套，所述调节环上设置有防转螺钉。

9.根据权利要求8所述的安全接头，其特征在于：所述连接套的下部、所述下接头的上部和所述调节环的螺纹为反向螺纹。

10.根据权利要求1至7中任意一项所述的安全接头，其特征在于：所述连接套的中部设有定位孔。