一种挂钩式脱手机构机械式循环接头及其操作方法与流程

1.本发明涉及井下循环接头技术领域，具体为一种挂钩式脱手机构机械式循环接头及其操作方法。


背景技术：

2.随着水平井、大位移井的增多和地质条件复杂等原因，在套管下入过程中会经常遇阻，而开泵循环是一种有效的解决手段。
3.中国专利cn205154050u，名称为了一种煤层气水平井筛管完井装置及其循环接头，完井装置包括筛管、冲管和液压系统，液压系统用于提供冲击消除井内阻力的高压液体，循环接头仅包括一个主体，主体开设有高压液体流道，主体用于与筛管、冲管和液压系统的三者可拆卸连接，高压液体流道用于连通液压管路和冲管。该循环接头仅包括一个主体，该主体开设有高压液体流道，该主体用于与筛管、冲管和液压系统的液压管路三者可拆卸连接，其中，液压系统用于提供冲击消除井内阻力的高压液体，冲管和液压系统的管路两者通过高压液体流道连通。这种循环接头结构简单并可重复利用，完全可替代悬挂器来解决筛管下入至设计长度前的消阻问题，从而极大地降低了煤气层水平井完井成本。
4.这种方式将筛管、冲管和液压系统通过循环接头连接，安装过程繁琐，且循环操作结束后，还需要将循环接头拆下。当再次遇阻需要进行循环时，还要再次重复以上的拆装步骤，时效低。
5.因此，针对上述问题提出一种挂钩式脱手机构机械式循环接头。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，包括
7.主体，所述主体后端设置有矛头，所述矛头前端的轴上分别套设有皮碗和皮碗座，所述皮碗装配在皮碗座上，所述皮碗的形状呈碗状，且所述皮碗最大径处为密封唇，与套管内壁形成密封，所述矛头前端插入主体后端开设的螺纹孔内，并通过前端设置的螺纹与主体螺纹连接，使皮碗与矛头及主体形成端面密封，且矛头与主体螺纹连接处通过密封圈一形成密封；
8.主体前端外部两侧分别设置有l形凸起，所述主体的前端通过变扣与顶驱连接，通过顶驱能够使套管上下移动，进而可以循环多次工作；
9.卡瓦，所述卡瓦由限位套以及卡瓦片组成，所述限位套后端设置有五个卡瓦片，五个卡瓦片后端均分别与限位套前端一体连接，两个相邻的卡瓦片之间开设有轴向通槽，五个所述卡瓦片均具有弹性，便于在套管内部径向移动，每个卡瓦片远离限位套的一侧外表面均设置有细牙螺纹，所述卡瓦片的外部细牙螺纹能够咬住套管内壁，防止套管脱落，所述限位套内部两侧分别设置有与主体后端外部两侧设置的l形凸起卡接的卡接槽；
10.变扣，所述变扣与主体前端螺纹连接，且所述主体与变扣螺纹连接处通过密封圈二形成密封，所述变扣的扣型能够根据顶驱的扣型进行更换。
11.进一步的，循环接头的操作方法具体步骤包括：
12.步骤一：将主体前端通过变扣与顶驱连接，连接后通过顶驱向下移动带动循环接头插入套管内，旋转顶驱，使得主体外部设置的l形凸起卡入卡瓦内部设置的卡接槽内，进而主体的外部斜面与卡瓦内部的斜面相配合；
13.步骤二：随着顶驱的上提，卡瓦上的五片卡瓦片分别向径向张开，卡瓦片张开后通过其外表面的细牙螺纹咬住套管内壁，当达到顶驱上提的规定压力后，此时卡瓦片外表面的细牙螺纹牢牢的咬住套管内壁，且由于皮碗最大径处为密封唇，与套管内壁形成密封，可以开始循环工作；
14.步骤三：当循环工作完成后，下放顶驱，并旋转顶驱，使得l形凸起从卡接槽内分离，之后顶驱上提，即可将循环工具提出套管外，至此循环作业结束，若后续的下套管作业中还需要循环的情况时，重复上述作业步骤即可实现循环。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明的循环接头与顶驱连接后，通过顶驱向下移动带动循环接头插入套管内，将主体的外部斜面与卡瓦内部的斜面贴合，接着控制顶驱上提，当达到顶驱上提的规定压力后，卡瓦外表面的细牙螺纹牢牢咬住套管内壁，开始循环工作，实现清洗井筒，达到解卡的目的，且相比较于传统的循环接头的连接，在不改变常规的下套管方式的前提下，能够快速建立循环，高效安全。
附图说明
16.图1是本发明的结构示意图；
17.图2是本发明的主体的立体图；
18.图3是本发明的卡瓦的立体图；
19.图4是本发明的卡瓦的侧视图。
20.图中的附图标记及名称如下：
21.1、主体；2、卡瓦；21、限位套；22、卡瓦片；23、细牙螺纹；24、轴向通槽；25、卡接槽；3、矛头；4、皮碗；5、皮碗座；6、变扣；7、密封圈。
具体实施方式
22.如附图1-4所示，本发明提供的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，包括
23.主体1，所述主体1后端设置有矛头3，所述矛头3前端的轴上分别套设有皮碗4和皮碗座5，所述皮碗4装配在皮碗座5上，所述皮碗4的形状呈碗状，且所述皮碗4最大径处为密封唇，与套管内壁形成密封，所述矛头3前端插入主体1后端开设的螺纹孔内，并通过前端设置的螺纹与主体1螺纹连接，使皮碗4与矛头3及主体1形成端面密封，且矛头3与主体1螺纹连接处通过密封圈一7形成密封；
24.主体1前端外部两侧分别设置有l形凸起9，所述主体1的前端通过变扣6与顶驱连接，通过顶驱能够使套管上下移动，进而可以循环多次工作；
25.卡瓦2，所述卡瓦2由限位套21以及卡瓦片22组成，所述限位套21后端设置有五片卡瓦片22，五个卡瓦片22后端均分别与限位套21前端一体连接，两个相邻的卡瓦片之间开设有轴向通槽24，五个所述卡瓦片22均具有弹性，便于在套管内部径向移动，每个卡瓦片22远离限位套21的一侧外表面均设置有细牙螺纹23，卡瓦片22的外部细牙螺纹23能够咬住套
管内壁，防止套管脱落，所述限位套21内部两侧分别设置有卡接槽25，两个所述卡接槽25分别与主体1后端外部两侧设置的l形凸起9相匹配，便于将卡瓦2卡接在主体1上；
26.变扣6，所述变扣6与主体1前端螺纹连接，且所述主体1与变扣6螺纹连接处通过密封圈二8形成密封，所述变扣6的扣型能够根据顶驱的扣型进行更换。
27.具体的，操作方法具体步骤包括：
28.步骤一：将主体1前端通过变扣6与顶驱连接，连接后通过顶驱向下移动带动循环接头插入套管内，旋转顶驱，使得主体1外部设置的l形凸起9卡入卡瓦2内部设置的卡接槽25内，进而主体1的外部斜面与卡瓦2内部的斜面相配合；
29.步骤二：随着顶驱的上提，卡瓦2上的五片卡瓦片22分别向径向张开，卡瓦片22张开后通过其外表面的细牙螺纹23咬住套管内壁，当达到顶驱上提的规定压力后，此时卡瓦片22外表面的细牙螺纹23牢牢的咬住套管内壁，且由于皮碗4最大径处为密封唇，与套管内壁形成密封，可以开始循环工作，实现清洗井筒，达到解卡的目的；
30.步骤三：当循环工作完成后，下放顶驱，并旋转顶驱，使得l形凸起9从卡接槽25内分离，之后顶驱上提，即可将循环工具提出套管外，至此循环作业结束，若后续的下套管作业中还需要循环的情况时，重复上述作业步骤即可实现循环。
31.综上，相比较于传统的循环接头的连接，在不改变常规的下套管方式的前提下，能够快速建立循环，高效安全。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

技术特征：
1.一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：包括主体(1)，所述主体(1)后端设置有矛头(3)，所述矛头(3)前端的轴上分别套设有皮碗(4)和皮碗座(5)，所述皮碗(4)装配在皮碗座(5)上，所述矛头(3)前端插入主体(1)后端开设的螺纹孔内，并通过前端设置的螺纹与主体(1)螺纹连接，使皮碗(4)与矛头(3)及主体(1)形成端面密封，且矛头(3)与主体(1)螺纹连接处通过密封圈一(7)形成密封；主体(1)前端外部两侧分别设置有l形凸起(9)，所述主体(1)的前端通过变扣(6)与顶驱连接，通过顶驱能够使套管上下移动，进而可以循环多次工作；卡瓦(2)，所述卡瓦(2)由限位套(21)以及卡瓦片(22)组成，所述限位套(21)后端设置有多个卡瓦片(22)，两个相邻的卡瓦片之间开设有轴向通槽(24)，每个卡瓦片(22)远离限位套(21)的一侧外表面均设置有细牙螺纹(23)，所述限位套(21)内部两侧分别设置有卡接槽(25)；变扣(6)，所述变扣(6)与主体(1)前端螺纹连接，且所述主体(1)与变扣(6)螺纹连接处通过密封圈二(8)形成密封。2.根据权利要求1所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：所述卡瓦片(22)的个数为五个。3.根据权利要求2所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：五个卡瓦片(22)后端均分别与限位套(21)前端一体连接。4.根据权利要求2所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：五个所述卡瓦片(22)均具有弹性，便于在套管内部径向移动。5.根据权利要求1所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：所述卡瓦片(22)的内部斜面与主体(1)的外部斜面相配合，所述卡瓦片(22)的外部细牙螺纹(23)能够咬住套管内壁，防止套管脱落。6.根据权利要求1所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：两个所述卡接槽(25)分别与主体(1)后端外部两侧设置的l形凸起(9)相匹配，便于将卡瓦(2)卡接在主体(1)上。7.根据权利要求1所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：所述皮碗(4)的形状呈碗状，且所述皮碗(4)最大径处为密封唇，与套管内壁形成密封。8.根据权利要求1所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，其特征在于：所述变扣(6)的扣型能够根据顶驱的扣型进行更换。9.根据权利要求1所述的一种挂钩式脱手机构机械式循环接头的操作方法，其特征在于：该方法的具体步骤包括：步骤一：将主体(1)前端通过变扣(6)与顶驱连接，连接后通过顶驱向下移动带动循环接头插入套管内，旋转顶驱，使得主体(1)外部设置的l形凸起(9)卡入卡瓦(2)内部设置的卡接槽(25)内，进而主体(1)的外部斜面与卡瓦(2)内部的斜面相配合；步骤二：随着顶驱的上提，卡瓦(2)上的五片卡瓦片(22)分别向径向张开，卡瓦片(22)张开后通过其外表面的细牙螺纹(23)咬住套管内壁，当达到顶驱上提的规定压力后，此时卡瓦片(22)外表面的细牙螺纹(23)牢牢的咬住套管内壁，且由于皮碗(4)最大径处为密封唇，与套管内壁形成密封，可以开始循环工作；步骤三：当循环工作完成后，下放顶驱，并旋转顶驱，使得l形凸起(9)从卡接槽(25)内
分离，之后顶驱上提，即可将循环工具提出套管外，至此循环作业结束，若后续的下套管作业中还需要循环的情况时，重复上述作业步骤即可实现循环。

技术总结
本发明公开了一种挂钩式脱手机构机械式循环接头，包括主体，所述主体后端设置有矛头，所述矛头前端的轴上分别套设有皮碗和皮碗座，所述皮碗装配在皮碗座上，所述皮碗的形状呈碗状，且所述皮碗最大径处为密封唇，与套管内壁形成密封，所述矛头前端插入主体后端开设的螺纹孔内，并通过前端设置的螺纹与主体螺纹连接，使皮碗与矛头及主体形成端面密封，且矛头与主体螺纹连接处通过密封圈一形成密封。本发明相比较于传统的循环接头的连接，在不改变常规的下套管方式的前提下，能够快速建立循环，高效安全。高效安全。高效安全。


技术研发人员：蔡万伟 王明皓
受保护的技术使用者：北京博德世达石油技术股份有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/14