[發(fā)明專利]滑動促動管連接器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210502599.X
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103132927B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.W.小帕利尼;S.M.王;R.D.萊爾
• 申請（專利權(quán)）人: 韋特柯格雷公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體而言涉及油氣井的鉆進(jìn)和開采，且更特定而言，涉及用于管構(gòu)件的滑動促動連接器的設(shè)計。

背景技術(shù)

立管為在離岸鉆井、開采、輸出、輸入、采礦和獨(dú)立式操作中用于從離岸平臺到水下井口和從水下井口引導(dǎo)諸如鉆柱或開采管柱的油管柱且用于提供用于流體循環(huán)手段的大直徑的管。油管柱通過立管下放。流體從平臺向下循環(huán)通過油管柱，通過鉆頭或其它子組件出來，且在立管內(nèi)徑與油管柱外徑之間的空間返回到平臺。由海浪、水流和離岸平臺的移動造成的環(huán)境力以及由于重流體的重量造成的內(nèi)力將構(gòu)成施加到立管上的較大負(fù)荷。此外，利用表面防噴器的高壓鉆井立管可經(jīng)受完全井筒壓力。在立管的每個連續(xù)接頭之間的連接將能耐受這樣的負(fù)荷。

現(xiàn)有技術(shù)利用螺栓凸緣型連接器或者利用徑向定向的螺釘來裝配立管或接頭連接，其中徑向定向的螺釘移動卡箍(dog)以與立管上的輪廓接合和脫離。這兩種方法都需要利用扳手或螺柱(stub)張緊裝置來操縱，使得人員很靠近鉆探平臺豁口(drilling slot)較長時段，且增加了執(zhí)行該任務(wù)的危險水平。

在另一現(xiàn)有技術(shù)實施例中，立管箱形(box)端形成為帶有腔且鎖定構(gòu)件位于腔內(nèi)。鎖定構(gòu)件具有與相鄰立管的銷形端上的輪廓配合的輪廓。此立管組件包括特殊凸輪(cam)圈，其由在平臺上的特殊設(shè)備來促動。特殊設(shè)備使得凸輪將鎖定構(gòu)件移動為與銷形端的輪廓接合以固定立管的管。這些凸輪組件可顯著地增加平臺的成本，這歸因于用于特殊設(shè)備和更昂貴的立管構(gòu)件的增加的資本成本。因此，將需要能快速裝配而不需要使人員位于緊鄰鉆探平臺豁口較長時段且具有較低資本成本的允許堅固連接的立管接頭。

在又一現(xiàn)有技術(shù)實施例中，立管端形成為具有凹槽。夾頭(collet)或開口圈可包圍立管端且套筒可包圍夾頭或開口圈。套筒將在內(nèi)徑上具有特殊形成的螺紋，其接合在夾頭或開口圈的外徑上的配合的螺紋。套筒相對于夾頭或開口圈的旋轉(zhuǎn)使得夾頭或開口圈徑向收縮以將立管端聯(lián)接在一起。在利用夾頭的實施例中，夾頭具有內(nèi)徑凹槽，內(nèi)徑凹槽將接合形成于立管端上的凹槽。在利用開口圈的實施例中，開口圈的徑向收縮將造成在立管端上的凹槽接合。在這些實施例中，一個立管端將在外徑部分上具有凹槽，且一個立管端將在內(nèi)徑部分上具有凹槽。這些立管組件需要大量的制造時間來加工復(fù)雜的夾頭或開口圈接合部件。此外，立管的強(qiáng)度可受到夾頭構(gòu)件的強(qiáng)度的限制，夾頭構(gòu)件為通常形成為具有較薄側(cè)壁且經(jīng)受更高比率的疲勞失效的構(gòu)件。另外，裝配這些連接器將需要工人接近旋轉(zhuǎn)機(jī)械。這存在較高的使工人受傷的風(fēng)險。因此，需要一種立管接頭，其允許不受插置部件限制的堅固連接，其能快速地裝配而不需要復(fù)雜地加工的部件。

發(fā)明內(nèi)容

由本發(fā)明的優(yōu)選實施例來大體上解決或避免這些和其它問題且大體上實現(xiàn)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供用于管構(gòu)件的成本節(jié)約的快速裝配連接器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，公開了一種管連接器。該管連接器包括第一管構(gòu)件，其具有軸線和端部，其中凹槽形成于端部的外徑上；該管連接器還包括第二管構(gòu)件，其具有端部，端部具有由槽分開的多個箱形端指狀物和形成于箱形端指狀物的內(nèi)表面上的凹槽，第二管構(gòu)件與第一管構(gòu)件同軸。當(dāng)在初始位置，第一管構(gòu)件插入于第二管構(gòu)件的端內(nèi)時，第一管構(gòu)件的凹槽靠近第二管構(gòu)件的凹槽。該管連接器還包括外套筒，其置于箱形端指狀物周圍。外套筒相對于箱形端指狀物的軸向移動造成外套筒的內(nèi)表面抵靠箱形端指狀物的外表面滑動，使得箱形端指狀物徑向收縮與第二管構(gòu)件的端部上的凹槽接合，從而在裝配位置將第一管構(gòu)件固定到第二管構(gòu)件上。

根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，公開了一種管連接器。該管連接器包括第一管構(gòu)件，其具有軸線和端部，其中凹槽形成于端部的外徑上。該管連接器還包括第二管構(gòu)件，其具有端部，端部具有由槽分開的多個向外偏壓的箱形端指狀物、形成于箱形端指狀物的內(nèi)表面上的凹槽、以及在箱形端指狀物的外表面上的弓形表面，第二管構(gòu)件與第一管構(gòu)件同軸。隨著凹槽靠近第二管構(gòu)件端部，第二管構(gòu)件凹槽的深度增加，以及隨著凹槽靠近第一管構(gòu)件端部，第一管構(gòu)件凹槽的深度減小。當(dāng)在初始位置，第一管構(gòu)件插入于第二管構(gòu)件的端部內(nèi)時，第一管構(gòu)件的凹槽靠近第二管構(gòu)件的凹槽。該管連接器還包括外套筒，其置于箱形端指狀物周圍且具有漸縮內(nèi)表面。外套筒相對于箱形端指狀物的軸向移動造成外套筒的漸縮內(nèi)表面抵靠箱形端指狀物的外表面滑動，使得箱形端指狀物徑向收縮與在第二管構(gòu)件的端部上的凹槽接合，從而在裝配位置將第一管構(gòu)件固定到第二管構(gòu)件上。