[实用新型]一种金属到金属密封回接连接器

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋油气钻探技术领域，特别涉及海洋油气井完井时的一种连接海面采油平台到水下井口的管线回接的密封连接接头。

背景技术

目前，在浅海开采油气时，浮动式钻井平台打好一口井后，采用固定式海面采油平台进行采油生产。固定式海面采油平台到海底井口有很长距离，要用回接管柱从海底井口连接到固定式生产平台上。在回接管柱的下端通过回接连接器与海底的水下井口头连接。回接管柱根据水深一般在几十米到上千米不等。通过回接管柱和回接连接器来隔离海水，建立一条由海平面到海底的采油采气的通道。为了确保安全，防止发生事故，通常要采用两层以上的回接管柱，当最外层回接管柱下端的回接连接器与外层水下井口头相连接后，内层回接管柱在外层回接管柱内，用回接连接器与内层水下井口头上的套管悬挂器相连接，完成一口浅海油井的回接。在海面采油平台上建立好采油树后，在最内层的回接管柱中下入油管便能进行采油、采气作业。

在采油、采气过程中，内层回接管柱连接的回接连接器，通常要承受很高的压力，对密封性能要求相当高。普通的回接连接器的密封材料采用的是橡胶，橡胶密封材料在恶劣的环境中容易失效或者老化其耐高压的能力差。采用橡胶密封材料进行密封，远远不如金属对金属密封。所以很多海上油气井的回接连接机构中都采用的金属到金属密封，但金属到金属密封机构复杂精度高，开启密封需要很大压力。一般在完成回接管柱连接后，须要多下一次钻柱携带专用密封开启工具进行开启，才能实现密封功能。而在海上作业成本高，多下一次钻柱便会增加油气井的开发成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种金属到金属密封回接连接器，能通过对重力锁环的旋转连接，实现内层回接管柱与水下井口头套管悬挂器安全可靠地连接；并且同时对组合式金属膨胀密封环实施开启，实现回接连接器上的金属到金属密封，从而减少下钻柱次数，节约施工成本。

本实用新型采用的技术方案是：金属到金属密封回接连接器，包括回接连接器本体、重力锁环、橡胶密封圈、上部金属密封环、下部金属密封环、剪钉和密封环基座。

回接连接器本体圆筒状，回接连接器本体上端有内螺纹，内螺纹能与回接管柱下端外螺纹相连接。其特征在于：在回接连接器本体中部的内壁上分布有凹陷的扭转键槽，扭转键槽能使后续下入的专用扭转工具上扭转键的端部插入配合，专用扭转工具带动扭转键转动，同时带动回接连接器本体旋转。因此，回接连接器本体中部内壁上分布的凹陷扭转键槽的形状可以是矩形、圆形或多边形。

在回接连接器本体外壁有一个向下的斜面台阶，当金属到金属密封回接连接器入到水下井口头内时，回接连接器本体1的斜面台阶12能坐在水下井口头内的套管悬挂器上端面上，用于对金属到金属密封回接连接器的支撑。

在回接连接器本体外壁上并在斜面台阶下部有环形凹槽，在环形凹槽内卡放有重力锁环。在环形凹槽内，并在环形凹槽的上部均匀分布有圆弧形凸台，圆弧形凸台的凸起组成外接圆的外径小于重力锁环的外径。当重力锁环放入环形凹槽中时，凸台卡入到重力锁环中相对应的卡槽中，凸台能承受回接连接器本体旋转时带来的反扭矩。为了使重力锁环容易进入环形凹槽内，所述的环形凹槽的下平面是斜面，环形凹槽的下平面与环形凹槽的底平面的夹角为93～120°之间。

重力锁环为圆环柱形，重力锁环内壁为圆柱形，重力锁环内径与回接连接器本体的环形凹槽外径相同，重力锁环外壁从上到下是纵截面为锯齿形的螺纹，锯齿形螺纹的较好形状是：锯齿形螺纹横截面的上平面垂直回接连接器本体的中心线，锯齿形螺纹横截面的下平面与回接连接器本体中心线的夹角在45～70°之间。重力锁环有纵向断开口。重力锁环的纵向断开口的宽度在2～200毫米之间。当重力锁环受到向外的径向力时断开口宽度增长，重力锁环向外扩张。重力锁环的下端面与重力锁环内壁轴线的夹角为93～120°之间。重力锁环上端沿圆周均匀分布有与环形圆槽凸台位置相对应的卡槽(上豁口)。将重力锁环套入回接连接器本体的环形凹槽内卡槽与凸台相嵌，卡槽与凸台用于承受回接连接器本体在旋转时带来的反扭矩，即接连接器本体在旋转时凸台推动重力锁环一起旋转。

在回接连接器本体外壁上并在环形凹槽下部有密封圈槽，在密封圈槽内有橡胶密封圈。当回接连接器本体下端插入水下井口头的套管悬挂器内，并与套管悬挂器内径配合，橡胶密封圈起到临时密封作用。