[发明专利]连续油管连接器

说明书

本发明为一种连续油管连接器，包括中空且同轴设置的上接头、中间接头和下接头，上接头的上部设置上接头上连接部，下接头的下部设置下接头下连接部；中间接头包括外壳部和芯管部，外壳部的上部能与上接头密封连接，芯管部的上部能转动且能锁紧固定地密封穿设于外壳部内，芯管部的下部与下接头密封连接，上接头、芯管部和下接头的内腔呈直径尺寸相同设置，上接头、外壳部和所述下接头的外径尺寸呈相同设置。该连续油管连接器能够给不能旋转的连续油管提供中间过渡旋转的自由副，方便连续油管与连续油管相连接时旋转上卸扣，同时能固定锁紧实现扭矩传递，从而便于使用连续油管完成深井与超深井的钻井、完井、测井、修井等多种井下作业。

技术领域

本发明涉及石油与天然气工程领域，尤其涉及一种能旋转连接且能锁紧固定传递扭矩的连续油管连接器。

背景技术

连续油管用途非常广泛：可用来清洗管线、冲洗砂堵、清蜡、选择性酸化、气举求产、挤水泥封堵、压井、负压射孔、试井、驱替钻井液、大斜度井测井、水平井测井、完井、打捞、起下坐封膨胀式分割器、钻塞、磨削落鱼、永久性安装作为生产管、井底摄像、小井眼钻井、二次钻井和加深钻井、套管开窗侧钻、油管补贴等，可以进行水平井钻井、下套管井钻井、裸眼井钻井、加深钻井、小井眼钻井、微小井眼钻井、老井开窗侧钻、欠平衡钻井以及修井、完井等作业；连续油管钻井具有低成本、低能耗、安全环保、应用范围广泛等特点，能够提高老油田、“低压、低渗、低产”三低油气藏等难动用油气藏的开发效益，尤其是在我国的非常规气藏、致密气、页岩气及煤层气等的勘探开发方面，有着广泛的应用前景。

但连续油管井下作业技术存在着急需解决的问题：一般用于作业的连续油管直径比较小，连续油管内水眼更小，而且很大部分连续油管盘绕在滚筒上，作业过程中，连续油管内水眼循环压耗比较大，尤其是滚筒上，因二次涡流的影响，循环压耗更大，大部循环压耗消耗在连续油管滚筒上，严重影响连续油管井下作业水功率的分配。

连续油管连接器也叫连续油管接头、锁紧器(或机构)、连接器(或机构)、抓紧器(或机构)、铆紧器(或机构)等，是一种在地面快速连接连续油管与连续油管或连续油管与井下工具的一种连接工具。

当前，连续油管连接器按照锁紧方式可分为螺钉式、卡瓦式、凹槽环压制式等。螺钉式和卡瓦式连续油管连接器一般是通过对连续油管外壁加螺钉固定或加卡瓦固定的形式，结构比较简单，装卸比较方便，大多用于连续油管与井下工具的连接，不足之处在于：

(1)螺钉式连续油管连接器一般是通过螺钉对连续油管外壁进行锁定连接，实现扭矩和拉力的传递，大多属于单外壁压紧作用，考虑到连续油管压紧时会收缩变形，因此单外壁压紧力受限制，传递的扭矩和拉应力较小，仅适用于井下管柱作用力不大的测井、气举等作业的连续油管与井下工具的连接，不适用与作用力要求较大的连续油管钻井作业；同时大部分螺钉式连接器在连接过程需要绕轴向旋转才能实现对扣连接，当连续油管与连续油管连接时，两连接连续油管都不能旋转，因此螺钉式连续油管连接器也不适用于连续油管与连续油管的连接作业。

(2)卡瓦式连续油管连接器一般是通过外壁加卡瓦进行锁紧的连接方式，同样由于连续油管受压变形的原因，卡瓦锁紧力受限，连接后传递的扭矩和拉应力较小，也只适用于井下管柱作用力不大的测井、气举等作业的连续油管与井下工具的连接，同时大部分卡瓦式连接器在连接过程需要绕轴向旋转紧扣才能实现卡瓦卡紧连接，当连续油管与连续油管连接时，两连接连续油管都不能旋转，因此卡瓦式连续油管连接器也不适用于连续油管与连续油管的连接作业。

(3)凹槽环压制式连续油管连接器大多是通过对连续油管内水眼强行压入带环形槽的支撑卡瓦，利用环形槽的卡紧作用，实现与连续油管的连接，该种连接器连接时不需要旋转，可用于连续油管与连续油管之间的连接，也可用于连续油管与井下工具的连接，但由于凹槽环形压制式大多依赖于内壁外胀压紧产生的摩擦力实现扭矩和拉力的传递，而不是内外壁同时加压，考虑到连续油管膨胀变形对拉力和扭矩的消减作用，该凹槽式连续油管连接器也只适用于扭矩和拉力不大的测井、气举等作业的连续油管与井下工具或连续油管的连接，但对拉力和扭矩要求比较大的连续油管钻井作业不适用。