水下采油树油管挂中心堵头送入工具

摘要

本发明为一种水下采油树油管挂中心堵头送入工具，包括：连接帽、本体、连接杆、止动机构、剪切销、卡牙卡紧装置以及卡爪；连接帽与本体固定；连接杆穿过本体的通孔；本体由上向下依次设有上端侧面孔、下端侧面孔和末端槽，其中分别安装有止动机构、剪切销和卡牙卡紧机构；连接杆上设有止动销卡槽、剪切销卡槽以及楔形槽；卡爪连接于连接杆末端；本体处于初始位置时，剪切销位于剪切销卡槽内；本体向下移动时，剪切销被剪断，当止动机构进入到止动销卡槽中，卡牙卡紧机构刚好进入到楔形槽中。本发明可实现中心堵头的安装，安装完成后可直接提取送入工具。本体发明工具实现采油树油管挂中心堵头的安装和安装后中心堵头的取出操作简单、方便可靠。

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下采油树中心堵头送入工具，属于海洋石油开采技术领域。

背景技术

在水下采油树的油管挂、环空等性能测试过程中，油管挂中心堵头的作用主要是对油管挂中心孔端部进行封堵和密封，以实现油管挂和环空的性能测试；其次，油管挂中心堵头在水下生产过程中对油管挂的封堵，可有效阻止油管柱内部的油气压力，防止井喷。然而水下油管挂中心堵头的安装很不方便，目前，尚无成熟的中心堵头送入工具。

鉴于此，为解决油管挂中心堵头的送入安装问题，本发明人基于相关领域的研发，并经过不断测试及改良，进而有本发明的产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于精确控制水下采油树油管挂中心堵头送入工具本体的行程以实现中心堵头卡牙的自锁卡紧。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其包括：连接帽、送入工具本体、连接杆、止动机构、剪切销、卡牙卡紧装置以及卡爪；

所述的连接帽与送入工具本体连接固定，且连接帽与送入工具本体之间形成有空腔；

所述的连接杆穿过送入工具本体的通孔，连接杆的上端位于空腔内，连接杆的下端伸出于送入工具本体外；

所述的送入工具本体由上向下依次设有至少一个上端侧面孔、至少一个下端侧面孔和至少一个末端槽，上端侧面孔和下端侧面孔均与送入工具本体的通孔连通，且上端侧面孔中安装有止动机构，下端侧面孔中安装有剪切销，末端槽中安装有卡牙卡紧机构；

所述的连接杆上设有对应于止动机构的止动销卡槽、对应于剪切销的剪切销卡槽以及对应于卡牙卡紧机构的楔形槽；

所述的卡爪连接且固定于连接杆的末端；

所述的送入工具本体处于初始位置时，剪切销位于剪切销卡槽内；所述的送入工具向下移动时，剪切销被剪断，当所述的止动机构的止动销进入到止动销卡槽中，所述的卡牙卡紧机构刚好进入到楔形槽中，所述工具的本体卡牙径向收缩。

所述的水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其中，所述的止动机构包括：止动销、第一弹簧和紧定螺钉，每个上端侧面孔内由内向外依次设置有止动销、第一弹簧和紧定螺钉，所述的紧定螺钉与上端侧面孔内的螺纹孔螺纹连接，所述的第一弹簧使止动销顶抵于所述送入工具本体的通孔内的连接杆上，当止动机构随本体向下移动时，止动销能够进入连接杆的止动销卡槽中。

所述的水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其中，所述的卡牙卡紧机构包括：本体卡牙、滚销、第二弹簧和限位螺母，所述的滚销穿插于本体卡牙以及送入工具本体上，滚销和本体卡牙之间连接第二弹簧，第二弹簧使得本体卡牙抵住连接杆，所述的限位螺母安装于本体卡牙的下方，以固定所述卡牙卡紧装置。

所述的水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其中，所述的止动销卡槽为对应于止动销的至少一个卡槽，或者为环绕连接杆的环形槽，其结构可以多变，只要能够实现将止动销卡止于止动销卡槽内即可。

所述的水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其中，所述的剪切销的末端设有截面为弧状的便于剪切的环形槽。

所述的水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其中，所述的连接杆的上端设有凸台，用于将连接杆的上端限位于空腔内。

所述的水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其中，所述的卡爪下端延伸为若干对称分布的卡块，各卡块为长条形结构，卡块下端向外周延伸凸起，使卡爪的卡块组合在工作过程中与油管挂中心堵头的中心堵头本体内的锁槽锁合；且在工具与中心堵头分离过程中，卡块具有的弹性，能够使卡爪与中心堵头的中心堵头本体分离。

所述的水下采油树油管挂中心堵头送入工具，其中，每个下端侧面孔内由内向外依次设置有防转销钉以及所述的剪切销，防转销钉将剪切销的外端固定于下端侧面孔内。

本发明的有益效果在于：本发明通过旋转下放送入工具，实现送入工具与中心堵头的两处卡紧，包括工具卡牙与中心堵头的中心堵头本体卡紧，和工具的本体卡牙与中心堵头的促动环卡紧，安装中心堵头后直接下压工具，即可实现中心堵头的安装，安装完成后可直接提取送入工具。本体发明工具实现采油树油管挂中心堵头的安装和安装后中心堵头的取出操作简单、方便可靠。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的结构示意图；

图2A为本发明的该实施例中剪切销未剪断时的状态图；

图2B为本发明的该实施例中剪切销剪断后、止动机构进入止动销卡槽时的状态图。

附图标记说明：100-水下采油树油管挂中心堵头送入工具；101-连接帽；102-防转销钉；103-本体；104-紧定螺钉；105-第一弹簧；106-止动销；107-剪切销；108-本体卡牙；109-滚销；110-连接杆；111-第二弹簧；112-限位螺母；113-卡爪；114-止动机构；115-卡牙卡紧机构；116-止动销卡槽；117-剪切销卡槽；118-空腔；119-通孔；120-上端侧面孔；121-下端侧面孔；122-楔形槽；123-环形槽；124-末端槽；300-水下采油树油管挂中心堵头；301-中心堵头本体；302-限位环；303-促动环；304-中心堵头卡牙；305-下端限位槽；306-密封总成；307-中心堵头下本体。

具体实施方式

有关本发明为达到上述的使用目的与功效及所采用的技术手段，现举出较佳可行的实施例，并配合附图所示，详述如下：

首先如图1所示，其为本发明的一个实施例的结构示意图；本发明为一种水下采油树油管挂中心堵头送入工具100，其主要包括：连接帽101、送入工具本体103、剪切销107、止动机构114、卡牙卡紧装置115、连接杆110以及卡爪113。

其中，所述的连接帽101与送入工具本体103连接固定(例如通过螺纹连接固定)，并在连接帽101和送入工具本体103上嵌入防转销钉102，防止连接帽101相对于送入工具本体103转动。此外，所述的连接帽101与送入工具本体103之间形成有空腔118。所述的连接杆110穿过送入工具本体103的通孔119，连接杆110的上端位于空腔118内，连接杆110的下端伸出于送入工具本体103外。连接杆110的上端设有凸台，用于将连接杆110的上端限位于空腔118内。

所述的送入工具本体103设有若干对称分布的上端侧面孔120，上端侧面孔120与送入工具本体103的通孔119连通，且上端侧面孔120中安装有止动机构114。所述的送入工具本体103还设有两个相对的下端侧面孔121，两个下端侧面孔121与送入工具本体103的通孔119连通，下端侧面孔121中安装有剪切销107。送入工具本体103的末端槽安装锁紧环。

所述的止动机构114包括：止动销106、第一弹簧105和紧定螺钉104，其中，每个上端侧面孔120内由内向外依次设置有止动销106、第一弹簧105和紧定螺钉104，所述的紧定螺钉104与上端侧面孔120通过螺纹固定连接，所述的止动销106顶抵于所述送入工具本体103的通孔119内的连接杆110上。所述的连接杆110上设有对应于止动销106的止动销卡槽116，当止动机构114在随送入工具本体103向下移动时，止动销106受第一弹簧105的力的作用进入连接杆110的止动销卡槽116，使得止动销106与止动销卡槽116予以卡紧。所述的止动销卡槽116为环绕连接杆110的环形槽。

每个下端侧面孔121内由内向外依次设置有防转销钉102以及所述的剪切销107，防转销钉102将剪切销的外端固定于下端侧面孔121内。所述的连接杆110上设有对应于剪切销107的剪切销卡槽117，在工具未工作时，所述的剪切销107嵌入连接杆110的剪切销卡槽117中，当工具进行工作(即送入工具本体103向下移动)时，随着外力的施加，剪切销107被剪断，而送入工具本体103继续向下移动，直至所述的止动销106进入到止动销卡槽116中予以卡紧。此外，所述的剪切销107的末端可设有截面为弧形的环形槽123，便于剪切。

所述的卡牙卡紧机构115包括本体卡牙108、滚销109、第二弹簧111、限位螺母112。所述的本体卡牙108通过滚销109安装于送入工具本体103的末端槽中，而本体卡牙108的内部设有第二弹簧111，第二弹簧111使本体卡牙108向连接杆110的方向顶推，所述的限位螺母112安装于本体卡牙108的下方，防止本体卡牙108掉落。所述的连接杆110的下方还设有楔形槽122，所述的止动销106进入到止动销卡槽116中予以卡紧时，所述的卡牙卡紧机构115刚好进入到楔形槽122中，而由于第二弹簧111的推抵，使得卡牙卡紧机构115卡紧于连接杆的楔形槽122。

所述的连接杆110的末端与所述的卡爪113连接固定(例如采用螺纹连接固定)，且在连接帽101和送入工具本体103上嵌入防转销钉102，使卡爪113完全固定于连接杆110上；所述卡牙下端延伸为若干对称分布的卡块，各卡块为长条形结构，其下端向卡爪外周延伸凸起，使卡爪的卡块组合在工作过程中与油管挂中心堵头的中心堵头本体内的锁槽锁合。

本发明实施例的工作原理或步骤是：

1、水下采油树中心堵头送入工具初始装配状态如图1所示，将中心堵头送入工具与中心堵头对正，通过旋转和下放中心堵头送入工具，此时送入工具的卡爪与中心堵头上的中心堵头本体卡合，同时中心工具上的本体卡牙与油管挂中心堵头上的促动环形成卡合，并可以运送油管挂中心堵头，如图2所示；

需要说明的是，促动环内径设有导向槽，当送入工具旋转下放，卡牙卡紧机构上的卡牙本体，可通过促动环的导向槽进入促动环，并形成图2中的轴向锁紧。

2、下放中心堵头送入工具和中心堵头至水下的采油树油管挂，使油管挂中心堵头与水下油管挂对接，对接完成后，通过机械作用力下压中心堵头送入工具，工具送入工具本体103在外部机械力的作用下剪断剪切销107，送入工具的连接杆位移固定，本体下行，中心堵头送入工具施压于中心堵头上的促动环，促动环促使中心堵头上的卡牙撑开，使中心堵头锁紧于油管挂内部；同时，中心堵头送入工具上的本体卡牙108，运动到连接杆110上的楔形槽112处，本体卡牙108完全贴合在楔形槽112处，中心堵头送入工具与中心堵头上的促动环解锁；

3、完成中心堵头安装至油管挂内部后，提取油管挂送入工具，中心堵头上的促动环与中心堵头上的卡牙在自锁接触面的作用下，中心堵头上的卡牙始终保持与油管挂的卡紧，中心堵头被完全安装于油管挂内部。

综上所述，本发明的有益效果在于：

1、本发明可通过与油管挂中心堵头的安装，实现送入中心堵头至水下油管挂，并将油管挂中心堵头安装于油管挂内部，且安装完成后可实现工具的分离；

2、本发明工具在连接油管挂中心堵头过程中，设置两处卡紧，其中一处为工具上的卡爪与中心堵头的卡紧，卡爪下端延伸多个对称分布的卡块，各卡块为长条形结构，其下端向卡爪外周延伸凸起，使卡块组合在与中心堵头的卡合中具有弹性，不仅可实现卡合，而且也可在外力拉伸下工具与中心堵头分离；

3、本发明与中心堵头卡合的过程中，其中另一处卡紧为，送入工具与中心堵头通过旋转下放安装，送入工具上的本体卡牙108与中心堵头上的促动环303的卡合，且在水下中心堵头安装完成后，送入工具上的本体卡牙108退回到连接杆110上的楔形槽122内，工具与中心堵头解锁；

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。