一种连续油管防喷系统的制作方法

1.本发明涉及连续油管技术领域，特别涉及一种连续油管防喷系统。


背景技术：

2.防喷管设备主要用于连续油管作业系统中连接连续油管防喷器，调整现场作业高度，并提供密封环空，防止发生井控事故。在现场进行防喷管与连续油管防喷器对接的时候，操作者需要将防喷管紧帽上提并通过旋转固定在防喷管管体上的螺纹上，将公由壬接口和母由壬接口对插完成后，再将防喷管紧帽从防喷管管体螺纹上旋下，并用防喷管紧帽将公母由壬接口紧固好，完成安装作业。
3.但是由于防喷管紧帽外形为圆形且重量较重，操作者在提升防喷管紧帽的时候没有着力点，还需要一边提升，一边为防喷管紧帽和管体进行螺纹对正。这就造成现场操作难度大，尤其是防喷管安装作业属于高空作业，高强度的作业可能会造成操作者出现安全事故。此外，防喷管紧帽是通过钩形扳手进行上紧操作的，由于钩形扳手能够施加的作用力非常有限，进一步地增加了防喷管作业的危险性。
4.因此，针对以上不足，急需一种连续油管防喷系统。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种连续油管防喷系统，能够提供一种便于安装的连续油管防喷系统。
6.本发明实施例提供了一种连续油管防喷系统，包括通过由壬连接的防喷管和连续油管防喷器；所述防喷管包括管体和设置在所述管体一端的紧帽，所述防喷管和所述连续油管防喷器之间的连接通过紧帽紧固；所述管体设置所述紧帽的一端沿所述管体周长方向设置有多个承接凸起，多个所述承接凸起之间存在间隙，所述承接凸起设置有凹槽，所述凹槽的凹槽口朝向所述管体远离所述紧帽的一端；所述紧帽的内表面设置有多个内凸起，所述紧帽的外表面设置有外凸起；所述间隙用于使所述内凸起穿过所述间隙，以使所述紧帽穿过所述承接凸起，所述凹槽用于承接所述内凸起，以使所述承接凸起承接所述紧帽。
7.在一种可能的设计中，所述管体靠近所述紧帽的一端还设置有密封槽，所述密封槽用于放置橡胶圈。
8.在一种可能的设计中，所述管体包括三个所述承接凸起，所述紧帽包括三个内凸起。
9.在一种可能的设计中，所述连续油管防喷器包括壳体、密封夹持单元、密封剪切单元、传感器单元和主控单元；所述壳体设置在矿井口；
所述密封夹持单元设置于所述壳体中，用于在矿井中夹持连续油管，以及用于将连续油管外壁与矿井口之间密封；所述密封剪切单元设置于所述壳体中，用于剪切连续油管并密封矿井口；所述传感器单元用于采集压强数据和位移数据，并将所述压强数据和所述位移数据传输至所述主控单元，其中，所述压强数据为矿井内的压强，所述位移数据包括连续油管在矿井中的位移长度和位移速度；所述主控单元用于根据所述压强数据和所述位移数据计算出预设夹持力，并控制所述密封夹持单元输出所述预设夹持力以夹持连续油管，所述主控单元还用于控制所述密封剪切单元剪切连续油管。
10.在一种可能的设计中，所述密封夹持单元包括第一密封夹持单元和第二密封夹持单元，所述第一密封夹持单元和所述第二密封夹持单元均设置有卡瓦牙和第一密封组件，所述卡瓦牙用于夹持连续油管，所述第一密封组件用于密封连续油管外壁和所述密封夹持单元之间的间隙，以使连续油管外壁与矿井口之间保持密封。
11.在一种可能的设计中，所述密封剪切单元包括第一密封剪切单元和第二密封剪切单元，所述第一密封剪切单元和所述第二密封剪切单元均包括剪切部，所述第二密封剪切单元还包括第二密封组件，所述剪切部用于剪切连续油管，所述第二密封组件用于在所述剪切部剪切连续油管的过程中，使连续油管和所述剪切部之间保持密封。
12.在一种可能的设计中，所述连续油管防喷器还包括液压控制单元；所述主控单元用于输出夹持指令和剪切指令至所述液压控制单元；所述液压控制单元用于根据所述夹持指令来驱动所述密封夹持单元输出所述预设夹持力以夹持连续油管，以及用于根据所述剪切指令来驱动所述密封剪切单元剪切连续油管。
13.在一种可能的设计中，所述传感器单元包括压力传感器和位移传感器，所述压力传感器用于采集所述压强数据，所述位移传感器用于采集所述位移数据。
14.本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：在本实施例中，在连接防喷管和连续油管防喷器时，以外凸起作为着力点，将紧帽向沿管体上提，紧帽中的内凸起通过承接凸起之间的间隙后，旋转紧帽，使内凸起与凹槽对齐后，将内凸起嵌入凹槽中以使紧帽固定在管体上；将防喷管与连续油管防喷器通过由壬连接，完成连接后将紧帽上提，以使内凸起从凹槽中取出，旋转紧帽后，使内凸起通过承接凸起之间的间隙以实现紧帽下放，下放的紧帽使防喷管和连续油管防喷器之间的连接更紧固，此外，还可以利用敲击锤锤击外凸起，以进一步紧固防喷管和连续油管防喷器之间的连接。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本发明实施例提供的一种防喷管的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种连续油管防喷器的结构示意图；图3是本发明实施例提供的一种第一密封夹持单元的结构示意图；图4是本发明实施例提供的一种第二密封夹持单元的结构示意图；图5是本发明实施例提供的一种第一密封剪切单元的结构示意图；图6是本发明实施例提供的一种第二密封剪切单元的结构示意图。
17.图中：1-防喷管；11-管体；111-承接凸起；1111-凹槽；112-间隙12-紧帽；121-内凸起；122-外凸起；2-连续油管防喷器；21-壳体；22-密封夹持单元；221-第一密封夹持单元；222-第二密封夹持单元；223-卡瓦牙；224-第一密封组件；225-第一顶部密封组件；23-密封剪切单元；231-第一密封剪切单元；2311-第二密封组件；232-第二密封剪切单元；233-剪切部；234-第二顶部密封组件。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，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，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的
具体含义。
20.本说明书的描述中，需要理解的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
21.如图1-2所示，本发明实施例提供了一种连续油管防喷系统，包括通过由壬连接的防喷管1和连续油管防喷器2；防喷管1包括管体11和设置在管体11一端的紧帽12，防喷管1和连续油管防喷器2之间的连接通过紧帽12紧固；管体11设置紧帽12的一端沿管体11周长方向设置有多个承接凸起111，多个承接凸起111之间存在间隙112，承接凸起111设置有凹槽1111，凹槽1111的凹槽1111口朝向管体11远离紧帽12的一端；紧帽12的内表面设置有多个内凸起121，紧帽12的外表面设置有外凸起122；间隙112用于使内凸起121穿过间隙112，以使紧帽12穿过承接凸起111，凹槽1111用于承接内凸起121，以使承接凸起111承接紧帽12。
22.在本实施例中，在连接防喷管1和连续油管防喷器2时，以外凸起122作为着力点，将紧帽12向沿管体11上提，紧帽12中的内凸起121通过承接凸起111之间的间隙112后，旋转紧帽12，使内凸起121与凹槽1111对齐后，将内凸起121嵌入凹槽1111中以使紧帽12固定在管体11上；将防喷管1与连续油管防喷器2通过由壬连接，完成连接后将紧帽12上提，以使内凸起121从凹槽1111中取出，旋转紧帽12后，使内凸起121通过承接凸起111之间的间隙112以实现紧帽12下放，下放的紧帽12使防喷管1和连续油管防喷器2之间的连接更紧固，此外，还可以利用敲击锤锤击外凸起122，以进一步紧固防喷管1和连续油管防喷器2之间的连接。
23.在本发明的一些实施例中，管体11靠近紧帽12的一端还设置有密封槽，密封槽用于放置橡胶圈。
24.在本实施例中，管体11靠近紧帽12的一端还设置有密封槽，密封槽用于放置橡胶圈，以填补管道间的空隙，进一步避免漏液。
25.在本发明的一些实施例中，管体11包括三个承接凸起111，紧帽12包括三个内凸起121。
26.在本实施例中，三个承接凸起111和内凸起121能够在内凸起121嵌入凹槽1111后增加紧帽12的稳定性。
27.如图2-6所示，在本发明的一些实施例中，连续油管防喷器2包括壳体21、密封夹持单元22、密封剪切单元23、传感器单元和主控单元；壳体21设置在矿井口；密封夹持单元22设置于壳体21中，用于在矿井中夹持连续油管，以及用于将连续油管外壁与矿井口之间密封；密封剪切单元23设置于壳体21中，用于剪切连续油管并密封矿井口；传感器单元用于采集压强数据和位移数据，并将压强数据和位移数据传输至主控单元，其中，压强数据为矿井内的压强，位移数据包括连续油管在矿井中的位移长度和位移
速度；主控单元用于根据压强数据和位移数据计算出预设夹持力，并控制密封夹持单元22输出预设夹持力以夹持连续油管，主控单元还用于控制密封剪切单元23剪切连续油管。
28.在本实施例中，壳体21设置在矿井口，壳体21中设置有密封夹持单元22，密封夹持单元22用于夹持矿井中的连续油管，密封夹持单元22夹持连续油管后，密封夹持单元22与连续油管之间密封，进而能够将连续油管外壁与矿井口之间密封，以防止矿井内的高压气体从连续油管外壁和所述密封夹持单元22之间泄露。密封剪切单元23用于剪切连续油管，并且能够在其完成剪切后密封矿井口。传感器单元采集压强数据和位移数据，并将压强数据和位移数据传输至主控单元，其中，压强数据为矿井内的压强，位移数据包括连续油管在矿井中的位移长度和位移速度，主控单元根据接收的压强数据和位移数据后计算出预设夹持力，并将预设夹持力的数值输出到密封夹持单元22，以使密封夹持单元22施加给连续油管的力为预设夹持力。主控单元还用于控制密封剪切单元23剪切连续油管。
29.可以理解的是，根据使用需求并结合压强数据和位移数据能够计算出多个预设夹持力，例如，需要将连续油管稳定悬挂在矿井中时，可以根据压强数据和位移数据计算出第一预设夹持力，以使连续油管稳定地悬挂在矿井中，且不会由于夹持力过大导致油管变形；例如，需要起下连续油管时，可以根据压强数据计算出第二预设夹持力，连续油管在第二夹持力的作用下，既能保持连续油管外壁与密封悬挂单元之间密封，又能允许连续油管在矿井中起下；例如，检测测到连续油管意外脱落时，可以根据位移速度、位移长度和压强数据计算第三预设夹持力，具体地，当连续油管意外脱落时，传感器单元采集到位移速度数据异常（例如，位移速度异常可以是位移速度超过连续油管起下的最大速度，也可以是预设值），根据位移速度计算出第三预设夹持力，以夹持住脱落的连续油管，并将连续油管外壁与密封悬挂单元之间密封。
30.根据使用需求结合压强数据和位移数据计算多个预设夹持力的具体方法如下：例如，需要将连续油管稳定悬挂在矿井中时，可以根据压强数据和位移长度计算出第一预设夹持力，以使连续油管稳定地悬挂在矿井中，且不会由于夹持力过大导致油管变形，上述计算公式为：f1=（ρπ（r1 r2）(r
1-r2)h1g）/μ 2pπr1h2其中，f1为第一预设夹持力，ρ为连续油管的密度，r1为连续油管的外径，r2为连续油管的内径，h1为位移长度，g为重力加速度，μ为连续油管与密封夹持单元22之间的滑动摩擦因数，p为压强数据，h2为连续油管与密封夹持单元22之间的密封接触长度；例如，需要起下连续油管时，可以根据压强数据计算出第二预设夹持力，连续油管在第二夹持力的作用下，既能保持连续油管外壁与密封悬挂单元之间密封，又能允许连续油管在矿井中起下，上述计算公式为：f2=2pπr1h2其中，f2为第二预设夹持力， r1为连续油管的外径， p为压强数据，h2为连续油管与密封夹持单元22之间的密封接触长度；例如，需要应对连续油管意外脱落时，可以根据位移数据计算第三预设夹持力，具体地，当连续油管意外脱落时，传感器单元采集到位移速度数据超过预设速度（例如，预设速度可以是位移速度超过连续油管起下的最大速度，也可以是根据经验设置的预设值），根
据位移速度、位移长度和压强数据计算出第三预设夹持力，以夹持住脱落的连续油管，并将连续油管外壁与密封悬挂单元之间密封，上述计算公式为：f3=（ρπ（r1 r2）(r
1-r2)h1g）/μ 2pπr1h2 （v/t）ρπ（r1 r2）(r
1-r2)h1g其中，f3为第三预设夹持力，ρ为连续油管的密度，r1为连续油管的外径，r2为连续油管的内径，h1为位移长度，g为重力加速度，μ为连续油管与密封夹持单元22之间的滑动摩擦因数，p为压强数据，h2为连续油管与密封夹持单元22之间的密封接触长度，v为位移速度，t为位移时间。
31.需要说明的是，连续油管的密度，连续油管的外径和内径，连续油管与密封夹持单元22之间的滑动摩擦因数，连续油管与密封夹持单元22之间的密封接触长度，可以提前测量获得，位移时间可以利用主控单元获得，也可以设置单独的计时装置。
32.需要说明的是，传感器单元采集实时数据并传输给主控单元，主控单元接收数据计算预设夹持力并将预设加持力输出至密封悬挂单元，密封悬挂单元以预设加持力夹持连续油管，上述三个步骤同步进行，能够即时灵活地实现稳定夹持连续油管的效果。
33.在本发明的一些实施例中，壳体21采用优质的低合金钢锻造成形，具有优良的机械性能，具有较好的承受井底高压能力和耐硫化氢能力。
34.在本发明的一些实施例中，密封夹持单元22包括第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222，第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222均设置有卡瓦牙223和第一密封组件224，卡瓦牙223用于夹持连续油管，第一密封组件224用于密封连续油管外壁和密封夹持单元22之间的间隙112，以使连续油管外壁与矿井口之间保持密封。
35.在本实施例中，密封夹持单元22包括第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222，第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222用于将连续油管夹持在二者中间并将连续油管与矿井口之间密封。第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222均设置有卡瓦牙223和第一密封组件224，卡瓦牙223用于增加第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222与连续油管之间的摩擦力，第一密封组件224用于密封连续油管外壁和密封夹持单元22之间的间隙112，以使连续油管外壁与矿井口之间保持密封，其中，第一密封组件224可以采用橡胶材料制成。
36.需要说明的是，第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222上端均设置有第一顶部密封组件225，用于使第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222在壳体21内移动的过程中保持密封。
37.在本发明的一些实施例中，密封剪切单元23包括第一密封剪切单元231和第二密封剪切单元232，第一密封剪切单元231和第二密封剪切单元232均包括剪切部233和第二密封组件2311，剪切部233用于剪切连续油管，第二密封组件2311用于在剪切部233剪切连续油管的过程中，使连续油管和剪切部233之间保持密封。
38.在本实施例中，密封剪切单元23包括第一密封剪切单元231和第二密封剪切单元232，第一密封剪切单元231和第二密封剪切单元232均包括剪切部233，第二密封剪切单元232还包括第二密封组件2311，其中，剪切部233可以是双v形刀口，第二密封组件2311环绕式设置于第一密封剪切单元231的双v形刀口的侧面上，以使剪切部233剪切连续油管的过程中，连续油管和剪切部233之间保持密封接触，完成剪切后两个剪切部233互相贴合，第二密封组件2311使互相贴合后的两个剪切部233之间密封，进而使矿井完全密封。
39.需要说明的是，第一密封剪切单元231和第二密封剪切单元232上端均设置有第二顶部密封组件234，用于使第一密封夹持单元221和第二密封夹持单元222在壳体21内移动的过程中保持密封。
40.在本发明的一些实施例中，连续油管防喷器2还包括液压控制单元；主控单元用于输出夹持指令和剪切指令至液压控制单元；液压控制单元用于根据夹持指令来驱动密封夹持单元22输出预设夹持力以夹持连续油管，以及用于根据剪切指令来驱动密封剪切单元23剪切连续油管。
41.在本实施例中，主控单元通过液压控制单元驱动密封夹持单元22和密封剪切单元23，液压控制单元能够提供稳定且持续的驱动力。液压控制单元包括侧门、缸盖、油缸、活塞以及锁紧组件，液压控制单元使得连续油管防喷器2密封夹持单元22和密封剪切单元23的驱动和更换省时省力，便于操作。另外液压控制单元配置有手动锁紧装置，在液压控制单元提供的驱动力需要保持较长时间段时，可通过锁紧组件将密封夹持单元22或密封剪切单元23锁定在关闭位置，然后可将液压管路中的压力源撤销，这样可避免现场长期处于带压工作状态，降低现场安全隐患，提高安全性能。
42.在本发明的一些实施例中，传感器单元包括压力传感器和位移传感器，压力传感器用于采集压强数据，位移传感器用于采集位移数据。
43.在本实施例中，传感器单元包括压力传感器，位移传感器，压力传感器用于采集压强数据，位移传感器用于采集位移数据。传感器单元可以与主控单元有线连接，也可以与主控单元无线连接。
44.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。