具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

实施例一

本发明提供了一种浮鞋固井用钻杆连接装置，如图4所示，该钻杆连接装置包括：上连接器1、下连接器7和螺旋结构60；上连接器1用于与钻杆91连接，下连接器7用于与插入头9连接；下连接器7与上连接器1连接，下连接器7能够相对于上连接器1上下移动；螺旋结构60设置于上连接器1与下连接器7之间，螺旋结构60被构造成在下连接器7相对于上连接器1上下移动时使下连接器7相对于上连接器1转动。

钻井作业中，隔水管管串连接并下放到位后，将该钻杆连接装置与钻杆91连接，并将插入头9安装至该钻杆连接装置的下端。如图1和图2所示，插入头9下放至接触水泥导向面后，下连接器7及插入头9的下端受到阻力，下连接器7及插入头9相对于上连接器1向上移动；因钻杆91及上连接器1本身不自转，使得下连接器7与插入头9自转。浮鞋10内部上表面通常设有一个水泥的呈锥形的导向面，下连接器7及插入头9的转动会使其在导向面上向位置较低的中心位置移动。随着转动及滑动，插入头9在水泥导向面上到达浮鞋10的中心位置，实现插入到浮鞋10阀芯内。

当浮鞋10阀芯不居中或钻杆91扶正器损坏导致插入头9不居中时，该浮鞋固井用钻杆连接装置可以促使插入头9调整位置至与浮鞋10阀芯对齐，有利于插入头9顺利地插入到浮鞋10内，保障固井作业的进行。该钻杆连接装置产生的有益效果包括：(1)降低插入头9与浮鞋10阀芯对齐的难度，该钻杆连接装置有助于插入头9插入浮鞋10阀芯，减少了插入头9不能插入浮鞋10阀芯的状况，保障固井作业；(2)有效提高固井作业效率，减少固井困难；(3)提高了插入头9与浮鞋10对插的效率；(4)减少插入头9或浮鞋10的导向面受到的损伤。

该浮鞋固井用钻杆连接装置不限于应用于导向面为锥形的浮鞋10，在浮鞋10的导向面为平面的情况下，下连接器7及插入头9发生转动，减小了插入头9在导向面移动的阻力，便于插入头9调整位置以运动至与浮鞋10阀芯对齐。

对于钻杆91与插入头9刚性连接的情况，需要通过钻台转动来带动钻杆91与插入头9转动，并且由于插入头9已经触底，调整插入头9的位置的难度较大。相比于钻杆91与插入头9刚性连接的情况，使用该钻杆连接装置的情况下，调整插入头9的位置至插入浮鞋10阀芯的难度较低。

在一实施方式中，上连接器1的上端部为钻杆母扣11，以便于与钻杆91连接；上连接器1的内部具有水泥浆通径。下连接器7的下端为钻杆公扣76，以便于与插入头9连接，下连接器7的内部具有水泥浆通径。使用该钻杆连接装置时，下放钻杆91至插入头9接近浮鞋10位置深度，然后缓慢下放直至钻杆91自重完全作用于浮鞋10上。

上连接器1与下连接器7之间的连接方式不限于一种，例如：上连接器1套设于下连接器7外，或者，下连接器7套设于上连接器1外。在一实施方式中，上连接器1设有滑动孔120，下连接器7可滑动地穿设于滑动孔120内，滑动孔120对下连接器7的上下移动起到导向作用。

进一步地，如图5、图7和图8所示，滑动孔120包括上孔部12和下孔部13，上孔部12的内径小于下孔部13的内径；下连接器7包括与上孔部12配合的上柱部72和与下孔部13配合的下柱部74，上柱部72和下柱部74的侧壁分别设有密封胶圈。如图4所示，设于上柱部72的密封胶圈为上密封胶圈2，上密封胶圈2用于密封下连接器7及上连接器1上端，防止固井过程中水泥浆外泄；设于下柱部74的密封胶圈为下密封胶圈8，下密封胶圈8用于密封下连接器7及上连接器1下端，防止海水进入滑动孔120内对弹簧3等内部部件造成腐蚀。通过上密封胶圈2和下密封胶圈8，增强了密封功能，有效防止水泥浆通过钻杆91溢出，也可有效防止海水进入钻杆91内部。

在一实施方式中，螺旋结构60包括螺旋槽75和可滑动地嵌设于螺旋槽75的滑移块6，螺旋槽75和滑移块6分别设置于上连接器1和下连接器7，滑移块6受到上下方向的力时，在螺旋槽75的导向作用下沿螺旋槽75作螺旋运动，从而带动下连接器7与上连接器1相对转动。优选地，螺旋槽75设置于下连接器7的外侧壁，滑移块6设置于滑动孔120的内壁，滑移块6的是固定的，当滑移块6在下连接器7的螺旋槽75中产生相对移动时，下连接器7受滑移块6的驱使会产生转动。如图9和图10所示，滑移块6的一侧设有凸起部，该凸起部与螺旋槽75进行匹配，可沿着螺旋槽75进行滑动。

进一步地，滑移块6与上连接器1为分体结构，滑动孔120的侧壁设置有块通孔16，滑移块6穿设于块通孔16中，以方便将下连接器7安装到滑动孔120中。滑移块6与上连接器1固定连接。如图4-图6所示，上连接器1外连接有螺母压环5，螺母压环5包围滑移块6，各个滑移块6的外端抵接于螺母压环5的内壁，螺母压环5可以阻止滑移块6从块通孔16中脱出，提高了上连接器1与下连接器7之间连接的稳定性。在螺母压环5拆卸下来后，滑移块6可以从块通孔16中取出，方便装配和拆卸，便于进行维护。

螺母压环5可以与上连接器1螺纹连接，如图4、图6和图11所示，螺母压环5的内部具有与上连接器1进行连接的内螺纹部52，上连接器1的外壁设有与该内螺纹部52相配合的外螺纹部15；螺母压环5上部具有销钉穿孔51，穿设于销钉穿孔51的防转销钉4固定在上连接器1上，防转销钉4防止螺母压环5转动，防转销钉4可以采用具有外螺纹的内六角螺栓。

如图7所示，下连接器7的外侧壁设置有多个圆周间隔分布的螺旋槽75，多个滑移块6分别安装于螺旋槽75中，以驱使下连接器7顺畅地转动。优选地，螺旋槽的升角为60°。

在一实施方式中，该钻杆连接装置包括设置于上连接器1与下连接器7之间的弹性机构30，弹性机构30被构造成对下连接器7靠近上连接器1产生阻力。弹性机构30为上连接器1与下连接器7发生相对上下运动预留出了空间，在插入头9触底后，弹性机构30受压被压缩，上连接器1可以向下移动，上连接器1与下连接器7产生相对上下运动，从而使滑移块6在螺旋槽75中运动，驱使下连接器7发生转动。插入头9插入浮鞋10内部后，继续下压直至弹性机构30被完全压缩，下连接器7与上连接器1不能再产生位移时停止。此时限制钻杆91的上下活动后便可以开始注浆作业。

通过弹性机构30，插入头9与浮鞋10导向面接触时不会突然产生较大的冲击，有利于保护插入头9端部及导向面；弹性机构30具有缓冲效果，可以避免因为刚性连接，插入头9对浮鞋10内部水泥面产生较大冲击，从而减少水泥面因冲击出现坑洞的情况，减少插入头9受冲击而出现损坏的情况，使插入头9可以重复使用。通过弹性机构30，该钻杆连接装置具有自动复位功能，固井完成后可自动复位，下次使用无需进行手动复位的操作，可提高作业效率。

进一步地，弹性机构30包括弹簧3，弹簧3位于上连接器1和下连接器7之间，起到缓冲的作用，也起到复位的作用，如图4所示，弹簧3套设于上柱部72外。

该钻杆连接装置的安装步骤包括：(1)安装上密封胶圈2至上连接器1的上密封圈槽71中，安装下密封胶圈8至上连接器1的下密封圈槽73中；(2)安装弹簧3至上连接器1内部；(3)下连接器7与上连接器1进行组装；(4)安装滑移块6至上连接器1的块通孔16内，且滑移块6的凸起部安装至下连接器7的螺旋槽75内；(5)通过螺纹配合安装螺母压环5至上连接器1外部，直至将螺母压环5能够将滑移块6完全覆盖为止；(6)安装防转销钉4，防转销钉4通过螺母压环5的销钉穿孔51拧接至上连接器1的螺纹孔14上，并进行紧固。

该钻杆连接装置的现场应用使用方法步骤包括：(1)将该钻杆连接装置下放至浮鞋10位置并接触水泥导向面，下连接器7及插入头9的下端受到阻力，弹簧3被压缩，滑移块6与下连接器7通过螺旋槽75产生相对移动时，下连接器7会产生转动；(2)下连接器7及插入头9的转动会使其在水泥导向面上向较低的中心位置移动，当转动至中心位置时，插入头9插入到浮鞋10内；(3)插入头9插入浮鞋10内部后，继续下压直至弹簧3被完全压缩，下连接器7与上连接器1停止产生位移，此时限制钻杆91的上下活动后便可以开始注浆作业。

实施例二

本发明提供了一种浮鞋固井管柱，如图1-图3所示，包括插入头9、钻杆91、和上述的浮鞋固井用钻杆连接装置，插入头9连接于下连接器7，钻杆91连接于上连接器1。使用该浮鞋固井管柱进行固井时，当浮鞋10阀芯不居中或钻杆91扶正器损坏导致插入头9不居中时，插入头9可以随着转动及滑动，在水泥导向面上到达浮鞋10的中心位置，实现插入到浮鞋10阀芯内，保障固井作业的进行。该浮鞋固井管柱产生的有益效果包括：(1)降低插入头9与浮鞋10阀芯对齐的难度，有助于插入头9插入浮鞋10阀芯，减少了插入头9不能插入浮鞋10阀芯的状况，保障固井作业；(2)有效提高固井作业效率，减少固井困难；(3)提高了插入头9与浮鞋10对插的效率；(4)减少插入头9或浮鞋10的导向面受到的损伤。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。