一种井口密封装置 |
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| 申请号 | CN201610467772.5 | 申请日 | 2016-06-24 | 公开(公告)号 | CN105888598A | 公开(公告)日 | 2016-08-24 |
| 申请人 | 中国石油化工股份有限公司华东油气分公司采油气工程服务中心; | 发明人 | 夏苏疆; 樊开赟; 龚明峰; 张昊; 李哲栋; 尹海晖; 徐伟; 邵百喜; 宋其仓; 王桂忠; 杜长全; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种井口密封装置，包括上、下两端头分别通过载丝 螺栓 Ⅱ和载丝螺栓Ⅰ与芯轴悬挂式 套管 头和注气井口四通固定连接的变径 法兰 本体12，还包括集成设置在变径法兰本体12同一轴心线 位置 的套管本体11、套管接箍1、环形 钢 板2及 密封圈 6。所述套管接箍1与套管本体11 螺纹 连接，所述环形钢板2为两半圆组合结构，组合套装在套管本体11的下端头，置于与套管接箍1下端面紧密吻合位置，所述密封圈6套设于套管接箍1上。本发明具有结构设计合理、成本低、安全系数高、使用方便的优点，是一种使用寿命长、制造工艺简单、安全可靠的注气井用井口密封装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种井口密封装置，包括上、下两端头分别通过载丝螺栓Ⅱ(10)和载丝螺栓Ⅰ(9)与芯轴悬挂式套管头和注气井口四通固定连接的变径法兰本体（12），其特征在于，还包括集成设置在变径法兰本体（12）同一轴心线位置的套管本体（11）、套管接箍（1）、环形钢板（2）及密封圈（6），所述套管接箍（1）与套管本体（11）螺纹连接，所述环形钢板（2）为两半圆组合结构，组合套装在套管本体（11）的下端头，置于与套管接箍（1）下端面紧密吻合位置，所述密封圈（6）套设于套管接箍（1）上。 |
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| 说明书全文 | 一种井口密封装置技术领域[0001] 本发明属于油田注气井修井技术领域,是一种油田注气井取换套后井口密封用装置,具体涉及一种井口密封装置。 背景技术[0002] 在国内外各大油田注气井上部油层套管取换施工过程中，传统的芯轴悬挂套管头式注气井在下入新油层套管对扣连接时，由于井内下部油层套管被固井水泥封固，且套管悬挂器也无通过原井与之匹配的套管头，完井时无法同时达到既保证套管对扣成功，又能使套管处于拉伸状态，坐悬挂器于套管头上，最终只能采用环形钢板完井方式，但环形钢板完井无法满足注气井井口密封要求，导致注气井后期无法注气，对油田正常生产造成很大的影响，因此研发制造一种结构设计合理、成本低、安全系数高、使用方便的油田注气井使用的井口密封装置，成功解决芯轴悬挂套管头式注气井在取换套后无法注气的难题，恢复注气井安全注气能力，对油田正常生产具有十分重要的意义。 发明内容[0003] 本发明提供“一种井口密封装置”，其目的在于解决芯轴悬挂套管头式注气井在取换套后，由于完井方式改变，无法满足注气井井口密封要求而后期无法注气的难题，该装置具有结构设计合理、成本低、安全系数高、使用方便的优点，是一种使用寿命长、制造工艺简单、安全可靠的注气井用井口密封装置。 [0004] 为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：主要的技术方案是, 一种井口密封装置，包括上、下两端头分别通过载丝螺栓Ⅱ和载丝螺栓Ⅰ与芯轴悬挂式套管头和注气井口四通固定连接的变径法兰本体12。还包括集成设置在变径法兰本体12同一轴心线位置的套管本体11、套管接箍1、环形钢板2及密封圈6。所述套管接箍1与套管本体11螺纹连接，所述环形钢板2为两半圆组合结构，组合套装在套管本体11的下端头，置于与套管接箍1下端面紧密吻合位置，所述密封圈6套设于套管接箍1上。 [0005] 进一步的技术方案是，,所述变径法兰本体12为双面栽丝变径法兰结构，在变径法兰本体12的中孔内设置有供密封圈6嵌入并与密封圈6其直径、深度及位置相适配的BT 密封圈槽。 [0006] 进一步的技术方案是，在法兰本体12的侧面分别设有试压孔、与密封圈6中心部位相通的注脂孔7及与注脂孔7相对应的观察孔8 。 [0007] 进一步的技术方案是，在法兰本体12的底部和顶部分别设有与套管本体11同轴心的用于嵌入密封钢圈的环形钢圈槽Ⅰ和环形钢圈槽Ⅱ，在环形钢圈槽Ⅰ内侧设有供环形钢板2嵌入的环型凹槽3，所述环型凹槽3其内径与环形钢板2的外径相适配。 [0008] 本发明具有如下优点：1、本发明具有结构设计合理、成本低、安全系数高、使用方便的优点，是一种使用寿命长、制造工艺简单、安全可靠的注气井用井口密封装置。 [0009] 2、本发明可根据油层套管规格和完井芯轴悬挂式套管头尺寸不同，设计加工不同的套管接箍、环形钢板和变径法兰与之配套，应用广泛、适用性强。 [0010] 3、因在套管接箍1上套设有密封圈6，该密封圈6嵌设于BT密封圈槽中，通过注入密封脂构成BT密封圈，以形成O型密封与串联密封的双重密封结构， 效果好，, 密封可靠，寿命长。 [0011] 4、因在法兰本体12的底部和顶部分别设有与套管本体11同轴心的用于嵌入密封钢圈的环形钢圈槽Ⅰ和环形钢圈槽Ⅱ，在环形钢圈槽Ⅰ内侧设有供环形钢板2嵌入的环型凹槽3，由此设计结构构成注气井井口的多道密封结构，成功解决了芯轴悬挂套管头式注气井在取换套后，由于完井方式改变，无法满足注气井井口密封要求而后期无法注气的难题，有效恢复注气井安全注气能力，对油田正常生产具有十分重要的意义。附图说明 [0012]图1是本发明的剖视结构示意图。 [0013] 图中: 1、套管接箍,2、环形钢板,3、环型凹槽,4、环形钢圈槽Ⅰ,5、环形钢圈槽Ⅱ,6、密封圈,7、注脂孔,8、观察孔,9、载丝螺栓Ⅰ,10、载丝螺栓Ⅱ,11、套管本体,12、变径法兰本体。 具体实施方式[0014] 下面通过非限制性实施例，进一步阐述本发明，理解本发明。 [0015] 本发明可根据具体使用实际情况，根据油层套管规格和完井芯轴悬挂式套管头尺寸不同，设计加工不同的套管接箍1、环形钢板2和变径法兰本体12与之配套。 [0016] 如图1所示，一种井口密封装置，包括上、下两端头分别通过载丝螺栓Ⅱ和载丝螺栓Ⅰ与芯轴悬挂式套管头和注气井口四通固定连接的变径法兰本体12,还包括集成设置在变径法兰本体12同一轴心线位置的套管本体11、套管接箍1、环形钢板2及密封圈6。所述套管接箍1与套管本体11螺纹连接，所述环形钢板2为两半圆组合结构，组合套装在套管本体11的下端头，并与套管接箍1下端面紧密吻合位置，嵌设于环型凹槽3中,所述密封圈6套设于套管接箍1上,在套管接箍1的中部部位上下共设置两道, 嵌入在变径法兰本体12的中孔内设置的BT 密封圈槽内。 [0017] 在法兰本体12的侧面分别设有试压孔、与密封圈6中心部位相通的两个注脂孔7及与注脂孔7相对应的两个观察孔8 。 [0018] 在法兰本体12的底部和顶部分别设有与套管本体11同轴心的用于嵌入密封钢圈的环形钢圈槽Ⅰ和环形钢圈槽Ⅱ，在环形钢圈槽Ⅰ内侧设有供环形钢板2嵌入的环型凹槽3，所述环型凹槽3其内径与环形钢板2的外径相适配。 [0019] 其中:套管接箍1为特制5-1/2″套管接箍, 材质与井内套管相同，外径为 177.8mm，其余参数与井内其它5-1/2″套管接箍相同。 [0020] 环形钢板2厚度30mm，外径343mm，小于 BX160 钢圈槽Ⅰ，内开孔 142mm，并将环形钢板对称剖分为两块半圆环形。 [0021] 变径法兰本体12是13-5/8″5000psi／7-1/16″5000psi 双面栽丝变径法兰，法兰外径675mm，厚度235mm，中孔通径180mm，中孔内侧加工2个7″BT 密封圈槽，法兰本体侧面加工1个试压孔，2个注脂孔和相对应的2个观察孔，法兰底部加工BX160环形钢圈槽Ⅰ，并在钢圈槽Ⅰ内侧中心处加工一深度30mm，外径 343mm环型凹槽3，法兰顶部加工R46环形钢圈槽Ⅱ，变径法兰通过M42×3载丝螺栓Ⅰ和M36×3载丝螺栓Ⅱ分别与芯轴悬挂式套管头和注气井口四通相连。 [0022] 套管本体11为5-1/2″套管本体。 [0023] 密封圈6为7″BT 密封圈。 [0024] 下面进一步阐述本发明井口密封装置使用过程：1、首先，在取换套组配新套管时，将特制的5-1/2″套管接箍1连接在井内上部第一根套管本体11上，并通过调整套管柱长度，保证新组配的套管对扣成功后，特制的5-1/2″套管接箍1下台面与原井13-5/8″5000psi芯轴悬挂式套管头大法兰面齐平。 [0025] 2、利用井内套管拉伸，上提特制的5-1/2″套管接箍1，当上提高度大于环形钢板2厚度时，将两块半圆环形钢板2安放在套管头大法兰面上并紧环抱住套管本体11，下放套管接箍1并坐于环形钢板2上。 [0026] 3、安装13-5/8″5000psi／7-1/16″5000psi变径法兰12，在变径法兰12底部环形钢圈槽Ⅰ中安装BX160钢圈，利用16根M42×3载丝螺栓Ⅰ将变径法兰12与原井13-5/8″5000psi芯轴悬挂式套管头相连，两者之间利用BX160钢圈完成密封；在变径法兰12中孔内侧安装2个7″密封圈6，通过注脂打压，使变径法兰12与特制的5-1/2″套管接箍1之间完成 BT 密封；在变径法兰12顶部钢圈槽Ⅱ安装R46钢圈，利用12根M36×3载丝螺栓Ⅱ将变径法兰12与注气井口四通相连，两者之间利用R46钢圈完成密封。 [0027] 综上所述，本发明具有结构设计合理、成本低、安全系数高、使用方便的优点，是一种使用寿命长、制造工艺简单、安全可靠的注气井用井口密封装置。由本发明所设计结构构成注气井井口的多道密封结构,成功解决了芯轴悬挂套管头式注气井在取换套后，由于完井方式改变，无法满足注气井井口密封要求而后期无法注气的难题，有效恢复注气井安全注气能力，对油田正常生产具有十分重要的意义。 |
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