一種水下井口頭用金屬密封裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種海洋油氣開發(fā)用水下井口頭金屬密封裝置，包括驅(qū)動(dòng)環(huán)、井口開口鎖緊環(huán)、開口限位環(huán)、限位螺釘、連接環(huán)、套管掛開口鎖緊環(huán)、剪切銷、導(dǎo)向連接螺釘、支撐環(huán)、金屬內(nèi)密封圈、金屬外密封圈，驅(qū)動(dòng)環(huán)內(nèi)側(cè)凹槽用于與配套工具的連接，外側(cè)上方凹槽用于放置井口頭開口鎖緊環(huán)，外側(cè)下方凹槽用于放置限位開口環(huán)，驅(qū)動(dòng)環(huán)套接在連接環(huán)內(nèi)，套管掛開口鎖緊環(huán)放置于連接環(huán)內(nèi)部軸肩處，用于與套管掛的定位鎖緊，連接環(huán)和支撐環(huán)通過(guò)導(dǎo)向連接螺釘連接，金屬內(nèi)外密封圈分別放置于支撐環(huán)的內(nèi)外兩側(cè)。本實(shí)用新型能夠提供較高的密封壓力，而且與下放工具實(shí)現(xiàn)快速的連接與脫扣，零部件之間易于拆卸，易于維修和保養(yǎng)，密封與解封工序簡(jiǎn)單，安全可靠。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬海洋油氣鉆采【技術(shù)領(lǐng)域】，應(yīng)用于水下井口頭系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水下高壓井 口頭與套管懸掛器之間壓力封隔的金屬密封裝置。 一種水下井口頭用金屬密封裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 油氣資源的開發(fā)正朝著海洋油氣是深海方向邁進(jìn)，水下井口頭系統(tǒng)是海洋油氣勘 探開發(fā)所不可缺少的裝備，其密封性能的好壞直接影響到水下生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性。目前海 洋用水下井口頭系統(tǒng)密封裝置存在問題主要有：1、海底工況（壓力、溫度）復(fù)雜多變，密封 裝置容易失效；2、下放安裝工序復(fù)雜，作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)險(xiǎn)增大，一次成功率較低；3、首次安 裝失效后，密封裝置基本廢棄，零部件互換性低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為水下井口頭系統(tǒng)提供一種金屬密封裝置，在水 下井口頭和套管懸掛器之間形成壓力封隔，實(shí)現(xiàn)可靠的密封。內(nèi)外金屬密封圈受壓變形，可 以提供較高的密封壓力，并獨(dú)立于其他零部件，提高了裝置的互換性，可提高經(jīng)濟(jì)性。
[0004] 本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為：金屬密封裝置主要由驅(qū)動(dòng)環(huán)、井口開口鎖緊環(huán)、 連接環(huán)、套管掛開口鎖緊環(huán)、剪切銷釘、導(dǎo)向連接螺釘、支撐環(huán)等組成。所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)套接在 連接環(huán)內(nèi)，在配套的下放安裝工具的驅(qū)動(dòng)下向下運(yùn)動(dòng)；所述的支撐環(huán)通過(guò)導(dǎo)向連接螺釘與 連接環(huán)連接，并發(fā)生軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，擠壓內(nèi)外金屬密封圈，實(shí)現(xiàn)密封。
[0005] 按上述方案，所述的連接環(huán)開有螺紋通孔和光滑通孔，用于安裝導(dǎo)向連接螺釘。
[0006] 按上述方案，所述的支撐環(huán)開有堅(jiān)向?qū)虿郏c導(dǎo)向連接螺釘配合。
[0007] 按上述方案，所述的井口開口鎖緊環(huán)在驅(qū)動(dòng)環(huán)發(fā)生軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)向外脹開，完成與 水下井口頭的定位。
[0008] 按上述方案，所述的套管掛開口鎖緊環(huán)在驅(qū)動(dòng)環(huán)的擠壓作用下徑向收縮，完成與 套管掛的定位。
[0009] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：1、密封裝置通過(guò)凹槽與配套的下放安裝工具配合，易于 懸掛和脫扣；2、裝置零部件之間相對(duì)獨(dú)立，互換性好，易于維修和保養(yǎng)；3、裝置與井口內(nèi)壁 和套管掛外壁通過(guò)開口彈性鎖環(huán)定位鎖緊，簡(jiǎn)單易行，可靠性高；4、僅需要配套工具做軸向 運(yùn)動(dòng)便可以實(shí)現(xiàn)該裝置的安裝和回收，工序簡(jiǎn)單。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是本實(shí)用新型的裝配剖面圖。
[0011] 圖2是本實(shí)用新型安裝就位后示意圖。
[0012] 圖3是本實(shí)用新型連接環(huán)示意圖；圖3. 1為連接環(huán)俯視圖；圖3. 2為A-A剖視圖； 圖3.3為B-B剖視圖。
[0013] 圖4是本實(shí)用新型支撐環(huán)示意圖；圖4. 1為支撐環(huán)俯視圖；圖4. 2為A-A剖視圖； 圖4.3為B-B剖視圖。
[0014] 圖5是本實(shí)用新型連接環(huán)與支撐環(huán)連接示意圖；圖5. 1為連接環(huán)和支撐環(huán)連接后 俯視圖；圖5. 2為A-A剖視圖；圖5. 3為B-B剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 結(jié)合上述附圖來(lái)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0016] 一種水下井口頭用金屬密封裝置由1-驅(qū)動(dòng)環(huán)、2-井口開口鎖緊環(huán)、3-開口限位 環(huán)、4-限位螺釘、5-連接環(huán)、6-套管掛開口鎖緊環(huán)、7-剪切銷釘、8-導(dǎo)向連接螺釘、9-支撐 環(huán)、10-外金屬密封圈、11內(nèi)金屬密封圈組成。
[0017] 所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)1內(nèi)側(cè)凹槽用于與配套工具的連接，外側(cè)上方凹槽用于放置井口頭 開口鎖緊環(huán)2,用于與井口頭12的定位鎖緊，外側(cè)下方凹槽用于放置開口限位環(huán)3,驅(qū)動(dòng)環(huán)1 套接在連接環(huán)5內(nèi)，用開口限位環(huán)3來(lái)實(shí)現(xiàn)連接并防止脫開，限位螺釘4旋緊在連接環(huán)5上 方的螺紋通孔內(nèi)，用來(lái)調(diào)整開口限位環(huán)3開口程度，所述的套管掛開口鎖緊環(huán)放置于連接 環(huán)5內(nèi)部軸肩處，用于與套管掛13的定位鎖緊，連接環(huán)5外側(cè)下端開有螺紋孔，內(nèi)測(cè)下端開 有通孔，支撐環(huán)9開有堅(jiān)向?qū)虿酆屯祝B接環(huán)5和支撐環(huán)9通過(guò)導(dǎo)向連接螺釘8連接， 并安裝有剪切銷釘7,所述的金屬內(nèi)密封圈11和金屬外密封圈10分別放置于支撐環(huán)9的內(nèi) 外兩側(cè)。
[0018] 本實(shí)用新型的密封安裝過(guò)程：將裝置按照附圖1所示進(jìn)行裝配，配套下放工具在 驅(qū)動(dòng)環(huán)1內(nèi)側(cè)凹槽內(nèi)連接并鎖緊，當(dāng)?shù)竭_(dá)密封位置后，下放工具會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)環(huán)1發(fā)生 軸向運(yùn)動(dòng)，并推動(dòng)連接環(huán)5向下運(yùn)動(dòng)，增加下放力，將剪切銷釘7剪斷，驅(qū)動(dòng)環(huán)1繼續(xù)推動(dòng)連 接環(huán)5向下運(yùn)動(dòng),連接環(huán)5到達(dá)金屬內(nèi)密封圈11和金屬外密封圈10上端表面，并開始擠壓 金屬密封圈使其發(fā)生變形實(shí)現(xiàn)密封，此時(shí)，井口開口鎖緊環(huán)2和套管掛開口鎖緊環(huán)6在驅(qū)動(dòng) 環(huán)1的作用下已經(jīng)到達(dá)鎖緊位置，驅(qū)動(dòng)環(huán)1與井口開口鎖環(huán)2發(fā)生相對(duì)位移，井口開口鎖環(huán) 2從驅(qū)動(dòng)環(huán)1的外側(cè)上端凹槽處上移并脹開，嵌入到井口頭12內(nèi)壁的凹槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與井口頭 的定位和鎖緊，驅(qū)動(dòng)環(huán)1向下移動(dòng)，迫使套管掛開口鎖緊環(huán)6向內(nèi)收縮，嵌入到套管掛13外 側(cè)的凹槽內(nèi)，實(shí)現(xiàn)與套管掛的定位和鎖緊，整個(gè)安裝過(guò)程完畢，收回下放工具。
[0019] 本使用新型的解封回收過(guò)程：回收工具到達(dá)密封裝置位置，與密封裝置在驅(qū)動(dòng)環(huán) 1內(nèi)測(cè)凹槽處鎖合，回收工具上提，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1向上運(yùn)動(dòng)，井口開口鎖緊環(huán)2在驅(qū)動(dòng)環(huán)1外 側(cè)上端凹槽處回縮，與高壓井口頭12脫開，套管掛開口鎖緊環(huán)6回脹，與套管掛13脫開，回 收工具繼續(xù)上提，驅(qū)動(dòng)環(huán)1帶動(dòng)連接環(huán)5向上運(yùn)動(dòng),連接環(huán)5帶動(dòng)支撐環(huán)9向上運(yùn)動(dòng)，金屬 內(nèi)密封圈11和金屬外密封圈10解封，工具上提至工作臺(tái)，解封作業(yè)完畢。
【權(quán)利要求】
1. 一種水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于包括有支撐環(huán)（9)內(nèi)外兩側(cè)分別放置 內(nèi)金屬密封圈（11)和外金屬密封圈（10)，支撐環(huán)（9)開有堅(jiān)向?qū)虿?，與連接環(huán)（5)通過(guò) 導(dǎo)向連接螺釘（8)連接，套管掛開口鎖緊環(huán)（6)放置于連接環(huán)（5)的內(nèi)部軸肩處，驅(qū)動(dòng)環(huán) (I) 套接在連接環(huán)（5)上部?jī)?nèi)腔中，所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)（1)外壁開有兩處環(huán)形凹槽，分別放置井 口開口鎖緊環(huán)（2)和開口限位環(huán)（3)，所述的開口限位環(huán)（3)通過(guò)旋緊在連接環(huán)（5)內(nèi)的限 位螺釘（4)相配合。
2. 權(quán)利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的內(nèi)金屬密封圈 (II) 和外金屬密封圈（10)外壁有環(huán)形凸緣，凸緣內(nèi)為空腔，其內(nèi)部充滿惰性氣體。
3. 權(quán)利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的連接環(huán)（5)外側(cè) 開有螺紋通孔，內(nèi)測(cè)開有通孔，支撐環(huán)（9)開有堅(jiān)向?qū)虿?，兩者通過(guò)導(dǎo)向連接螺釘（8)連 接。
4. 權(quán)利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的連接環(huán)（5)外側(cè) 開有螺紋通孔，支撐環(huán)（9)開有通孔，用于放置剪切銷釘（7)。
5. 權(quán)利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)環(huán)（1)下端 為一斜面，用于驅(qū)動(dòng)套管掛開口鎖緊環(huán)（6)，驅(qū)動(dòng)環(huán)（1)內(nèi)部開有環(huán)形凹槽，與下放回收工 具配合。
【文檔編號(hào)】E21B33/035GK203905883SQ201420193750
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】肖文生, 侯超, 劉忠硯, 王鴻雁 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)