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一種水下井口頭用金屬密封裝置制造方法

文檔序號(hào):5314425閱讀:135來(lái)源:國(guó)知局
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)
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