石油鑽井及採油用套管頭的製作方法
2023-09-16 00:47:30
專利名稱：石油鑽井及採油用套管頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油鑽井及採油油用的套管接頭。
現有技術中，陸地上的鑽井及採油，多數井隊或採油區沒有使用套管頭，在海上鑽井及採油所使用的套管頭均為國外產品，主要是美國Vetco Gray公司生產的套管頭。這種套管頭的結構為卡瓦固定方式連接，接頭與連接油管的懸掛器的密封為橡膠密封圈，密封圈位於懸掛器外圓柱表面的溝槽中。這種套管頭的缺陷是套管頭體積龐大，體積為φ770×1100mm，粗大笨重，安裝使用極不方便，耗時長，勞動強度大，在橡膠密封圈老化後密封失效，套管頭的使用壽命短。Vetco Gray公司生產的套管頭的另一個缺陷是接頭沒有設計止轉定位機構，與懸掛器通過螺紋連接的油管會因懸掛器遞轉而造成松扣，導致事故發生。這種套管頭的價格昂貴、性能價格比大。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、體積小、重量輕，可靠性能好，安裝使用方便，性能價格比大的石油鑽井及採油用套管頭。
本實用新型是通過下述措施實現的。
構成石油鑽井及採油用套管頭的套管座為筒狀體，套管座的上端是與套管座成整體結構的法蘭。套管座的上端面設計有環形槽，環形槽內安裝有端面密封圈。套管座的內孔從上至下分段設計成帶有內螺紋的直孔段，錐形孔段和直孔段。帶有內螺紋的直孔段安裝有帶有外螺紋的壓在懸掛器上端面的壓圈。套管座的錐形孔段的壁上設計有測試密封性能的加工有內螺紋的通孔，通孔的外埠處有環形凹陷的安裝密封圈的槽，通孔旋入有用於測試密封性能後密封通孔的絲堵。套管座的外壁中部設計有與套管座成整體環形凸起筋，凸起筋處加工有錐螺紋的通孔，通孔的外孔口處加工有安裝圈的環形凹陷槽，錐螺紋的通孔旋入有帶有方頭的定位螺栓。錐螺紋通孔的外孔口處加工成環形的凹陷槽，凹陷槽內安裝密封圈。套管座的下端外壁加工有用來與鑽井井管相連接的外螺紋。連接套管座的採油樹其底端有與採油樹成整體結構的法蘭，套管座通過採油樹底端法蘭上的孔和套管座上端法蘭上的孔由螺栓連接在一起。採油樹的底端面有與套管座上端面的環形槽相對的安裝密封圈的環形槽。套管套的內設計安裝有筒狀懸掛器，懸掛器的外壁上段是與套管座的錐形孔錐度相同的錐面，錐面上設計有安裝橡膠密封圈和金屬密封圈的環形槽。懸掛器的上埠的邊緣處設計有安裝端面密封圈的環形臺。在與套管座上的定位螺栓內端頭相對的懸掛器外壁上，設計成加強筋板狀的與懸掛器成整體的旋轉體，旋轉體上加工有定位螺栓的定位槽，由定位螺栓將懸掛器定位，防止遞轉。懸掛器的內孔的上段設計成連接採油套管的錐管螺紋段，內孔的下段設計成連接井下套管的錐管螺紋段，內孔的中段為直孔段。
石油鑽井及採油用套管頭，其體積為φ500×420mm，與美國Vetco Gray公司生產的套管頭的體積φ770×1100mm相比，體積小、重量輕，安裝使用方便，性能價格比高。由於將懸掛器定位，消除了懸掛器遞轉造成井下套管松扣造成井噴的隱患。安裝在懸掛器上的密封圈為永久性金屬密封圈，並輔以橡膠密封圈，提高了密封性能，可靠性好。
以下結合附圖和實施例對本實新型進一步說明。
圖1是本實用新型結構的剖視圖。
圖2是
圖1中套管座2的主視圖。
圖3是圖2A-A的剖面圖。
圖4是
圖1中懸掛器1的主視圖。
圖5是圖4B-B的剖面圖。
圖6是
圖1中定位螺栓4的主視圖。
圖7是
圖1中金屬密封圈5、13與懸掛器焊接成整體結構的示意圖。
附圖中1、懸掛器2、套管座3、橡膠密封圈4、定位螺栓5、金屬密封圈6、橡膠密封圈7、螺母8、橡膠密封圈9、壓圈10、金屬密封圈11、螺栓12、採油樹13、金屬密封圈14、絲堵15、密封圈16、橡膠密封圈17、密封圈18、定位螺栓19、環形槽20、環形槽21、環形槽22、環形槽23、環形凸起筋24、環形凹陷臺25、定位槽26、環形凸起筋27、螺孔28、環形凹陷槽29、螺栓孔30、環形槽31、環形槽32、定位頭33、方頭34、法蘭35、螺孔36、環形凹陷槽在
圖1中、套管座(2)為筒狀體(另參見圖2)，上端是與套管座成整體結構加工有螺栓安裝孔29的法蘭(34)。套管座2的上端面設計有安裝金屬密封圈10的環形槽30。套管座2的內孔從孔的上口至孔的下口依次設計加工成內螺紋的直孔段，錐形孔段和直孔段。內螺紋的直孔段安裝有帶有外螺紋的壓圈9。套管座2的下端加工有一段連接鑽井井管的外螺紋。套管座2的錐形孔段的壁上設計有測試密封性能的加工有內螺紋的通孔35、通孔35的外埠處有環形凹陷槽36，槽36內裝有密封圈15，通孔35旋入有用於測試密封性能後密封通孔的絲堵14。套管座2的外壁設計有與套管座成整體結構的環形凸起筋26，環形凸起筋26處加工有安裝定位螺栓的錐形螺紋的通孔27，通孔27的外孔口處加工有安裝密封圈3的環形凹陷槽28，錐形螺紋的通孔27安裝有外端頭為方頭33的定位螺栓4。定位螺栓4的裡端頭有與定位螺栓成整體的圓柱形定位頭32，定位螺栓4在靠近方頭33端加工有安裝密封圈3的環形槽31(另參見圖6)。為了增強定位效果，在套管座2的環形凸起筋26處加工成均分圓周的4個定位螺栓的安裝孔(另參見圖3)，安裝定位螺栓的孔的形狀結構與定位螺栓孔27相同；安裝在定位螺栓孔內的定位螺栓與定位螺栓4的形狀結構相同。
安裝在套管座2內的懸掛器1為筒狀，懸掛器1的外壁上段是與套管座2的錐形孔段的錐度相同的圓錐面，錐面上設計有安裝橡膠密封圈16的環形槽22，安裝金屬密封圈5的環形槽21，安裝橡膠密封圈6的環形槽20，安裝金屬密封圈13的環形槽19。懸掛器1的上口邊緣處設計有安裝端面密封圈8的凹陷環形臺24。安裝金屬密封圈5、13的環形槽21、19加工有焊接坡口，通過焊接與懸掛器1構成整體(另參見圖7)，金屬密封5、13焊接後加成與懸掛器的圓錐面相同錐度的圓錐面，同時也與套管座2的圓錐面段的錐度相同。懸掛器1的內孔上段設計成連接採油套管的錐管螺紋段，下段設計成連接井下套管的錐管螺紋段，中段是與上下錐管螺紋段相通的直孔。緊挨著懸掛器1的外圓錐面下方設計有與懸掛器1成整體結構的加強板狀的旋轉體23，旋轉體23處加工有與定位螺栓4相對的定位槽25，裝入定位螺栓將懸掛器定位，防止遞轉脫扣。為增加定位強度，在旋轉體23處加工成均分圓周的與套管座2上的四個定位螺栓孔相對應的定位槽(另參見圖3)。
本實用新型所述的石油鑽井及採油用套管頭，體積小，重量輕，永久性密封性能好，安裝使用方便，同時消除了懸掛器遞轉脫扣的隱患。
權利要求1.一種石油鑽井及採油用套管頭，它包括採油樹(12)，其特徵是它還包括筒狀體的套管座(2)，套管座(2)的上端有與套管座(2)成整體結構的加工有螺栓孔(29)的法蘭(34)，套管座(2)的上端面設計有環形槽(30)，套管(2)的內孔從上口至下口依次設計成加工有內螺紋的直孔段，錐形孔段和直孔段，加工有內螺紋的直孔段旋入有帶有外螺紋的壓圈(9)，套管座(2)的下端加工有外螺紋，套管座(2)的外壁中部設計有環形凸起筋(26)，凸起筋(26)處設計有與內孔相通的橫向螺孔(27)，螺孔(2)的外孔口有環形凹陷槽(28)，裝入凹陷槽內的密封圈(3)，螺孔(27)旋入帶有方頭的定位螺栓(4)，套管座(2)上端面的環形槽內安裝有金屬密封圈(10)，套管座(2)的底段外壁上設計有連接鑽井管的螺紋，處於套管(2)內孔的錐形孔段的壁上設計有與內孔相通的螺孔(35)，螺孔(35)外孔口處有環形凹陷槽(36)，凹陷槽(36)內裝有密封圈(15)，旋入螺孔(35)的絲堵(14)，套管座(2)的管內安裝有筒狀懸掛器(1)，縣掛器(1)的上段外壁是與套管座(2)的錐形孔段的錐度相同的錐面，錐面上設計有環形槽(19、20、21、22)，環形槽內裝有橡膠密封圈和金屬密封圈，金屬密封圈的外側面為圓錐面，懸掛器(1)的上端面邊緣處有圓環形的凹陷臺(24)，凹陷臺(2 4)裝有端面密封圈(8)，懸掛器(1)的錐面下方是與懸掛器構成整體的加強筋板狀的旋轉體(23)，旋轉體(23)上設計有與套管座的橫向螺孔(27)相對的定位槽(25)，懸掛器(1)的內孔上段是一段連接採油套管的錐形螺孔，下段是一段連接井下套管的錐形螺孔，中段為直孔，上段與下段的錐形螺孔的螺紋方向互為相反。
2.根據權利要求1所述的一種石油鑽井及採油用套管頭，其特徵是套管座(2)的環形凸起筋處為均分圓周的4個安裝定位螺栓的螺孔，懸掛器(1)的外壁上設計與套管座(2)上的安裝定位螺栓的螺孔相對的四個定位槽(25)。
3.根據權利要求1所述的一種石油鑽井及採油用套管頭，其特徵是定位螺栓(4)的內端頭中心位設計有圓柱形的與定位螺栓(4)成整體定位頭。
4.根據權利要求1或3所述的一種石油鑽井及採油用套管頭，其特徵是定位螺栓(4)在靠近方頭端設計有安裝橡膠密封圈的環形槽(31)。
5.根據權利要求1所述的一種石油鑽井及採油用套管頭，其特徵是懸掛器(1)上段外壁錐面安裝金屬密封圈的環形槽加工有焊接坡口，金屬密封圈經焊接與懸掛器(1)構成整體。
6.根據權利要求1所述的一種石油鑽井及採油用套管頭，其特徵是安裝在懸掛器(1)上段外壁錐面環形槽內的與金屬密封相鄰的是橡膠密封圈，或與橡膠密封圈相鄰的是金屬密封圈。
專利摘要石油鑽井及採油用套管頭，它主要由套管座，安裝在套管座內的懸掛器，懸掛器的上段外壁與套管座相對應的內壁均設計有相同錐度的錐面，懸掛器的錐面上設計有安裝永久性金屬密封圈和安裝橡膠密封圈的環形槽，懸掛器通過定位螺栓定位，懸掛器通過裝在套管座上段螺紋孔段的壓圈將其壓緊，使橡膠密封圈和金屬密封圈的錐面與套管座的錐面有效地接觸。它體積小、重量輕、永久性密封性能好，使用中無遞轉脫扣事故。
文檔編號E21B17/00GK2233454SQ9523508
公開日1996年8月21日 申請日期1995年11月9日 優先權日1995年11月9日
發明者劉曾禮, 李正平, 劉家祥, 許德喜, 孫啟忠, 田有成, 許濤 申請人:劉曾禮