一種耐低溫油管懸掛器的製造方法
2023-05-05 02:09:46
一種耐低溫油管懸掛器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種耐低溫油管懸掛器，屬於煤層氣開採領域。所述耐低溫油管懸掛器包括：油管掛本體、耐低溫防護體、密封體、O形密封圈及耐低溫密封帽，油管掛本體內壁上端和下端分別設有內螺紋，耐低溫防護體固定地套在油管掛本體外部，密封體固定地套在耐低溫防護體外部，密封體外壁設有密封槽，O形密封圈安裝在密封槽中，耐低溫密封帽固定在密封體與油管掛本體之間的環形空間內，本實用新型通過油管掛本體、耐低溫防護體、密封體及耐低溫密封帽組成三層結構，且它們均採用耐低溫材料製成，使得本實用新型在低溫環境下工作不會出現低溫脆性轉變，解決了低溫工作液對油管懸掛器造成低溫損傷的技術難題，滿足煤層氣井煤儲層相變改造技術的生產要求。
【專利說明】一種耐低溫油管懸掛器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤層氣開採領域，特別涉及一種耐低溫油管懸掛器。
【背景技術】
[0002]油管懸掛器是一種實現井口裝置與井下生產管道連接的重要部件，其主要功能是懸掛油管柱、密封油管柱與油層套管之間的環形空間，提供生產井液的通道等。
[0003]目前使用的油管懸掛器包括油管掛本體，油管掛本體的上下兩端均設有內螺紋，油管掛本體的上端內螺紋和井口裝置連接，油管掛本體的下端內螺紋和井下油管柱連接。
[0004]在實現本實用新型的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]現有的油管懸掛器工作溫度在常溫以上，即現有的油管懸掛器只能在油水井正常生產和常規作業下使用。對於煤層氣井煤儲層相變改造技術，存在低溫工作液對油管懸掛器造成低溫損傷的技術難題。而現有油管懸掛器在低溫下工作易出現低溫缺陷，不滿足在低溫工作環境下的使用要求。
實用新型內容
[0006]為了解決現有技術中油管懸掛器不滿足在低溫工作環境下的使用要求的問題，本實用新型實施例提供了一種耐低溫油管懸掛器。所述技術方案如下:
[0007]—種耐低溫油管懸掛器，所述耐低溫油管懸掛器包括油管掛本體、耐低溫防護體、密封體、O形密封圈及耐低溫密封帽，所述油管掛本體內壁上端及下端分別設有內螺紋，所述耐低溫防護體套在所述油管掛本體外部，所述耐低溫防護體與所述油管掛本體固定連接，所述密封體套在所述耐低溫防護體外部，所述密封體外壁設有密封槽，所述O形密封圈安裝在所述密封槽中，所述密封體與所述油管掛本體之間形成環形空間，所述耐低溫密封帽安裝在所述環形空間內，所述密封體與所述耐低溫防護體及所述耐低溫密封帽固定連接，且所述油管掛本體、所述耐低溫防護體、所述密封體及所述耐低溫密封帽均採用耐低溫材料製成。
[0008]進一步地，所述油管掛本體外壁設有外凸臺。
[0009]進一步地，所述耐低溫防護體外壁設有二級臺階，所述耐低溫防護體套在所述外凸臺上方，所述耐低溫防護體通過所述外凸臺限位。
[0010]進一步地，所述密封體內壁及外壁均設有一級臺階，所述密封體通過所述二級臺階限位。
[0011]進一步地，所述密封體外壁一級臺階將所述密封體外壁分為上區域及下區域，所述密封槽包括第一組密封槽及第二組密封槽，所述第一組密封槽設置在所述上區域中，所述第二組密封槽設置在所述下區域中，所述O形密封圈包括第一組O形密封圈及第二組O形密封圈，所述第一組O形密封圈設置在所述第一組密封槽中，所述第二組O形密封圈設置在所述第二組密封槽中，所述第一組O形密封圈及所述第二組O形密封圈的橫截面尺寸相同。
[0012]具體地,所述耐低溫密封帽內壁設有內凸臺，所述內凸臺高度為Imm?2mm。
[0013]具體地，所述油管掛本體及所述密封體均採用耐低溫合金鋼鍛造而成。
[0014]具體地，所述耐低溫防護體選用玻璃鋼製成。
[0015]具體地，所述耐低溫密封帽選用矽橡膠製成。
[0016]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0017]本實用新型實施例提供的耐低溫油管懸掛器，通過油管掛本體、耐低溫防護體、密封體及耐低溫密封帽組成三層結構，且它們均採用耐低溫的材料製成，使得本實用新型所述耐低溫油管懸掛器在低溫環境下工作不會出現低溫脆性轉變，解決了低溫工作液對油管懸掛器造成低溫損傷的技術難題，滿足煤層氣井煤儲層相變改造技術的生產要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型實施例提供的耐低溫油管懸掛器的結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型實施例提供的油管掛本體的結構示意圖；
[0021]圖3是本實用新型實施例提供的耐低溫防護體的結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型實施例提供的耐低溫密封帽的結構示意圖；
[0023]圖5是本實用新型實施例提供的密封體的結構示意圖。
[0024]其中:
[0025]I油管掛本體，11內螺紋，12外凸臺，2耐低溫密封帽，21內凸臺，3第一組O形密封圈，4耐低溫防護體，41第一級臺階，42第二級臺階，5第二組O形密封圈，6密封體，61第一組密封槽，62第二組密封槽，A主承力面。
【具體實施方式】
[0026]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。
[0027]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種耐低溫油管懸掛器，所述耐低溫油管懸掛器包括油管掛本體1、耐低溫防護體4、密封體6、0形密封圈及耐低溫密封帽2，所述油管掛本體I內壁上端及下端分別設有內螺紋11，所述耐低溫防護體4套在所述油管掛本體I外部，所述耐低溫防護體4與所述油管掛本體I固定連接，所述密封體6套在所述耐低溫防護體4外部，所述密封體6外壁設有密封槽，所述O形密封圈安裝在所述密封槽中，所述密封體6與所述油管掛本體I之間形成環形空間，所述耐低溫密封帽2安裝在所述環形空間內，所述密封體6與所述耐低溫防護體4及所述耐低溫密封帽2固定連接，且所述油管掛本體1、所述耐低溫防護體4、所述密封體6及所述耐低溫密封帽2均採用耐低溫的材料製成。
[0028]本實用新型的工作原理為:
[0029]油管掛本體I上端的內螺紋11和井口的油管連接，油管掛本體I下端的內螺紋11和伸入井下的油管連接，油管掛本體I的下端為本實用新型的主承力面A。耐低溫防護體4套在油管掛本體I的外部，耐低溫防護體4與油管掛本體I固定連接，使得耐低溫防護體4的內壁與油管掛本體I的外壁緊密貼合，且耐低溫防護體4的上端面低於油管掛本體I的上端面，密封體6套在耐低溫防護體4外部，且密封體6與耐低溫防護體4固定連接，使得密封體6的內壁與耐低溫防護體4的外壁緊密貼合，且密封體6的上端面與油管掛本體I的上端面平齊，故密封體6與油管掛本體I之間形成了一個環形空間，耐低溫密封帽2的下端伸入所述環形空間內，耐低溫密封帽2的下端面與耐低溫防護體4的上端面緊密貼合，減弱耐低溫防護體4受到的軸向力的衝擊，耐低溫密封帽2的內壁與油管掛本體I的外壁固定連接，使得耐低溫密封帽2的內壁與油管掛本體I的外壁緊密貼合，且耐低溫密封帽2的外壁與密封體6的內壁固定連接，使得耐低溫密封帽2的外壁與密封體6的內壁緊密貼合，且耐低溫密封帽2的上端覆蓋在油管掛本體I管壁的上端面上，對油管掛本體I進行密封，且緩衝油管掛本體I受到的軸向力的衝擊。因耐低溫密封帽2和耐低溫防護體4的組合式夾層結構，降低了來自通徑的低溫流體的低溫沿本實用新型的軸向傳導的速率。密封體6的外壁設有密封凹槽，O形密封圈安裝在所述密封凹槽中，用於密封本實用新型和油層套管之間的環形空間。且本實用新型的油管掛本體1、耐低溫防護體4、密封體6及耐低溫密封帽2均採用具有耐低溫性能的材料製成，故本實用新型能夠滿足在低溫環境下工作不會發生脆性轉變的要求。
[0030]本實用新型實施例提供的耐低溫油管懸掛器，通過油管掛本體1、耐低溫防護體
4、密封體6及耐低溫密封帽2組成三層結構，且它們均採用耐低溫的材料製成，使得本實用新型所述耐低溫油管懸掛器在低溫環境下工作不出現低溫脆性轉變，解決了低溫工作液對油管懸掛器造成低溫損傷的技術難題，滿足煤層氣井煤儲層相變改造技術的生產要求。
[0031]此外，本實用新型還具有耐高壓、結構緊湊、使用方便、易於操作等優點。
[0032]如圖2所示，所述油管掛本體I外壁設有外凸臺12。外凸臺12靠近油管掛本體I的底部，外凸臺12的下端面為本實施例的主要承力面A，且外凸臺12上端面的寬度大於其下端面的寬度，避免油管掛本體I外部應力集中，外凸臺12在實際工作過程中被剪斷。
[0033]如圖3所示，也可參見圖1，所述耐低溫防護體4外壁設有二級臺階，所述耐低溫防護體4套在所述外凸臺12上方，所述耐低溫防護體4通過所述外凸臺12限位。在本實施例中，耐低溫防護體4的第一級臺階41位於耐低溫防護體4外壁的中部，第二級臺階42位於耐低溫防護體4外壁的底部，耐低溫防護體4套在油管掛本體I外凸臺12的上方，通過外凸臺12限位，避免當油管掛本體I受到軸向的作用力時，耐低溫防護體4與油管掛本體I之間有相對運動趨勢。當然，本領域技術人員都知道，根據實際的生產需求，耐低溫防護體4的外壁的臺階數還可設計為I級、3級或多級。
[0034]如圖5所示，還參見圖1和圖3，所述密封體6內壁及外壁均設有一級臺階，所述密封體6通過所述二級臺階限位。密封體6的外壁和內壁的中部均設有一級臺階，所述密封體6內壁的臺階掛在所述耐低溫防護體4的第一級臺階41上，所述密封體6的下端面設置在耐低溫防護體4的第二級臺階42上，使得密封體6的下端面與耐低溫防護體4第二級臺階42的上端面緊密貼合，即所述密封體6通過所述耐低溫防護體4的二級臺階限位，避免在使用過程中密封體6受到軸向力的作用而與耐低溫防護體4和油管掛本體I分離，失去密封本實用新型和油層套管之間的環形空間的作用，從而喪失了本實用新型的基礎功能。當然，本領域普通技術人員可知，密封體6外壁的臺階數還可根據耐低溫防護體4外壁的臺階數相應地設置為O級、2級、3級或多級。
[0035]如圖5所示，所述密封體6外壁一級臺階將所述密封體6外壁分為上區域及下區域，所述密封槽包括第一組密封槽61及第二組密封槽62，所述第一組密封槽61設置在所述上區域中，所述第二組密封槽62設置在所述下區域中，所述O形密封圈包括第一組O型密封圈3及第二組O形密封圈5，所述第一組O型密封圈3設置在所述第一組密封槽61中，所述第二組O形密封圈5設置在所述第二組密封槽62中，所述第一組O型密封圈3及所述第二組O形密封圈5的橫截面尺寸相同。通過安裝O形密封圈，對本實用新型和油層套管之間的環形空間進行密封。可選擇地，在本實施例中，第一組密封槽61、第二組密封槽62均可設計為多個，第一組O型密封圈3、第二組O形密封圈5分別與第一組密封槽61、第二組密封槽62對應地設計多個，在本實施例中，每組密封槽的數量優選為3個，每組O形密封圈的數量也優選為三個，如此設計，可達到較好的密封效果，且使得結構緊湊、分布合理。當然，本領域技術人員可知，根據實際的密封效果的需求和結構的需要，每組密封槽的數量還可設計為I個、2個、4個或多個，且對應地，O形密封圈的數量也設計為I個、2個、4個或多個。因密封體6外壁設置的一級臺階，導緻密封體6外壁上下兩端的尺寸不一樣，故O形密封圈的直徑不同，為便於加工，選擇橫截面尺寸相同的O形密封圈，在本實施例中，均優選橫截面尺寸為Φ 7_的O形密封圈，可選擇地，在本實施例中，密封槽及O形密封圈的尺寸還可根據實際生產的需要進行設計。
[0036]如圖4所示，所述耐低溫密封帽2內壁設有內凸臺21，所述內凸臺21的高度為Imm?2mm。內凸臺21的下端面掛在油管掛本體I的上端面上,對油管掛本體I進行密封，且緩衝油管掛本體I受到的軸向力對油管掛本體I形成的衝擊，本實施例中優選內凸臺21的高度為1.5mm。
[0037]參見圖1，可選擇地，在本實施例中，所述油管掛本體I及所述密封體6均採用耐低溫合金鋼鍛造而成，材料的脆性轉變溫度低於本實用新型的使用溫度，在本實用新型使用過程中其組織結構穩定，可選擇地，在本實施例中，所述油管掛本體I及所述密封體6可採用添加了 Mn和Ni等合金元素的合金鋼，如低碳錳鋼、錳鎳鑰鋼及鎳鉻鑰鋼等材料，在本實施例中，優選09Mn2V鍛造油管掛本體I及密封體6，可選擇地，在本實施例中，所述油管掛本體I及所述密封體6還可採用奧氏體低溫鋼(如0Cr21Ni6Mn9N和0Crl6Ni22Mn9Mo2等)製成。
[0038]參見圖1，所述耐低溫防護體4選用玻璃鋼製成。在本實施中，所述耐低溫防護體4選用環氧樹脂添加一定比例的玻璃纖維製成，優選玻璃纖維的質量分數在30%?35%的玻璃鋼，可選擇地，所述耐低溫防護體4還可選用其他具有耐低溫性的材料，如泡沫玻璃，聚氟乙烯、聚碸或聚碳酸酯等。
[0039]參見圖1，所述耐低溫密封帽2選用矽橡膠製成。在本實施例中，選擇低苯基矽橡膠材料製作耐低溫密封帽2，因低苯基矽橡膠具有優良的耐低溫性能，其經硫化後在_90°C時仍不喪失彈性，故採用低苯基矽橡膠材料能較好地實現本實用新型的目的，此外，因低苯基矽橡膠材質柔軟，可吸收來自本實用新型軸向的衝擊力，能夠對本實用新型的耐低溫防護體4和油管掛本體I形成較好的保護。在本實施例中，所述耐低溫密封帽2的材料優選為聚丁二烯橡膠，聚丁二烯橡膠具有良好的耐低溫性、彈性高、生熱性能低，其玻璃化溫度為_105°C，可滿足本實用新型的工作環境的要求。
[0040]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述耐低溫油管懸掛器包括油管掛本體、耐低溫防護體、密封體、O形密封圈及耐低溫密封帽，所述油管掛本體內壁上端及下端分別設有內螺紋，所述耐低溫防護體套在所述油管掛本體外部，所述耐低溫防護體與所述油管掛本體固定連接，所述密封體套在所述耐低溫防護體外部，所述密封體外壁設有密封槽，所述O形密封圈安裝在所述密封槽中，所述密封體與所述油管掛本體之間形成環形空間，所述耐低溫密封帽安裝在所述環形空間內，所述密封體與所述耐低溫防護體及所述耐低溫密封帽固定連接，且所述油管掛本體、所述耐低溫防護體、所述密封體及所述耐低溫密封帽均採用耐低溫材料製成。
2.根據權利要求1所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述油管掛本體外壁設有外凸臺。
3.根據權利要求2所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述耐低溫防護體外壁設有二級臺階，所述耐低溫防護體套在所述外凸臺上方，所述耐低溫防護體通過所述外凸臺限位。
4.根據權利要求3所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述密封體內壁及外壁均設有一級臺階，所述密封體通過所述二級臺階限位。
5.根據權利要求4所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述密封體外壁一級臺階將所述密封體外壁分為上區域及下區域，所述密封槽包括第一組密封槽及第二組密封槽，所述第一組密封槽設置在所述上區域中，所述第二組密封槽設置在所述下區域中，所述O形密封圈包括第一組O形密封圈及第二組O形密封圈，所述第一組O形密封圈設置在所述第一組密封槽中，所述第二組O形密封圈設置在所述第二組密封槽中，所述第一組O形密封圈及所述第二組O形密封圈的橫截面尺寸相同。
6.根據權利要求4所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述耐低溫密封帽內壁設有內凸臺，所述內凸臺高度為Imm?2mm。
7.根據權利要求1所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述油管掛本體及所述密封體均採用耐低溫合金鋼鍛造而成。
8.根據權利要求1所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述耐低溫防護體選用玻璃鋼製成。
9.根據權利要求1-8任一項權利要求所述的耐低溫油管懸掛器，其特徵在於，所述耐低溫密封帽選用矽橡膠製成。
【文檔編號】E21B33/04GK204113188SQ201420551851
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】楊勇, 胡書寶, 餘東合, 馬昌慶 申請人:中國石油天然氣股份有限公司