CN101660396A - 补偿式自封防喷器 - Google Patents
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本发明涉及油田油井井口密封的防喷器，特别是专用于油、水井、油气井起下油管、套磨洗作业时井口油管和套管环空密封和防喷的补偿式自封防喷器，其特征是：它由螺栓、圆形压盘、液压缸体和自封防喷胶套连接构成，液压缸体内套接有自封防喷胶套，液压缸体和自封防喷胶套之间形成一个密封空间，自封防喷胶套的内孔是油管穿孔；自封防喷胶套有上部压沿和下部压沿，自封防喷胶套的上部压沿圆形压盘和液压缸体上法兰盘通过螺栓固定连接，自封防喷胶套的下部压沿压在液压缸体下法兰盘的圆环形凹槽内，使液压缸体和自封防喷胶套之间形成一个密封空腔；在液压缸体上有与密封空腔连通的注液接头可与外部液压管线连接。它体积小、重量轻、密封效果好、操作方便，成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及油田油井井口密封的防喷器，特别是专用于油、水井、油气井起下油管、套磨洗作业时井口油管和套管环空密封和防喷的补偿式自封防喷器。
背景技术
在油田修井作业时，为了防止油管和套管环空油水气从井口上涌或喷出、及防止井口落物掉入井中；为了刮去油管外壁油污，也为了在密封胶套内壁磨损的情况下，不管油管处不处于井口中心、不管井内压力大小，为了快速密封好套管环空，防止井喷意外发生，在井口必须装有补偿式自封防喷器。
发明内容
本发明的目的是提供一种补偿式自封防喷器，它相对于常规的闸板防喷器体积小、重量轻、密封效果好、操作方便，成本大大降低。
本发明的技术方案是这样实现的：设计一种补偿式自封防喷器，其特征是：它由螺栓、圆形压盘、液压缸体和自封防喷胶套连接构成，液压缸体内套接有自封防喷胶套，液压缸体和自封防喷胶套之间形成一个密封空间，自封防喷胶套的内孔是油管穿孔；自封防喷胶套有上部压沿和下部压沿，自封防喷胶套的上部压沿圆形压盘和液压缸体上法兰盘通过螺栓固定连接，自封防喷胶套的下部压沿压在液压缸体下法兰盘的圆环形凹槽内，使液压缸体和自封防喷胶套之间形成一个密封空腔；在液压缸体上有与密封空腔连通的注液接头可与外部液压管线连接。
所述的圆形压盘中间有油管过孔，油管过孔的孔径大于油管接箍外径5-10mm；圆形压盘上有多个与液压缸体上法兰上位置个数相对应的螺栓孔。
所述的液压缸体上法兰盘上表面有一个密封凹槽，上法兰盘的厚度在30-45mm，直径与有关井口法兰相一致；它的下法兰盘上对应于井口法兰螺栓连接孔的位置上有螺栓孔，下法兰盘的下表面有一个圆环形凹槽，下法兰盘的厚度有30-45mm，直径与有关井口法兰相一致；它的中间部分为空腔圆柱体，它高度在200mm误差允许5mm，空腔内径在190mm误差允许5mm，壁厚度在20～25mm；空腔圆柱体侧边有注液接头。
所述的自封防喷胶套内孔两端是出口直径大的喇叭口，内孔直径可一致，也可分为上下两段；若一致，密封部位尺寸小于油管本体外径5-6mm；若分为上下两段，则上段直径与油管直径一样，下段直径密封部位尺寸小于油管本体外径5-6mm；自封防喷胶套4是高强度耐磨弹性材料制成的。
本发明的特点是：补偿式自封防喷器不仅具有闸板防喷器的功能，而且，还有闸板防喷器所不具有的特点：其一，在自封防喷胶套抱紧油管的情况下，油管照样可以进行起下作业；其二，不管油管偏离井口多少，都能百分之百的对井口进行密封，这两点是任何闸板防喷器都不具备的特点。另外，补偿式自封防喷器还有自封封井器的功能，在补偿式自封防喷器内部没有液压力的情况下，利用自封防喷胶套自身抱紧油管的特性，对油管与套管环空进行密封，或在井内环空有井压时，自封防喷胶套下部抱紧油管起到自密封作用。本发明现场安装时，先利用专用工具将自封防喷胶套装进液压缸体内，再压上圆形压盘，最后，用螺栓连结紧。这样与已有的技术相比，补偿式自封防喷器比闸板防喷器轻便、可带压起下作业，也比自封封井器适用范围广，带压密封效果好。自封防喷胶套采用耐磨且强度高的弹性材料，可有效延长使用寿命和提高防喷突发事故。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是圆形压盘抛面图；
图3是圆形压盘俯视图；
图4是液压缸体结构示意图；
图5是自封防喷胶套结构示意图；
图6是实施例与套管法兰连接示意图；
图7是实施例与井口大四通连接示意图；
图8是实施例与试油防喷器连接示意图.
图中：1、螺栓；2、圆形压盘；3、液压缸体；4、自封防喷胶套；5、螺栓孔；6、密封凹槽；7、上法兰盘；8、注液接头；9、下法兰盘；10、圆环形凹槽；11、密封槽；12、螺栓孔；13、空腔圆柱体；14、上部压沿；15、凸起密封台；16、下部压沿；17、下圆柱套；18、套管法兰；19、套管；20、井口大四通；21、闸板防喷器。
具体实施方式
实施例如图1、图4、图5所示，它由螺栓1、圆形压盘2、液压缸体3和自封防喷胶套4连接构成，液压缸体3内套接有自封防喷胶套4，液压缸体3和自封防喷胶套4之间形成一个密封空间，自封防喷胶套4的内孔是油管穿孔；自封防喷胶套4有上部压沿14和下部压沿16，自封防喷胶套4的上部压沿圆形压盘2和液压缸体3上法兰盘7通过螺栓1固定连接，自封防喷胶套4的下部压沿16压在液压缸体3下法兰盘9的圆环形凹槽10内，使液压缸体3和自封防喷胶套4之间形成一个密封空腔；在液压缸体3上有与密封空腔连通的注液接头8可与外部液压管线连接。
图2是圆形压盘2抛面图，图3是圆形压盘2俯视图，如图2和图3所示圆形压盘2中间有油管过孔用于穿过油管，油管过孔的孔径大于油管接箍外径5-10mm；圆形压盘2上有6个与液压缸体3上法兰上位置个数相对应的螺栓孔5。
图4是液压缸体3的结构示意图，液压缸体3上法兰盘7上表面有一个密封凹槽6，上法兰盘7的厚度为30-45mm，直径与有关井口法兰相一致；它的下法兰盘9有对应于井口法兰螺栓连接孔的位置上有螺栓孔12，下法兰盘9的下表面有一个圆环形凹槽10，下法兰盘9的厚度为30-45mm，直径与有关井口法兰相一致；它的中间部分为空腔圆柱体13，它高度为200mm误差允许5mm，空腔内径为190mm误差允许5mm，壁厚度为20～25mm；空腔圆柱体13侧边有注液接头8可与外部液压管线连接，以便给补偿式自封防喷器内部供液增压。
图5是自封防喷胶套结构示意图，自封防喷胶套4内孔两端是出口直径大的喇叭口，内孔直径可一致，也可分为上下分两段；若一致，密封部位尺寸小于油管本体外径5-6mm；若分为上下两段，则上段直径与油管直径一样，下段直径密封部位尺寸小于油管本体外径5-6mm；自封防喷胶套4是高强度耐磨弹性材料制成的。自封防喷胶套4穿过液压缸体3后，两者间就形成了一个压力腔，环形凸起密封台15被压嵌入密封槽11中起到密封端面作用。外部提供液压力后，自封防喷胶套抱紧油管，起到密封和防喷作用。
在提供液压力的作用下，环空的液体压力压迫自封防喷胶套抱紧油管，起到补偿密封井口作用；又由于自封防喷胶套的中部圆饼和下部空心柱状体，在液压缸体下法兰与套管法兰18、采油井口大四通20法兰或试油防喷器法兰连接后，在井内又形成一个自封的密封空间，所以，自封防喷胶套4与有关零件连接后，能起到主动补偿和自封井口的作用；
自封防喷胶套4内孔直径上下分两段，上段直径与油管直径一样，正常情况下不抱紧油管，不起密封作用，只起到导向和防落物掉入的作用；下段直径密封部位尺寸小于油管本体外径5-6mm；通常情况下，先是下部胶套起到自密封作用，当其内径与油管磨擦磨损后起不到密封作用时，再给补偿式自封防喷器供外界液压力，使自封防喷胶套中部抱紧油管，继续起到密封作用。
自封防喷胶套4的下部下圆柱套17的外径小于套管19环空或井口大四通20、闸板防喷器21内通径5～10mm即可；内径下部有喇叭状的导向口，以利于油管接箍、井下工具顺利的进入自封防喷胶套内空腔。自封防喷胶套4采用耐磨且强度高的材料，可大大提高使用寿命。
图6、图7、图8分别是实施例与套管法兰18连接、井口大四通20连接、闸板防喷器21连接示意图，从图中可以看出，本实施例具有自封井口和主动增压密封防喷功能。
实施例使用时将补偿式自封防喷器放于井口法兰内孔、井口大四通内孔、试油防喷器内孔中，用螺栓联结紧，即可工作；起下油管时，由于自封防喷胶套是用聚胺脂作成的，具有很好的伸缩性，能够通过比他内径大的油管本体和接箍并始终抱紧油管，起到密封作用；当井内有压力液上溢时，压力液又促使自封防喷胶套下部更加抱紧油管本体，压力越大，抱紧力越大，自封作用更强。一旦胶套下部磨损，可给实施例供给压力液，使自封防喷胶套中上部抱紧油管，起到密封和防喷作用。
Claims (4)
1.补偿式自封防喷器，其特征是：它由螺栓(1)、圆形压盘(2)、液压缸体(3)和自封防喷胶套(4)连接构成，液压缸体(3)内套接有自封防喷胶套(4)，液压缸体(3)和自封防喷胶套(4)之间形成一个密封空间，自封防喷胶套(4)的内孔是油管穿孔；自封防喷胶套(4)有上部压沿(14)和下部压沿(16)，自封防喷胶套(4)的上部压沿(14)圆形压盘(2)和液压缸体(3)上法兰盘(7)通过螺栓(1)固定连接，自封防喷胶套(4)的下部压沿压在液压缸体(3)下法兰盘(9)的圆环形凹槽(10)内，使液压缸体(3)和自封防喷胶套(4)之间形成一个密封空腔；在液压缸体(3)上有与密封空腔连通的注液接头(8)可与外部液压管线连接。
2.根据权利要求1所述的补偿式自封防喷器，其特征是：所述的圆形压盘(2)中间有油管过孔，油管过孔的孔径大于油管接箍外径5-10mm；圆形压盘(2)上有多个与液压缸体(3)上法兰上位置个数相对应的螺栓孔(5)。
3.根据权利要求1所述的补偿式自封防喷器，其特征是：所述的液压缸体(3)上法兰盘(7)上表面有一个密封凹槽(6)，上法兰盘(7)的厚度为3045mm，直径与有关井口法兰相一致；它的下法兰盘(9)上对应于井口法兰螺栓连接孔的位置上有螺栓孔(12)，下法兰盘(9)的下表面有一个圆环形凹槽(10)，下法兰盘(9)的厚度为30-45mm，直径与有关井口法兰相一致；它的中间部分为空腔圆柱体(13)，它高度为200mm误差允许5mm，空腔内径为190mm误差允许5mm，壁厚度为20～25mm；空腔圆柱体(13)侧边有注液接头(8)。
4.根据权利要求1所述的补偿式自封防喷器，其特征是：所述的自封防喷胶套(4)内孔两端是出口直径大的喇叭口，内孔直径可一致，也可分为上下两段；若一致，密封部位尺寸小于油管本体外径是5-6mm；若分为上下两段，则上段直径与油管直径一样，下段直径密封部位尺寸小于油管本体外径是5-6mm；自封防喷胶套4是高强度耐磨弹性材料制成的。
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