CN104295259B - 一种自封头 - Google Patents

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    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02—Surface sealing or packing
    • E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof

Abstract

本发明公开一种自封头，下壳体上端的上安装凸台与对分盖板通过双头螺栓固定；胶芯总成装在下壳体内，其中胶套上部的外翻边支撑在下壳体内壁上端部的限位台阶上，并在外翻边与对分盖板之间夹紧有压套；外翻边下方的胶套外壁为组合面，胶套中心孔的孔壁为组合面，钢片嵌在胶套内；衬套上部的外径大于下部的外径，大径段与小径段之间形成一个台阶面，衬套的大径段同时与对分盖板中心孔的孔壁和胶套的第三圆柱面紧贴，台阶面与胶套的平面贴合，衬套的小径段插入胶套第二圆锥面上部的缺口中。本发明既能可靠地密封住井内的有害气体，防止其向外溢出形成“井喷”，又可以使钻杆灵活地起下，从而能够在带压状态下起下钻杆。

Description

一种自封头
技术领域
本发明属于石油钻探领域，具体地说，涉及一种用于防止井喷的自封头。
背景技术
在石油钻探领域，目前一般不允许带压起下钻杆，操作时需要先封住井口，再起下钻杆，工作效率低下，操作不方便。同时不允许带压起下钻杆的原因是井下的有毒气体可能会溢出，从而导致井喷，进而引发严重的安全事故，为此急需解决上述技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种密封性能好的自封头，欲通过该自封头实现带压状态下起下钻杆。
本发明的技术方案如下：一种自封头，其特征在于：包括下壳体(1)和胶芯总成，其中下壳体(1)下端的下安装凸台(1a)上竖直开有安装孔，该下壳体上端的上安装凸台(1b)顶面与对分盖板(2)底面贴合，并通过一组竖直设置的双头螺栓(3)固定连接，且对分盖板(2)中心孔的轴心线与下壳体(1)的轴心线在同一条直线上；所述胶芯总成装在下壳体(1)内，并包括胶套(4)、钢片(6)和衬套(7)，其中胶套(4)上部的外翻边(4a)支撑在所述下壳体(1)内壁上端部的限位台阶上，并在该外翻边(4a)与所述对分盖板(2)之间夹紧有压套(5)；所述外翻边(4a)下方的胶套(4)外壁为组合面，从上往下依次为相连的第一圆锥面、第一圆柱面、第二圆锥面和第二圆柱面，且第一、二圆锥面均上大下小；所述胶套(4)中心孔的孔壁为组合面，从下往上依次为相连的第一圆锥面、第一圆柱面、弧形面、第二圆柱面、第二圆锥面、平面和第三圆柱面，其中第一圆锥面上小下大，所述弧形面为凹陷的弧形面，而所述第二圆柱面的直径大于第一圆柱面直径，且所述第二圆锥面下小上大，该第二圆锥面上端与所述平面内端相连，该平面的外端与所述第三圆柱面下端相连；所述钢片(6)嵌在胶套(4)内，并位于胶套(4)的第二圆锥面处；
所述衬套(7)中心孔的轴心线与胶套(4)轴心线在同一条直线上，该中心孔为两段式结构，下部为圆柱孔，上部为上大下小的圆锥孔；所述衬套(7)上部的外径大于下部的外径，该大径段与小径段之间形成一个台阶面，且衬套(7)的大径段同时与所述对分盖板(2)中心孔的孔壁和胶套(4)中心孔的第三圆柱面紧贴，所述衬套(7)的台阶面与胶套(4)中心孔的平面贴合，且衬套(7)的小径段插入胶套(4)中心孔第二圆锥面上部的缺口中。
使用前，先将下壳体(1)固定在防喷器上。使用时，钻杆穿过胶芯总成的中心孔。由于胶套(4)外壁的组合面设计，这样就使得井口中的有害气体从圆周方向压在胶套(4)的整个外壁上，从而压紧钻杆。同时，所述胶套(4)中心孔的特殊设计，又使得胶套(4)的内壁与钻杆的外表面紧密贴合，从而进行良好的密封，同时钻杆与胶套(4)之间能够相对移动，这样就能够在带压的状态下起下钻杆，从而便于起下钻杆，提高工作效率。
作为优选，所述下壳体(1)的中部水平开有一个放气孔，该放气孔的外孔口处安装有一个放气塞(8)。所述放气塞(8)在试压时使用，完成试压后取下放气塞(8)即可进行放气，完成放气后再将放气塞(8)重新装上。
有益效果：本发明既能可靠地密封住井内的有害气体，防止其向外溢出形成“井喷”，又可以使钻杆灵活地起下，从而能够在带压状态下起下钻杆，这样就能很好地克服现有技术的缺陷，且本发明的结构简单，易于实施，具有很好的实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种自封头，主要由下壳体1、对分盖板2、双头螺栓3和胶芯总成构成。其中，下壳体1下端的下安装凸台1a上竖直开有安装孔，下壳体1可以通过穿设在该安装孔中的螺栓与防喷器(图中未画出)固定连接。所述下壳体1上端的上安装凸台1b顶面与对分盖板2底面贴合，并通过一组竖直设置的双头螺栓3固定连接，且对分盖板2中心孔的轴心线与下壳体1的轴心线在同一条直线上。所述下壳体1的中部水平开有一个放气孔(图中未标出)，该放气孔的外孔口处安装有一个放气塞8。
所述胶芯总成装在下壳体1内，并主要由胶套4、压套5、钢片6和衬套7构成。其中，胶套4上部的外翻边4a支撑在下壳体1内壁上端部的限位台阶上，并在该外翻边4a与所述对分盖板2之间夹紧有一个压套5，该压套5的轴心线与下壳体1的轴心线在同一条直线上。
从图1可看出，所述外翻边4a下方的胶套4外壁为组合面，从上往下依次为相连的第一圆锥面、第一圆柱面、第二圆锥面和第二圆柱面，且第一锥面和第二圆锥面均上大下小。所述胶套4中心孔的孔壁为组合面，从下往上依次为相连的第一圆锥面、第一圆柱面、弧形面、第二圆柱面、第二圆锥面、平面和第三圆柱面，其中第一圆锥面上小下大，所述弧形面为凹陷的弧形面，而所述第二圆柱面的直径大于第一圆柱面直径，且所述第二圆锥面下小上大，该第二圆锥面上端与所述平面内端相连，该平面的外端与所述第三圆柱面下端相连。所述钢片6嵌在胶套4内，并位于胶套4的第二圆锥面处，且钢片6的数目根据实际情况做相应调整，这些钢片6沿着胶套4的周向均布。
所述衬套7中心孔的轴心线与胶套4轴心线在同一条直线上，该中心孔为两段式结构，其下部为圆柱孔，其上部为上大下小的圆锥孔。所述衬套7上部的外径大于下部的外径，该大径段与小径段之间形成一个台阶面，且衬套7的大径段同时与所述对分盖板2中心孔的孔壁和胶套4中心孔的第三圆柱面紧贴，所述衬套7的台阶面与胶套4中心孔的平面贴合，且衬套7的小径段插入胶套4中心孔第二圆锥面上部的缺口中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种自封头，其特征在于：包括下壳体(1)和胶芯总成，其中下壳体(1)下端的下安装凸台(1a)上竖直开有安装孔，该下壳体上端的上安装凸台(1b)顶面与对分盖板(2)底面贴合，并通过一组竖直设置的双头螺栓(3)固定连接，且对分盖板(2)中心孔的轴心线与下壳体(1)的轴心线在同一条直线上；所述胶芯总成装在下壳体(1)内，并包括胶套(4)、钢片(6)和衬套(7)，其中胶套(4)上部的外翻边(4a)支撑在所述下壳体(1)内壁上端部的限位台阶上，并在该外翻边(4a)与所述对分盖板(2)之间夹紧有压套(5)；所述外翻边(4a)下方的胶套(4)外壁为组合面，从上往下依次为相连的第一圆锥面、第一圆柱面、第二圆锥面和第二圆柱面，且第一、二圆锥面均上大下小；所述胶套(4)中心孔的孔壁为组合面，从下往上依次为相连的第一圆锥面、第一圆柱面、弧形面、第二圆柱面、第二圆锥面、平面和第三圆柱面，其中第一圆锥面上小下大，所述弧形面为凹陷的弧形面，而所述第二圆柱面的直径大于第一圆柱面直径，且所述第二圆锥面下小上大，该第二圆锥面上端与所述平面内端相连，该平面的外端与所述第三圆柱面下端相连；所述钢片(6)嵌在胶套(4)内，并位于胶套(4)的第二圆锥面处；
所述衬套(7)中心孔的轴心线与胶套(4)轴心线在同一条直线上，该中心孔为两段式结构，下部为圆柱孔，上部为上大下小的圆锥孔；所述衬套(7)上部的外径大于下部的外径，该衬套(7)的大径段与小径段之间形成一个台阶面，且衬套(7)的大径段同时与所述对分盖板(2)中心孔的孔壁和胶套(4)中心孔的第三圆柱面紧贴，所述衬套(7)的台阶面与胶套(4)中心孔的平面贴合，且衬套(7)的小径段插入胶套(4)中心孔第二圆锥面上部的缺口中。
2.根据权利要求1所述的自封头，其特征在于：所述下壳体(1)的中部水平开有一个放气孔，该放气孔的外孔口处安装有一个放气塞(8)。
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