CN104747118B - 一种防止油堵泄漏的方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止油堵泄漏的方法及结构，本发明是将油堵的底面制成环状楔形唇口，通过环状楔形唇口与油堵孔底面的密封平面紧密结合形成金属与金属的密封结合,以提高油堵的耐高压和耐高温性能。本发明利用金属密封代替了传统的0形圈密封，解决了0形圈密封容易老化，耐高温高压性能差的问题，安全可靠性强。使用防脱螺纹代替普通螺纹，克服了普通螺纹在振动条件下易于自松的缺点，而且还可延长使用寿命。通过油堵与油堵孔材料硬度的选择，保证了金属密封的同时不会产生塑性变形。本发明不仅彻底解决了油堵漏油的问题，而且大大提高了油堵的使用寿命，卸油堵时也不会因高压液体的喷溅而伤人。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止油堵泄漏的方法及结构，属于石油钻采井下工具封堵技术领域。
背景技术
在石油钻采行业，油堵使用十分普遍，特别是在如震击器、减震器等有高压密封腔的井下工具中，油堵起到密封高压腔内液体、防止泄露的重要作用，常规的油堵结构通常采用的0形橡胶圈密封结构，现有结构存在问题如下：
1. 装0形圈时有时容易剪切0形圈（加工不到位、引导孔倒角小），造成泄漏；
2. 油堵孔加工要求高（螺纹与密封面同轴要求高，光洁度高），刀具多次装夹，达不到要求造成泄漏；
3. 油堵孔及油堵测量繁琐，容易出错，造成泄露；
4. 因上扣扭矩没达到紧扣扭矩螺纹松动造成泄露；
5. 因为0形圈密封可能受化学侵蚀和温度影响使性能降低，不能适应高温、高压（超深井）要求，造成泄漏；
6. 0形圈容易老化（到时间需要更换），造成泄漏；
同时，常规的油堵采用普通螺纹连接，在井底容易松动脱落，导致产品失效。而且常规油堵，没有泄油槽，在卸油时，高压油容易冲掉油堵造成人员伤亡。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种防止油堵泄漏的方法及结构，以彻底解决油堵漏油的问题，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案：
本发明的一种防止油堵泄漏的方法为，该方法是将油堵的底面制成环状楔形唇口，通过环状楔形唇口与油堵孔底面的密封平面紧密结合形成金属与金属的密封结合, 以提高油堵的耐高压和耐高温性能。
前述方法中，所述油堵孔的内螺纹采用防脱螺纹，防脱螺纹的齿底设有楔形面，通过楔形面与油堵外螺纹齿尖的紧密配合形成油堵孔对油堵的锁紧力，防止油堵从油堵孔中脱落，以提高密封的可靠性。
前述方法中，所述油堵的螺纹上设有泄油槽，防止卸油堵时，高压油冲掉油堵造成人员伤亡。
按照上述述方法构成的本发明的一种防止油堵泄漏的结构为，该结构包括油堵孔和油堵；所述油堵底面设有环状楔形唇口，油堵孔底面设有密封平面，油堵旋在油堵孔内，油堵底面的环状楔形唇口与油堵孔底面的密封平面紧密接触。
前述结构中，所述环状楔形唇口的底角α为大于90度的钝角，环状楔形唇口底面设有环形密封面。
前述结构中，所述钝角α的角度为105度，环形密封面的宽度b为0.5mm。
前述结构中，所述油堵顶面设有用于拆卸油堵的六方孔，油堵底部为圆锥体，圆锥体的外锥角β为90度，内锥角γ为120度。
前述结构中，所述油堵的外螺纹上设有泄油槽，泄油槽轴向设置，泄油槽的深度大于油堵上外螺纹的齿高，泄油槽的宽度为1～2mm。
前述结构中，所述油堵孔的底部设有密封平面，油堵孔的内螺纹齿底设有楔形面。
前述结构中，所述楔形面的角度θ为30度。
与现有技术相比，本发明利用金属密封代替了传统的0形圈密封，不仅解决了0形圈密封容易老化不能适应高温、高压要求等，而且更加安全可靠。使用防脱螺纹代替普通螺纹，不仅克服了普通螺纹在振动条件下易于自松的缺点，而且还可延长使用寿命。通过防脱螺纹丝锥保证了螺纹的加工精度，通过扭矩扳手保证了防脱螺纹的预置扭矩，通过油堵与油堵孔材料硬度的选择，保证了金属密封的同时不会产生塑性变形。通过以上手段，不仅彻底解决了油堵漏油的问题，而且大大提高了油堵的使用寿命，卸油堵时也不会因高压液体的喷溅而伤人。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是堵头的结构示意图；
图3是堵头的立体视图；
图4是本发明堵头孔内螺纹与堵头外螺纹连接处的局部放大图；
图5是现有技术堵头孔内螺纹与堵头外螺纹连接处的局部放大图。
附图中的标记为：1-堵头孔，2-堵头，3-环状楔形唇口，4-密封平面，5-六方孔，6-泄油槽，7-环形密封面，8-圆锥体，9-外螺纹，10-内螺纹，11-楔形面。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的一种防止油堵泄漏的方法为，如图1所示，该方法是将油堵的底面制成环状楔形唇口，通过环状楔形唇口与油堵孔底面的密封平面紧密结合形成金属与金属的密封结合, 以提高油堵的耐高压和耐高温性能。油堵孔的内螺纹采用防脱螺纹，防脱螺纹的齿底设有楔形面，通过楔形面与油堵外螺纹齿尖的紧密配合形成油堵孔对油堵的锁紧力，防止油堵从油堵孔中脱落，以提高密封的可靠性。油堵的螺纹上设有泄油槽，防止卸油堵时，高压油冲掉油堵造成人员伤亡。
按照上述方法构成的本发明的一种防止油堵泄漏的结构的示意图如图1～图4所示，该结构包括油堵孔1和油堵2；所述油堵2底面设有环状楔形唇口3，油堵孔1底面设有密封平面4，油堵2旋在油堵孔1内，油堵2底面的环状楔形唇口3与油堵孔1底面的密封平面4紧密接触。如图2和图3所示，环状楔形唇口3的底角α为大于90度的钝角，环状楔形唇口3底面设有环形密封面7。钝角α的角度为105度，环形密封面的宽度b为0.5mm。油堵2顶面设有用于拆卸油堵的六方孔5，油堵2底部为圆锥体8，圆锥体8的外锥角β为90度，内锥角γ为120度。油堵2的外螺纹9上设有泄油槽6，泄油槽6轴向设置，泄油槽6的深度大于油堵2上外螺纹9的齿高，泄油槽6的宽度为1～2mm。油堵孔1的底部设有密封平面4。如图4所示，油堵孔1的内螺纹10齿底设有楔形面11。楔形面11的角度θ为30度。图5是现有技术中堵头孔内螺纹与堵头外螺纹连接处的局部放大图。比较图4和图5可见，现有技术中堵头和堵头孔的螺纹均为普通螺纹，防脱性能较差。
本发明的实施例
本例结构如图1所示，图2和图3是堵头的结构示意图，密封结构采用105°楔形环状唇口对平面密封，油堵外圆采用普通螺纹M12×1.25，螺纹上面采用内六方结构用于拆卸用，螺纹下面外锥面为90°，内锥面为120°，两锥面形成105°环形楔形唇口，唇口宽度为0.5mm。油堵孔螺纹采用如图4所示的防脱螺纹，防脱螺纹的牙底有一个30度的楔形斜面，当油堵与油堵孔相互拧紧时，油堵的牙尖就紧紧地顶在防脱螺纹的30度的楔形斜面，从而产生了很大的锁紧力。因此，防脱螺纹联结副不仅克服了普通标准联结副在振动条件下易于自松的缺点，而且还可延长使用寿命。油堵孔的防脱螺纹的加工采用专用的防脱螺纹丝锥，丝锥前端面不完整丝锥牙距离L=1.5mm，以保证防脱螺纹的加工精度。油堵孔材料硬度选用HB285～321，油堵材料硬度选用HBC38～45。当油堵与油堵孔相互拧紧时，因油堵孔材料比油堵材料要软，油堵的楔形环形唇口就紧紧压入油堵孔底平面内，油堵孔底平面产生弹性变形，形成微小楔形环状唇口密封，从而形成金属—金属密封。金属密封可靠安全，油堵孔底平面及油堵可重复拆卸使用。为了防止油堵的楔形环形唇口压入油堵孔底平面内的力过大，使油堵孔底平面产生塑性变形，必须使用扭矩扳手对油堵进行预置扭矩紧扣。油堵上设有泄油槽，拆卸油堵时高压油可以先通过泄油槽卸压，以防止密封腔内的高压液体喷溅出来或将油堵顶飞。
Claims (2)
1. 一种防止油堵泄漏的方法，其特征在于：该方法是将油堵的底面制成环状楔形唇口，通过环状楔形唇口与油堵孔底面的密封平面紧密结合形成金属与金属的密封结合, 以提高油堵的耐高压和耐高温性能；油堵孔的内螺纹采用防脱螺纹，防脱螺纹的齿底设有楔形面，通过楔形面与油堵外螺纹齿尖的紧密配合形成油堵孔对油堵的锁紧力，防止油堵从油堵孔中脱落，以提高密封的可靠性；油堵的螺纹上设有泄油槽，防止卸油堵时，高压油冲掉油堵造成人员伤亡。
2.一种按照权利要求1所述方法构成的防止油堵泄漏的结构，包括油堵孔（1）和油堵（2）；其特征在于：所述油堵（2）底面设有环状楔形唇口（3），油堵孔（1）底面设有密封平面（4），油堵（2）旋在油堵孔（1）内，油堵（2）底面的环状楔形唇口（3）与油堵孔（1）底面的密封平面（4）紧密接触；环状楔形唇口（3）的底角为大于90度的钝角α，环状楔形唇口（3）底面设有环形密封面（7）；钝角α的角度为105度，环形密封面的宽度b为0.5mm；油堵（2）顶面设有用于拆卸油堵的六方孔（5），油堵（2）底部为圆锥体（8），圆锥体（8）的外锥角β为90度，内锥角γ为120度（8）；油堵（2）的外螺纹（9）上设有泄油槽（6），泄油槽（6）轴向设置，泄油槽（6）的深度大于油堵（2）上外螺纹（9）的齿高，泄油槽（6）的宽度为1～2mm；油堵孔（1）的底部设有密封平面（4），油堵孔（1）的内螺纹（10）齿底设有楔形面（11）；楔形面（11）的角度θ为30度。
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