CN105443067A - 一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，包括悬挂器本体、环形密封圈、金属密封环、金属密封环挡圈、橡胶密封圈、托圈和并帽，由金属密封环和橡胶密封圈构成二级密封，其中，金属密封环起主要密封作用，橡胶密封圈起次要密封作用，提高了油管悬挂器的密封效果，减少了流体对橡胶密封圈的腐蚀，延长使用寿命，无需经常更换，提高作业效率，结构简单，成本低廉，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，属于石油气开采设备技术领域。
背景技术
油管悬挂器位于油管头内，用以悬挂油管柱，并密封油管柱和油层套管之间的环形空间。目前，油管悬挂器的密封一般采用橡胶密封圈，利用橡胶体积不可压缩的物理特性，通过在橡胶密封圈受到挤压时，产生变形来实现密封效果。但是，橡胶材质耐腐蚀性能差，长期在高压和有害介质的环境下工作，易老化，影响密封效果，需要经常更换，影响作业效率。
发明内容
本发明的目的是克服传统的油管悬挂器橡胶密封圈易腐蚀影响密封效果的问题，本发明提供的压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，在油管悬挂器上增加金属密封圈，与橡胶密封圈配合，实现二级密封，提高密封效果，延长使用寿命，无需经常更换，提高作业效率，具有良好的应用前景。
为了达到上述的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：包括悬挂器本体、环形密封圈、金属密封环、金属密封环挡圈、橡胶密封圈、托圈和并帽；
所述悬挂器本体外壁的上部设置有凹槽，所述环形密封圈安装在悬挂器本体上部的凹槽内；
所述悬挂器本体外壁的中部为上宽下窄的锥面，在锥面下方的悬挂器本体外壁上自上而下依次套接有金属密封环、金属密封环挡圈、橡胶密封圈和托圈，
所述并帽位于托圈的下方，通过螺纹拧接在悬挂器本体上；
所述金属密封环内壁的上部上宽下窄，且角度与锥面契合，安装时，金属密封环内壁的上部安装在悬挂器本体外壁的锥面位置；
所述金属密封环挡圈上部设置有一圈凹槽，安装时，金属密封环内壁的下部安装在金属密封环挡圈的凹槽内。
前述的一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：所述金属密封环采用为不锈钢材料制成。
前述的一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：所述锥面的角度为45°。
前述的一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：所述并帽下端部还设有紧定螺钉，所述紧定螺钉贯穿并帽，将并帽固定在悬挂器本体上。
本发明的有益效果是：本发明的压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，由金属密封环和橡胶密封圈构成二级密封，其中，金属密封环起主要密封作用，橡胶密封圈起次要密封作用，提高了油管悬挂器的密封效果，减少了流体对橡胶密封圈的腐蚀，延长使用寿命，无需经常更换，提高作业效率，结构简单，成本低廉，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本发明的压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器的结构示意图。
图2是本发明的金属密封环的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明的压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，包括悬挂器本体1、环形密封圈2、金属密封环3、金属密封环挡圈4、橡胶密封圈5、托圈6和并帽7；
所述悬挂器本体1外壁的上部设置有凹槽，环形密封圈2安装在悬挂器本体1上部的凹槽内；
所述悬挂器本体1外壁的中部为上宽下窄的锥面9，在锥面9下方的悬挂器本体1外壁上自上而下依次套接有金属密封环3、金属密封环挡圈4、橡胶密封圈5和托圈6，
所述并帽7位于托圈6的下方，通过螺纹拧接在悬挂器本体1上，并帽7下端部还设有紧定螺钉8，紧定螺钉8贯穿并帽7，将并帽7固定在悬挂器本体1，并帽7与紧定螺钉8配合，起到固定金属密封环3、金属密封环挡圈4、橡胶密封圈5和托圈6的作用；
如图2所示，金属密封环3内壁的上部上宽下窄，角度与锥面9契合，安装时，金属密封环3内壁的上部安装在悬挂器本体1的锥面9位置；
所述金属密封环挡圈4上部设置一圈凹槽，安装时，金属密封环3的内壁的下部安装在金属密封环挡圈4的凹槽内。
所述金属密封环3采用不锈钢材料制成，悬挂器本体1上的锥面9角度优选为45°。
本发明的金属密封的油管悬挂器的工作原理为，将组装好的油管悬挂器总成下端旋入油管柱，装入油管头体中孔45°台阶孔中，限制油管悬挂器的轴向位置，油管悬挂器组件在重力作用下，使托圈、橡胶密封圈和金属密封环挡圈相对于悬挂器本体向上运动，同时，金属密封环挡圈又使金属密封环向上运动，金属密封环的内壁与悬挂器本体的锥面配合，压力迫使金属密封环沿锥面向外扩张，发生弹性变形，外径增大，扩张的金属密封环内壁和外壁分别贴紧悬挂器本体的锥面和油管头体的内壁，起到密封流体的作用。同时，由于橡胶密封圈的体积不可压缩性的特性，压力橡胶密封圈产生挤压变形，密封悬挂器本体的下部外圆和油管头体的内壁。此时，金属密封环和橡胶密封圈构成二级密封，金属密封环起主要密封作用，橡胶密封圈起次要密封作用。
综上所述，本发明的金属密封的油管悬挂器，由金属密封环和橡胶密封圈构成二级密封，其中，金属密封环起主要密封作用，橡胶密封圈起次要密封作用，提高了油管悬挂器的密封效果，减少了流体对橡胶密封圈的腐蚀，延长使用寿命，无需经常更换，提高作业效率，结构简单，成本低廉，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：包括悬挂器本体（1）、环形密封圈（2）、金属密封环（3）、金属密封环挡圈（4）、橡胶密封圈（5）、托圈（6）和并帽（7）；
所述悬挂器本体（1）外壁的上部设置有凹槽，所述环形密封圈（2）安装在悬挂器本体（1）上部的凹槽内；
所述悬挂器本体（1）外壁的中部为上宽下窄的锥面（9），在锥面（9）下方的悬挂器本体（1）外壁上自上而下依次套接有金属密封环（3）、金属密封环挡圈（4）、橡胶密封圈（5）和托圈（6），
所述并帽（7）位于托圈（6）的下方，通过螺纹拧接在悬挂器本体（1）上；
所述金属密封环（3）内壁的上部上宽下窄，且角度与锥面（9）契合，安装时，金属密封环（3）内壁的上部安装在悬挂器本体（1）外壁的锥面（9）位置；
所述金属密封环挡圈（4）上部设置有一圈凹槽，安装时，金属密封环（3）内壁的下部安装在金属密封环挡圈（4）的凹槽内。
2.根据权利要求1所述的一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：所述金属密封环（3）采用为不锈钢材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：所述锥面（9）的角度为45°。
4.根据权利要求1所述的一种压裂、采气井口用金属密封的油管悬挂器，其特征在于：所述并帽（7）下端部还设有紧定螺钉（8），所述紧定螺钉（8）贯穿并帽（7），将并帽（7）固定在悬挂器本体（1）上。
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