CN107869313A - 一种空心抽油杆高温密封连接装置及连接方法 - Google Patents

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程正全
张雷
姜东�
王峰
杜玮暄
张方圆
周娜
孙衍东
肖萍
高综启
罗燕
张俊清
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China Petroleum and Chemical Corp
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints

Abstract

本发明公开了一种空心抽油杆高温密封连接装置及连接方法，其中装置包括上下相连接的上接头和下接头，所述下接头上段外壁与上接头下段内壁之间形成封闭式环空，在该环空内安装密封件。所述上接头内腔从下端往上依次开设扩径孔段和缩径孔段，其中缩径孔段内壁开设内螺纹，所述下接头外壁从上端往下依次开设小直径管段和大直径管段，其中小直径管段外壁开设外螺纹，所述小直径管段插入缩径孔段通过两者的螺纹进行连接。所述密封件包括自上而下依次轴向设置在封闭式环空内的金属补偿密封件、非金属补偿密封件，本发明解决空心抽油杆连接处高温密封性差导致易失效的问题。

Description

一种空心抽油杆高温密封连接装置及连接方法
技术领域
本发明涉及空心抽油杆，具体地说是一种空心抽油杆高温密封连接装置及连接方法。
背景技术
目前，油田用的多数空心抽油杆采用橡胶密封圈来密封连接处，橡胶密封圈的耐温性比较差，一般不超过180℃，用在蒸汽吞吐井中，易失效，导致井液进入空心杆，对电缆造成伤害。另外有少部分空心杆采用铜垫片来进行密封，但是空心杆在井内由于拉伸作用也会导致铜垫片密封不严。空心杆耐高温性能差导致注汽生产后期无法采取井筒电加热、掺热水等井筒降粘措施，缩短了油井的注采周期，降低了油汽比，影响了超稠油井的高效开发。
经过检索，在空心抽油杆技术领域，目前还没有发现采用本申请这样的连接方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空心抽油杆高温密封连接装置及连接方法，解决空心抽油杆连接处高温密封性差导致易失效的问题。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种空心抽油杆高温密封连接装置，包括上下相连接的上接头和下接头，所述下接头上段外壁与上接头下段内壁之间形成封闭式环空，在该环空内安装密封件。
所述上接头内腔从下端往上依次开设扩径孔段和缩径孔段，其中缩径孔段内壁开设内螺纹，所述下接头外壁从上端往下依次开设小直径管段和大直径管段，其中小直径管段外壁开设外螺纹，所述小直径管段插入缩径孔段通过两者的螺纹进行连接，另外扩径孔段轴向下端面顶在大直径管段的上端面上。
所述上接头与下接头之间的封闭式环空就位于扩径孔段内壁与小直径管段外壁之间。
所述密封件包括自上而下依次轴向设置在封闭式环空内的金属补偿密封件、非金属补偿密封件，所述金属补偿密封件、非金属补偿密封件均为环状。
所述金属补偿密封件轴向长度大于非金属补偿密封件轴向长度。
所述上接头采用固化连接密封的方式与上端空心杆连接，下接头采用固化连接密封的方式与下端空心杆连接。
为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，一种空心抽油杆高温密封连接方法，上接头采用固化连接密封的方式与上端空心杆连接，下接头采用固化连接密封的方式与下端空心杆连接，上下接头之间通过螺纹连接，下接头上段外壁与上接头下段内壁之间形成封闭式环空并将金属密封件及非金属密封件固定在上下接头环空内。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、金属密封件与非金属密封件双重高温密封，确保在350℃时空心杆的密封；
2、两级密封件均为环形密封，因此空心杆在井内的径向拉伸不会影响其密封性。
3、该装置的应用，改变了原来的空心抽油杆上卸扣位置及连接密封方式，取而代之的是一种前所未有的新型连接及密封方式。
附图说明
图1为本发明一种空心抽油杆高温密封连接装置的结构示意图。
图中：1-上接头；2-金属补偿密封件；3-非金属补偿密封件；4-下接头；5-上端空心杆；6-下端空心杆。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
根据图1，一种空心抽油杆高温密封连接装置，包括上下相连接的上接头1和下接头4，所述下接头上段外壁与上接头下段内壁之间形成封闭式环空，在该环空内安装密封件。所述上接头内腔从下端往上依次开设扩径孔段和缩径孔段，其中缩径孔段内壁开设内螺纹，所述下接头外壁从上端往下依次开设小直径管段和大直径管段，其中小直径管段外壁开设外螺纹，所述小直径管段插入缩径孔段通过两者的螺纹进行连接，另外扩径孔段轴向下端面顶在大直径管段的上端面上。所述上接头与下接头之间的封闭式环空就位于扩径孔段内壁与小直径管段外壁之间。所述密封件包括自上而下依次轴向设置在封闭式环空内的金属补偿密封件2、非金属补偿密封件3。所述金属补偿密封件轴向长度大于非金属补偿密封件轴向长度。
下井时，上接头采用固化连接密封(固化密封是指密封胶，将两个零件用密封胶连接，从此不再打开，形成一个固化的密封连接)的方式与上端空心杆5连接，下接头采用固化连接密封的方式与下端空心杆6连接，上下接头之间通过螺纹连接，并将环状的金属密封件及环状的非金属密封件固定在上下接头之间，上卸扣位置由原来的空心杆之间变为了该发明的上下接头之间。这种连接方式及组合密封方式解决空心杆高温易失效的问题。该发明结构每根抽油杆需配一套。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。

Claims (7)

1.一种空心抽油杆高温密封连接装置，其特征在于，包括上下相连接的上接头和下接头，所述下接头上段外壁与上接头下段内壁之间形成封闭式环空，在该环空内安装密封件。
2.根据权利要求1所述的一种空心抽油杆高温密封连接装置，其特征在于，所述上接头内腔从下端往上依次开设扩径孔段和缩径孔段，其中缩径孔段内壁开设内螺纹，所述下接头外壁从上端往下依次开设小直径管段和大直径管段，其中小直径管段外壁开设外螺纹，所述小直径管段插入缩径孔段通过两者的螺纹进行连接，另外扩径孔段轴向下端面顶在大直径管段的上端面上。
3.根据权利要求2所述的一种空心抽油杆高温密封连接装置，其特征在于，所述上接头与下接头之间的封闭式环空就位于扩径孔段内壁与小直径管段外壁之间。
4.根据权利要求1所述的一种空心抽油杆高温密封连接装置，其特征在于，所述密封件包括自上而下依次轴向设置在封闭式环空内的金属补偿密封件、非金属补偿密封件，所述金属补偿密封件、非金属补偿密封件均为环状。
5.根据权利要求4所述的一种空心抽油杆高温密封连接装置，其特征在于，所述金属补偿密封件轴向长度大于非金属补偿密封件轴向长度。
6.根据权利要求1所述的一种空心抽油杆高温密封连接装置，其特征在于，所述上接头采用固化连接密封的方式与上端空心杆连接，下接头采用固化连接密封的方式与下端空心杆连接。
7.一种空心抽油杆高温密封连接方法，其特征在于，上接头采用固化连接密封的方式与上端空心杆连接，下接头采用固化连接密封的方式与下端空心杆连接，上下接头之间通过螺纹连接，下接头上段外壁与上接头下段内壁之间形成封闭式环空并将金属密封件及非金属密封件固定在上下接头环空内。
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