CN110685631A - 油田井口导管和套管环空的密封装置 - Google Patents

油田井口导管和套管环空的密封装置 Download PDF

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张彬奇
刘峰
李成
赵军
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Abstract

本发明公开了一种油田井口导管和套管环空的密封装置，涉及油田井口环空控制技术领域，包括：多个可组合成筒体的安装单元，安装单元包括位于安装单元一端的第一套接部和位于安装单元另一端的第二套接部，当多个安装单元组合成筒体时，多个第一套接部用于套设于套管上以形成筒体与套管件间的第一密封结构，多个第二套接部用于套接于导管上以形成筒体与导管间的第二密封结构。本发明通过多个安装单元形成的筒体套接于导管和套管上，第一密封结构可以密封筒体与导管间的间隙，第二密封结构可以密封筒体和套管间的间隙，这样在导管和套管之间形成密封的空间，有效避免油井内气体外泄，防止了气体污染环境。

Description

油田井口导管和套管环空的密封装置
技术领域
本发明涉及油田井口环空控制技术领域，尤其涉及一种油田井口导管和套管环空的密封装置。
背景技术
目前，常规的油井井口导管与套管间的环形空间是通过一个环板盖住，套管接箍通过环板坐在导管上端，没有密封机构，随着时间的推移，井口有气体往外冒出，这些气体能够污染环境。
发明内容
本发明实施例提供了一种油田井口导管和套管环空的密封装置,能够有效避免气体外泄，防止污染环境。
本发明实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置，包括：多个可组合成筒体的安装单元，安装单元包括位于安装单元一端的第一套接部和位于安装单元另一端的第二套接部，当多个安装单元组合成筒体时，多个第一套接部用于套设于套管上以形成筒体与套管件间的第一密封结构，多个第二套接部用于套接于导管上以形成筒体与导管间的第二密封结构。
本发明实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置，通过多个安装单元形成的筒体套接于导管和套管上，第一密封结构可以密封筒体与导管间的间隙，第二密封结构可以密封筒体和套管间的间隙，这样在导管和套管之间形成密封的空间，有效避免油井内气体外泄，防止了气体污染环境。同时，本发明实施例还设置有安全阀和压力表，这样可以监测到井口压力，并根据井口压力情况进行气体释放，提高安全性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置立体图；
图4为本发明实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置的密封板的结构示意图；
图5为图4所示的密封板的主视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在一示例性实施例中，本实施例提供了一种油田井口导管和套管环空的密封装置，图1-图3所示，包括：多个可组合成筒体的安装单元100。安装单元100包括位于安装单元100一端的第一套接部110和位于安装单元100另一端的第二套接部120。
在本实施例中，图1-图3所示，安装单元100为两个且为半桶状。两个安装单元100可以组合成筒体。筒体可以为圆筒状，也可以为圆台状，在此不做具体限定。安装单元100包括第一套接部110和第二套接部120，第一套接部110和第二套接部120均为半圆形。当两个安装单元100组合成筒体时，两个第一套接部110形成环形的第一密封结构，两个第二套接部120形成环形的第二密封结构。第一密封结构用于套设于套管600上并密封筒体与套管600间的间隙。第二密封结构用于套设于导管700上并密封筒体与导管700间的间隙。安装单元100采用耐井口气体腐蚀的材料制成，具体材料不做进一步限定。需要说明的，在一些实施方式中，安装单元100也可以为3、4或5个，即安装单元100为多个，在本实施例中不做进一步的说明。
具体的，油井井口的导管700的管径一般大于套管600的管径，所以第一套接部110的半径小于第二套接部120。如图1和图2所示，安装单元100包括侧壁150和设置于侧壁150的上端的盖体140。盖体140沿着筒体的径向方向向内延伸。第一套接部110设置于盖体140远离侧壁150的一端。第二套接部120设置于侧壁150远离盖体140的一端。
进一步的，如图1和图2所示，油田井口的导管700外壁上一般设置有环形的凸起710，第二套接部120包括设置于侧壁150内侧的第一凹槽121，换句话说，第一凹槽121设置于安装单元100内侧。在两个安装单元100组合成筒体时，两个第一凹槽121构成用于套设于导管700外壁上的凸起710的环形槽。第一凹槽121的尺寸与凸起710的尺寸适配，以起到良好的密封作用。
可选的，如图3所示，为了方便安装单元100的组装，在安装单元100的外壁上设置手持部160。手持部可以为环形的把手，也可以为其他结构，在此不做具体限定。
相邻的安装单元100间固定连接。具体的，安装单元100包括位于安装单元100与相邻安装单元100组合位置外壁上的固定部130，固定部130设置有安装孔131，相邻的安装单元100通过穿过安装孔131的固定件132连接。固定件132可以为螺栓，固定件132与安装孔131内设置的螺纹螺接。固定件132也可以包括与螺栓配合的螺母。相邻安装单元100通过固定件132可拆卸的连接，便于套管600和导管700位置的维护和密封装置的更换。当然本实施例提供的固定方式只是其中一种，例如固定部130包括第一固定单元和第二固定单元，安装单元100一端可以通过第一固定单元铰接，另一端通过第二固定单元固定连接。在本实施例中，不对相邻安装单元100间的连接方式做限定。
本发明实施例提供的油田井口导管700和套管600环空的密封装置，通过多个安装单元100形成的筒体套接于导管700和套管600上，第一密封结构可以密封筒体与导管700间的间隙，第二密封结构可以密封筒体和套管600间的间隙，这样在导管700和套管600之间形成密封的空间，有效避免油井内气体外泄，防止了气体污染环境。
油田井口的导管700外壁上的凸起710一般较小，为了使第二套接部120的更容易的固定于导管700上。
在一示例性实施例中，本实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置还包括环形的密封板200，如图1-图4所示，密封板200的内径面周向上设置有用于导管700外壁凸起710插入的第二凹槽210，密封板200插入到第一凹槽121内。
密封板200可以为弹性材料制成的一体结构，也可以为分体组合式结构。具体的，如图3和图4所示，密封板200包括第一半环220和第二半环230。第一半环220和第二半环230的内侧设置第二凹槽210。第一半环220的端部设置第一锁紧结构221，第二半环230端部设置与第一锁紧结构221配合的第二锁紧结构231。第一锁紧结构221为内置螺纹孔，第二锁紧结构231为贯穿孔，第一半环220和第二半环230通过穿过第二锁紧结构231的连接件260连接固定。连接件260可以隐藏在第一半环220和第二半环230的本体内，有利于密封板200插入第一凹槽121以及密封板200和第一凹槽121间的密封。连接件260可以为螺栓。当然，第一锁紧结构221和第二锁紧结构231也可以为锁扣结构，在此不做具体限定。
进一步的，第二凹槽210内设置有第一密封件240，增加密封板200和导管700间的密封性。第一密封件240为密封圈，可以通过丁基橡胶或三元乙丙橡胶制成。
为了减小安装单元100的体积，又不影响密封板200和第二套接部120的连接。如图1和图2所示，安装单元100外壁设置有与第一凹槽121位置对应的凸起的延伸部122，第一凹槽121至少部分位于延伸部122的内侧。延伸部122可以为第一凹槽121提供了一定的延伸空间。
进一步的，如图1所示，延伸部122设置有与第一凹槽121连通的通孔123，通孔123用于供压紧件124穿过将密封板200压紧在第一凹槽121的上端面或下端面上，密封板200或第一凹槽121远离通孔123的端面上设置有第二密封件250，第二密封件250用于密封密封板200和第一凹槽121配合端面之间的间隙。具体的，通孔123设置于延伸部122的上端，通孔123内设置螺纹，压紧件124为螺栓，压紧件124穿过通孔123，将密封板200压紧在第一凹槽121下端面。为了增加密封板200和第二套接部120的密封性，密封板200远离通孔123的端面上设置有第二密封件250。可选的，第二密封件250为密封圈。通孔123的数量根据实际需求布置，在此不做限定。
进一步的，安装单元100包括设置于第一套接部110并用于密封第一套接部110与套管600间的间隙的第三密封件111，和/或设置于安装单元100与相邻安装单元100组合端面的第四密封件170。
在一示例性实施例中，如图1所示，本实施例提供的油田井口导管和套管环空的密封装置还包括压力表300和安全阀400，压力表300和安全阀400分别至少设置在多个安装单元100的其中之一上，压力表300和安全阀400通过管路与筒体内部连通。
具体的，如图1所示，压力表300通过Y形截止阀500固定在一个安装单元100的盖体140上，安全阀400固定在另一个安装单元100的盖体140上。压力表300和安全阀400通过管路与筒体内部连通。需要说明的，压力表300和安全阀400也可以设置在同一个安装单元100上，在此不做具体描述。
本发明实施例通过设置安全阀400和压力表300，可以监测到井口压力，并根据井口压力情况进行气体释放，提高安全性。
在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种油田井口导管和套管环空的密封装置，其特征在于：包括：多个可组合成筒体的安装单元，所述安装单元包括位于安装单元一端的第一套接部和位于安装单元另一端的第二套接部，当多个所述安装单元组合成所述筒体时，多个所述第一套接部用于套设于套管上以形成所述筒体与套管间的第一密封结构，多个所述第二套接部用于套接于导管上以形成所述筒体与导管间的第二密封结构。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：所述第二套接部包括设置于所述安装单元内侧的第一凹槽，在多个所述安装单元组合成筒体时，多个所述第一凹槽构成用于套设于所述导管外壁上凸起的环形槽。
3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于：还包括环形的密封板，所述密封板的内径面周向上设置有用于所述导管外壁上的凸起插入的第二凹槽，所述密封板插入到所述第一凹槽内。
4.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于：所述第二凹槽内设置有第一密封件。
5.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于：所述密封板包括第一半环和第二半环，所述第一半环的端部设置第一锁紧结构，第二半环端部设置与第一锁紧结构配合的第二锁紧结构。
6.根据权利要求3-5任一项所述的密封装置，其特征在于：所述安装单元外壁设置有与所述第一凹槽位置对应的凸起的延伸部，所述第一凹槽至少部分位于所述延伸部的内侧。
7.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于：所述延伸部设置有与第一凹槽连通的通孔，所述通孔用于供压紧件穿过将所述密封板压紧在所述第一凹槽的上端面或下端面上，所述密封板或第一凹槽远离所述通孔的端面上设置有第二密封件，所述第二密封件用于密封所述密封板和第一凹槽配合端面之间的间隙。
8.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：所述安装单元为两个且为半桶状，所述安装单元包括位于所述安装单元与相邻安装单元组合位置外壁上的固定部，所述固定部设置有安装孔，相邻的所述安装单元通过穿过安装孔的固定件连接。
9.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：还包括压力表和安全阀，所述压力表和安全阀分别至少设置在多个所述安装单元的其中之一上，所述压力表和安全阀通过管路与所述筒体内部连通。
10.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于：所述安装单元包括设置于所述第一套接部并用于密封第一套接部与套管间的间隙的第三密封件，和/或设置于所述安装单元与相邻安装单元组合端面的第四密封件。
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