CN111997559B - 一种可分离式悬挂器密封套装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可分离式悬挂器密封套装置，在套管头内径与悬挂器外径之间并形成双向密封，并且在密封圈下入前，收缩在连接板与底板或压板之间，使得密封套装置下入顺畅，无卡阻现象，安装方便。置入后的密封套装置利用激发组件形成双向密封，便于组装和维护。同时，密封件既可设计成橡胶密封，也可设计成金属密封，可根据实际工况选择密封圈的类型，降低成本的同时，也可满足工况的要求。

Description

一种可分离式悬挂器密封套装置

技术领域

本发明涉及悬挂器技术领域，特别是，涉及一种可分离式悬挂器密封套装置。

背景技术

固井作业过程中，依靠套管头侧出口循环泥浆远远不够，需要部分泥浆返回到钻井四通，故将一种槽型悬挂器安装到套管头内腔中，泥浆可从悬挂器上的开口槽向上通过，返流到钻井四通中。固井完成后，将密封套装置安装在套管头内径与悬挂器外径之间来封隔管柱间的环空。目前，公知的密封套装置为整体式，这种密封套存在下列几点缺陷：密封套上的密封圈与套管头内壁和悬挂器外壁的过盈量太大。下入密封套装置时，受到密封圈阻碍，难以坐落到位，甚至会刮坏密封圈，导致密封失效。这种密封套只限于橡胶密封，无法设计成金属密封。这种密封套不能依靠机械激发密封。当密封套长期使用后，难免密封圈会老化或者松动，导致密封失效，这时无法进行机械激发再次密封，只能进行更换密封套，消耗大量人力物力。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的悬挂器中的密封装置安装不便的缺陷，从而提供一种可分离式悬挂器密封套装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种可分离式悬挂器密封套装置，包括，挤压组件，包括底板，活动设置在所述底板上的连接板，以及活动连接在所述连接板上的压板；密封组件，包括成型于所述底板与所述连接板之间第一密封槽，所述第一密封槽内设有第一密封件，以及成型于所述连接板与所述压板之间的第二密封槽，所述第二密封槽内设有第二密封件；所述第一密封槽和所述第二密封槽分别位于所述挤压组件的内外两侧；激发组件，包括与所述压板连接的激发件，所述激发件上设有引导结构，且所述激发件向所述挤压组件靠近时，推动所述压板和所述连接板挤压所述第二密封件和第一密封件；所述连接板的两端分别成型有第一限位台和第二限位台，所述第一限位台和所述第二限位台分别与所述底板上的第一限位部和所述压板上的第二限位部组成所述第一密封槽和所述第二密封槽；所述第一密封件和所述第二密封件均为金属密封件，所述金属密封件包括交错设置的两个金属密封环；所述压板与所述激发件螺纹连接，所述压板的一端为内壁以及所述激发件一端的外壁上成型有螺纹；所述引导结构为成形与所述激发件外壁上的锥面。

作为本发明所述可分离式悬挂器密封套装置的一种优选方案，其中：所述底板与所述连接板之间设有第一调节结构，所述连接板与所述压板之间设有第二调节结构；所述第一调节结构包括设于底板上的第一通孔和设于所述连接板上的第一安装孔，以及穿过第一通孔连接于所述第一安装孔内的第一紧固件；所述第二调节结构包括设于压板上的第二通孔和设于所述连接板上的第二安装孔，以及穿过第二通孔连接于所述第二安装孔内的第二紧固件。

作为本发明所述可分离式悬挂器密封套装置的一种优选方案，其中：所述第一紧固件和所述第二紧固件均为螺栓，且所述第一紧固件和所述第二紧固件分别与所述第一安装孔和所述第二安装孔螺纹连接，所述底板和所述压板分别沿着所述第一紧固件和第二紧固件活动。

作为本发明所述可分离式悬挂器密封套装置的一种优选方案，其中：所述第一限位台和所述第二限位台分别位于所述连接板的内外两侧，且所述第一限位台和所述第二限位台分别位于所述第一安装孔和所述第二安装孔的一侧。

作为本发明所述可分离式悬挂器密封套装置的一种优选方案，其中：所述第一密封件和所述第二密封件均为橡胶密封圈。

作为本发明所述可分离式悬挂器密封套装置的一种优选方案，其中：所述激发组件还包括封堵结构，其包括分社与所述激发件内外壁上的第一燕尾槽和第二燕尾槽，所述第一燕尾槽和所述第二燕尾槽中设有第一密封环和第二密封环；燕尾槽的开口向内逐渐扩大。

作为本发明所述可分离式悬挂器密封套装置的一种优选方案，其中：所述激发件和所述挤压组件的内壁在同一环面上，所述激发件和所述挤压组件的外壁也在同一环面上。

本发明的有益效果：本发明提供的可分离式悬挂器密封套装置，在套管头内径与悬挂器外径之间并形成双向密封，并且在密封圈下入前，收缩在连接板与底板或压板之间，使得密封套装置下入顺畅，无卡阻现象，安装方便。置入后的密封套装置利用激发组件形成双向密封，便于组装和维护。同时，密封件既可设计成橡胶密封，也可设计成金属密封，可根据实际工况选择密封圈的类型，降低成本的同时，也可满足工况的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为可分离式悬挂器密封套装置的结构示意图；

图2为挤压组件和密封组件的剖面示意图；

图3为挤压组件和密封组件的分解示意图；

图4为金属密封件的结构示意图；

图5为激发组件的结构示意图；

图6为可分离式悬挂器密封套装置安装在套管内腔的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

本实施例提供了一种可分离式悬挂器密封套装置，其结构如图1所示，包括挤压组件100、密封组件200和激发组件300。

其中，挤压组件100用于提供活动空间，包括底板110，活动设置在底板110上的连接板120，以及活动连接在连接板120上的压板130。底板110、连接板120和压板130之间的活动空间，可以调节其中的密封组件200的状态。

密封组件200用于在套管头内径与悬挂器外径之间并形成密封，包括成型于底板110与连接板120之间第一密封槽210，第一密封槽210内设有第一密封件211，以及成型于连接板120与压板130之间的第二密封槽220，第二密封槽220内设有第二密封件221；第一密封槽210和第二密封槽220分别位于挤压组件100的内外两侧，对套管头内部和悬挂器外径之间的空隙进行双向密封。

激发组件300用于向挤压组件100施加压力，推动挤压组件100中各个部件之间移动，从而实现激发密封的效果，其包括与压板130连接的激发件310，激发件310上设有引导结构320，且激发件310向挤压组件100靠近时，推动压板130和连接板120挤压第二密封件221和第一密封件211。

本实施例提供的可分离是悬挂器密封套装置，在套管头内径与悬挂器外径之间并形成双向密封，并且在密封圈下入前，收缩在连接板120与底板110或压板130之间，使得密封套装置下入顺畅，无卡阻现象，安装方便。置入后的密封套装置利用激发组件300形成双向密封，便于组装和维护。同时，密封件既可设计成橡胶密封，也可设计成金属密封，可根据实际工况选择密封圈的类型，降低成本的同时，也可满足工况的要求。

实施例2

本实施例提供一种可分离式悬挂器密封套装置，包括，挤压组件100，包括底板110，活动设置在底板110上的连接板120，以及活动连接在连接板120上的压板130；密封组件200，包括成型于底板110与连接板120之间第一密封槽210，第一密封槽210内设有第一密封件211，以及成型于连接板120与压板130之间的第二密封槽220，第二密封槽220内设有第二密封件221；第一密封槽210和第二密封槽220分别位于挤压组件100的内外两侧；激发组件300，包括与压板130连接的激发件310，激发件310上设有引导结构320，且激发件310向挤压组件100靠近时，推动压板130和连接板120挤压第二密封件221和第一密封件211。

如图3和图6所示，本实施例中的挤压组件100、密封组件200和激发组件300均为环形件，可以安装在套管头本体和槽型轴式悬挂器之间的空隙中。

本实施例中的底板110与连接板120之间设有第一调节结构140，用于连接底板110和连接板120，并允许底板110和连接板120之间相对移动，同样的连接板120与压板130之间通过设有第二调节结构150，用于连接压板130和连接板120，并允许两者相互移动。

具体的，如图2所示，第一调节结构140包括设于底板110上的第一通孔141和设于连接板120上的第一安装孔142，以及穿过第一通孔141连接于第一安装孔142内的第一紧固件143；第二调节结构150包括设于压板130上的第二通孔151和设于连接板120上的第二安装孔152，以及穿过第二通孔151连接于第二安装孔152内的第二紧固件153。

优选的，如图3所示，本实施例中的第一紧固件143和第二紧固件153均为螺栓，且第一紧固件143和第二紧固件153分别与第一安装孔142和第二安装孔152螺纹连接，第一通孔141和第二通孔151的内径略大于螺栓螺杆的直径，以便于底板110或压板130活动。第一安装孔142和第二安装孔152均为盲孔，内壁上设有螺纹与螺杆连接。

如图2和图3所示，连接板120的两端分别成型有第一限位台121和第二限位台122，第一限位台121和第二限位台122分别与底板110上的第一限位部111和压板130上的第二限位部131组成第一密封槽210和第二密封槽220。

具体的，第一限位台121和第二限位台122分别为连接板120内侧(面向悬挂器的一侧)和外侧(面向套管头本体的一侧)上成型的平台，使得连接板120的横截面形成了“之”形。底板110上的第一限位部111为底板110内侧向连接板120延伸出的一圈凸台，而压板130上的第二限位部131为压板130外侧向连接板120延伸出的一圈凸台。为了能够安装到悬挂器和套管头之间的空隙中，组装后的压板130、连接板120和底板110的内侧壁在同一环面上，外侧壁也在同一环面上。而组成的第一密封槽210和第二密封槽220的开口也在内外侧的环面上。因此，连接板120上的第一限位台121和第二限位台122分别位于第一安装孔142和第二安装孔152的一侧，使得连接板120的结构更为紧凑，可以同时和底板110和压板130组成内外两个密封槽。

如图2所示，本实施例中的第一密封件211和第二密封件221均为橡胶密封圈。在初始状态下，挤压组件100未对第一密封件211和第二密封件221进行挤压，橡胶密封圈安装在第一密封槽210和第二密封槽220内时，不会突出挤压组件100的内外侧壁，从而使得密封套可以顺利下入到空隙中。

当激发组件300推动挤压组件100后，底板110、连接板120和压板130之间的轴向距离减小，第一密封槽210和第二密封槽220的高度随之变小，内部的橡胶密封圈收到挤压开始变形，沿着径向变大。由此，第一密封件211和第二密封件221分别与悬挂器和套管头逐渐紧密接触，形成了密封。

如图5所示，本实施例中的压板130与激发件310螺纹连接，压板130的一端为内壁以及激发件310一端的外壁上成型有螺纹；引导结构320为成形与激发件310外壁上的锥面321。

具体的锥面321位于激发件310上远离挤压组件100的一端，从靠近挤压组件100的一端向远离挤压组件100的一端收缩。因此只要向锥面321施加一个反向的力，都会被锥面321转化为一个向挤压组件100的分力，从而能够推动挤压组件100进行密封激发。

如图6所示，在套管本体上靠近锥面321的位置设有了机械紧固装置600，具体的机械紧固装置600为垂直于悬挂器400轴向的螺钉，机械紧固装置600向锥面321靠近时，对锥面321施加了水平方向的推力，在锥面321的改变下，产生了一个向下的分力。而在悬挂器400外臂上突出一块轴肩410，正好和底板110接触，阻挡了底板110。当激发件310向下的推力传递到悬挂器400轴肩410上时，挤压组件100收到悬挂器400的向上的反作用力，在上下两个力作用下，挤压组件100内的各个部件开始靠近，压板130和连接板120向底板110靠近，挤压第一密封件211和第二密封件221，从而完成了密封激发。

如图5所示，激发组件300还包括封堵结构330，其包括分社与激发件310内外壁上的第一燕尾槽311和第二燕尾槽312，第一燕尾槽311和第二燕尾槽312中设有第一密封环331和第二密封环332；燕尾槽的开口向内逐渐扩大。

激发件310和挤压组件100的内壁在同一环面上，激发件310和挤压组件100的外壁也在同一环面上，以便于密封套最初的下放。

将本实施例提供的可分离式悬挂器400密封套装置安装和激发密封的过程如下：

安装时，将第一密封件211放入连接板120中；将底板110装在第一密封件211上面，用第一紧固件143将底板110与连接板120连接；

将第二密封件221放入连接板120中；将压板130装在第二密封件221上面，用第二紧固件153将压板130与连接板120固定好；

在激发板的第一燕尾槽311和第二燕尾槽312中分别安装第一密封环331和第二密封环332；

将装好密封环的激发件310通过螺纹与压板130连接在一起；

将组装好的密封套下方到悬挂器400和套管头500之间的空隙内，直到底板110和悬挂器400轴肩410接触无法继续下方为止；

从套管头500本体上向激发组件300的两侧的锥面321装入机械紧固螺钉，使激发件310收推动开始向挤压之间方向移动；

第一密封件211和第二密封件221的密封激发完成。

实施例3

本实施例提供一种可分离式悬挂器密封套装置，其与实施例2区别在于，本实施例中第一密封件211和第二密封件221均为金属密封件230，金属密封件230包括交错设置的两个金属密封环。

具体的，如图4所示，本实施例中的金属密封环分别为内金属环231和外金属环232，内金属环231和外金属环232接触面为斜面，在挤压组件100的挤压过程中，第一密封件211的外金属环232沿着斜面运动，会向悬挂器靠近，而第二密封件221中的外密封件会向套管头本体的内壁靠近，从而完成了内外侧的同时密封。

金属密封套装置具有耐高低温、耐腐蚀等特点，满足复杂恶劣的工况。可根据实际工况选择密封圈的类型，降低成本的同时，也可满足工况的要求。密封套装置长期使用后，密封出现老化或松动而导致的密封失效时，可借助外力激发密封圈形成密封，依旧可以使用，降低成本。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种可分离式悬挂器密封套装置，其特征在于：包括，

挤压组件(100)，包括底板(110)，活动设置在所述底板(110)上的连接板(120)，以及活动连接在所述连接板(120)上的压板(130)；

密封组件(200)，包括成型于所述底板(110)与所述连接板(120)之间第一密封槽(210)，所述第一密封槽(210)内设有第一密封件(211)，以及成型于所述连接板(120)与所述压板(130)之间的第二密封槽(220)，所述第二密封槽(220)内设有第二密封件(221)；所述第一密封槽(210)和所述第二密封槽(220)分别位于所述挤压组件(100)的内外两侧；

激发组件(300)，包括与所述压板(130)连接的激发件(310)，所述激发件(310)上设有引导结构(320)，且所述激发件(310)向所述挤压组件(100)靠近时，推动所述压板(130)和所述连接板(120)挤压所述第二密封件(221)和第一密封件(211)；

所述连接板(120)的两端分别成型有第一限位台(121)和第二限位台(122)，所述第一限位台(121)和所述第二限位台(122)分别与所述底板(110)上的第一限位部(111)和所述压板(130)上的第二限位部(131)组成所述第一密封槽(210)和所述第二密封槽(220)；

所述第一密封件(211)和所述第二密封件(221)均为金属密封件(230)，所述金属密封件(230)包括交错设置的两个金属密封环；

所述压板(130)与所述激发件(310)螺纹连接，所述压板(130)的一端为内壁以及所述激发件(310)一端的外壁上成型有螺纹；所述引导结构(320)为成形与所述激发件(310)外壁上的锥面(321)。

2.根据权利要求1所述的可分离式悬挂器密封套装置，其特征在于：所述底板(110)与所述连接板(120)之间设有第一调节结构(140)，所述连接板(120)与所述压板(130)之间设有第二调节结构(150)；所述第一调节结构(140)包括设于底板(110)上的第一通孔(141)和设于所述连接板(120)上的第一安装孔(142)，以及穿过第一通孔(141)连接于所述第一安装孔(142)内的第一紧固件(143)；所述第二调节结构(150)包括设于压板(130)上的第二通孔(151)和设于所述连接板(120)上的第二安装孔(152)，以及穿过第二通孔(151)连接于所述第二安装孔(152)内的第二紧固件(153)。

3.根据权利要求2所述的可分离式悬挂器密封套装置，其特征在于：所述第一紧固件(143)和所述第二紧固件(153)均为螺栓，且所述第一紧固件(143)和所述第二紧固件(153)分别与所述第一安装孔(142)和所述第二安装孔(152)螺纹连接，所述底板(110)和所述压板(130)分别沿着所述第一紧固件(143)和第二紧固件(153)活动。

4.根据权利要求2所述的可分离式悬挂器密封套装置，其特征在于：所述第一限位台(121)和所述第二限位台(122)分别位于所述连接板(120)的内外两侧，且所述第一限位台(121)和所述第二限位台(122)分别位于所述第一安装孔(142)和所述第二安装孔(152)的一侧。

5.根据权利要求1～4任一所述的可分离式悬挂器密封套装置，其特征在于：所述第一密封件(211)和所述第二密封件(221)均为橡胶密封圈。

6.根据权利要求1所述的可分离式悬挂器密封套装置，其特征在于：所述激发组件(300)还包括封堵结构(330)，其包括分社与所述激发件(310)内外壁上的第一燕尾槽(311)和第二燕尾槽(312)，所述第一燕尾槽(311)和所述第二燕尾槽(312)中设有第一密封环(331)和第二密封环(332)；燕尾槽的开口向内逐渐扩大。

7.根据权利要求1所述的可分离式悬挂器密封套装置，其特征在于：所述激发件(310)和所述挤压组件(100)的内壁在同一环面上，所述激发件(310)和所述挤压组件(100)的外壁也在同一环面上。

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