CN117489291A - 一种具有压缩式密封结构的套管头 - Google Patents
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Abstract
一种具有压缩式密封结构的套管头，涉及油田井口装置领域，包括主体部和套管悬挂器，套管悬挂器位于主体部的内侧，主体部的下端固定连接在外层套管的上端，套管悬挂器的下端固定连接在内层套管的上端；还包括压缩式密封结构和上法兰；压缩式密封结构，包括碟形簧片、密封胶套和上压板，密封胶套和上压板均设置在所述主体部和套管悬挂器之间的环形空间内；螺柱的上端穿过所述上法兰向上伸出，螺柱的下端抵在所述上压板的上端面上；所述螺柱至少有两根，各螺柱沿圆周均匀分布。本发明设置了基于密封胶套和碟形簧片的压缩式密封结构，不会在装配过程中损坏，承压能力也更强。
Description
技术领域
本发明属于油田井口装置领域，尤其涉及一种具有压缩式密封结构的套管头。
背景技术
套管头是固定安装于油田井口套管上的一种重要设施，其结构包括主体部和套管悬挂器，对应地，井口的套管包括内层套管和外层套管两层，套管头的主体部固定连接在外层套管上，所述内层套管的上端连接在套管悬挂器的下端，从而通过套管悬挂器的连接作用悬挂在外层套管的内侧。
在套管头中，主体部和套管悬挂器之间需要设置密封结构，以便将内层套管和外层套管之间的空间封闭。现有技术中，主体部和套管悬挂器之间的密封完全依赖O型密封圈来实现，这种密封结构虽然能满足使用需求，但存在装配时容易损坏、承压能力差等不足，因此，有必要进行改进。
发明内容
本发明提供了一种具有压缩式密封结构的套管头，目的是解决现有技术中存在的装配时容易损坏、承压能力差等问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供了一种具有压缩式密封结构的套管头，包括主体部和套管悬挂器，套管悬挂器位于主体部的内侧，主体部的下端固定连接在外层套管的上端，套管悬挂器的下端固定连接在内层套管的上端；
还包括压缩式密封结构和上法兰；
压缩式密封结构，包括碟形簧片、密封胶套和上压板，密封胶套和上压板均设置在所述主体部和套管悬挂器之间的环形空间内；密封胶套为顶部敞口的壳体结构，所述碟形簧片设置在密封胶套内；所述上压板设置在碟形簧片的上方；
所述上法兰通过螺栓固定连接在所述主体部上，所述套管悬挂器的上下两侧分别通过所述上法兰和主体部进行限位；上法兰和套管悬挂器之间设置有金属密封环；
所述套管悬挂器的边缘加工有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺柱，螺柱的上端穿过所述上法兰向上伸出，螺柱的下端抵在所述上压板的上端面上；
所述螺柱至少有两根，各螺柱沿圆周均匀分布。
作为优选方案，所述碟形簧片的数量不少于3片，各碟形簧片正反交替罗列。
作为优选方案，所述碟形簧片的材质为弹簧钢。
作为优选方案，所述弹簧钢的具体牌号为50CrVA。
作为优选方案，所述密封胶套的内壁上设置有铜金属层，铜金属层的形状与密封胶套的形状相同。
本发明的有益效果为：
1、本发明设置了基于密封胶套和碟形簧片的压缩式密封结构，使用时，用扳手转动螺柱，使上压板向下移动，进而挤压碟形簧片，使碟形簧片发生弹性形变，形变后，碟形簧片的外径增大，内径缩小，从而对碟形簧片内外两侧的密封胶套部位进行强力挤压，实现密封。上述结构不会在装配过程中损坏，承压能力也更强。
2、本发明中，通过在碟形簧片的上侧施加压力，可在主体部和套管悬挂器之间形成多重密封，且各重密封之间是连动的，当介质在压力作用下挤入最下面的一重密封的缝隙时，该处缝隙必然被介质挤压扩大，该处缝隙扩大后，会引发碟形簧片发生相应的形变，继而使其它各重密封处的接触压力增大，从而增大了介质突破各重密封的难度，进一步提高密封结构的承压能力。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是压缩式密封结构的另一种实施例的结构示意图。
图中，1、上法兰，2、主体部，3、碟形簧片，4、密封胶套，5、外层套管，6、内层套管，7、套管悬挂器，8、上压板，9、螺栓，10、螺柱，11、金属密封环，12、铜金属层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例一:如图1所示，本实施例包括主体部2和套管悬挂器7，套管悬挂器7位于主体部2的内侧，主体部2的下端固定连接在外层套管5的上端，套管悬挂器7的下端固定连接在内层套管6的上端。以上为现有的同类产品中广泛存在的结构，故在此不再赘述。
如图1所示，本实施例还包括压缩式密封结构和上法兰1，其中，压缩式密封结构用于对主体部2和套管悬挂器7之间的环形空间进行密封，上法兰1用于对套管悬挂器7的上侧进行限位，同时实现对井口其它设备的固定。
如图1所示，本实施例中，压缩式密封结构，包括碟形簧片3、密封胶套4和上压板8，密封胶套4和上压板8均设置在所述主体部2和套管悬挂器7之间的环形空间内；密封胶套4为顶部敞口的壳体结构，所述碟形簧片3设置在密封胶套4内；所述上压板8设置在碟形簧片3的上方。使用时，向上压板8施加压力，使上压板8向下移动，进而挤压碟形簧片3，使碟形簧片3发生弹性形变，形变后，碟形簧片3的外径增大，内径缩小，从而对碟形簧片3内外两侧的密封胶套4部位进行强力挤压，实现密封。上述结构不会在装配过程中损坏，承压能力也更强。
本实施例中，所述碟形簧片3的材质为弹簧钢，本实施例中弹簧钢的具体牌号为50CrVA，能保证碟形簧片3具有足够的韧性。
如图1所示，所述上法兰1通过螺栓9固定连接在所述主体部2上，所述套管悬挂器7的上下两侧分别通过所述上法兰1和主体部2进行限位；上法兰1和套管悬挂器7之间设置有金属密封环11；
如图1所示，所述套管悬挂器7的边缘加工有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺柱10，螺柱10的上端穿过所述上法兰1向上伸出，螺柱10的下端抵在所述上压板8的上端面上。使用时，使用扳手转动螺柱10使螺柱10向下移动，继而推动上压板8，实现对所述压缩式密封结构的压缩。
如图1所示，所述螺柱10至少有两根，各螺柱10沿圆周均匀分布，转动螺柱10时，需依次转动各螺柱10，保证上压板8向下平行移动。
如图1所示，所述碟形簧片3的数量不少于3片，各碟形簧片3正反交替罗列，这样的设计可保证碟形簧片3的内外边缘均能与对应的配合面形成至少2重密封。
工作原理：
使用时，用扳手转动螺柱10，使上压板8向下移动，进而挤压碟形簧片3，使碟形簧片3发生弹性形变，形变后，碟形簧片3的外径增大，内径缩小，从而对碟形簧片3内外两侧的密封胶套4部位进行强力挤压，实现密封。
实施例二：如图2所示，本实施例与实施例一的区别仅在于：所述密封胶套4的内壁上设置有铜金属层12，铜金属层12的形状与密封胶套4的形状相同。铜金属层12可以有效减小密封胶套4被挤压时的应力集中问题，从而防止密封胶套4损坏，同时，铜具有良好的延展性，被挤压延展后，也能够满足密封要求。
Claims (5)
1.一种具有压缩式密封结构的套管头，包括主体部（2）和套管悬挂器（7），套管悬挂器（7）位于主体部（2）的内侧，主体部（2）的下端固定连接在外层套管（5）的上端，套管悬挂器（7）的下端固定连接在内层套管（6）的上端，其特征在于：
还包括压缩式密封结构和上法兰（1）；
压缩式密封结构，包括碟形簧片（3）、密封胶套（4）和上压板（8），密封胶套（4）和上压板（8）均设置在所述主体部（2）和套管悬挂器（7）之间的环形空间内；密封胶套（4）为顶部敞口的壳体结构，所述碟形簧片（3）设置在密封胶套（4）内；所述上压板（8）设置在碟形簧片（3）的上方；
所述上法兰（1）通过螺栓（9）固定连接在所述主体部（2）上，所述套管悬挂器（7）的上下两侧分别通过所述上法兰（1）和主体部（2）进行限位；上法兰（1）和套管悬挂器（7）之间设置有金属密封环（11）；
所述套管悬挂器（7）的边缘加工有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺柱（10），螺柱（10）的上端穿过所述上法兰（1）向上伸出，螺柱（10）的下端抵在所述上压板（8）的上端面上；
所述螺柱（10）至少有两根，各螺柱（10）沿圆周均匀分布。
2.根据权利要求1所述的一种具有压缩式密封结构的套管头，其特征在于：所述碟形簧片（3）的数量不少于3片，各碟形簧片（3）正反交替罗列。
3.根据权利要求1所述的一种具有压缩式密封结构的套管头，其特征在于：所述碟形簧片（3）的材质为弹簧钢。
4.根据权利要求3所述的一种具有压缩式密封结构的套管头，其特征在于：所述弹簧钢的具体牌号为50CrVA。
5.根据权利要求1所述的一种具有压缩式密封结构的套管头，其特征在于：所述密封胶套（4）的内壁上设置有铜金属层（12），铜金属层（12）的形状与密封胶套（4）的形状相同。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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