CN206693974U - 基于压力和流量的采气井口安全封闭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于压力和流量的采气井口安全封闭装置，主要涉及采气井口密封装置领域。包括套管头、套管十字架、油气管头和安全密封装置，所述安全密封装置包括第一安全密封装置和第二安全密封装置，所述第一安全密封装置包括第一一级密封橡胶套圈和第一二级密封装置，所述第一二级密封装置包括第一压紧块、第一压紧活塞、第一高压油孔、第一压力表、第一泄压阀和第一单向阀，所述第二安全密封装置包括第二一级密封橡胶套圈和第二二级密封装置，所述第二二级密封装置包括第二压紧块、第二压紧活塞、第二高压油孔、第二压力表、第二泄压阀和第二单向阀。本实用新型的有益效果在于：本装置能够对油气管和套管进行既安全又稳定的双重固定密封。

Description

基于压力和流量的采气井口安全封闭装置

技术领域

本实用新型涉及采气井口密封装置领域，具体是一种基于压力和流量的采气井口安全封闭装置。

背景技术

油气开采过程中，采气井口处油气管外围设有套管，套管的外围都设有固定密封装置，现有技术中多采用密封橡胶套圈，将密封橡胶套圈挤压到密封腔中，用于对套管的密封固定。但使用时间过长后，密封橡胶套圈就会松动老化，恢复形变的能力和弹性均会变差，固定密封的性能下降，从而导致套管滑落，油气发生泄漏，进而导致安全事故。因为现有技术中的密封橡胶套圈长期使用后会由于磨损和老化使固定密封的性能下降，所以需要一种新型既安全又能对油气管和套管进行固定密封的装置来解决此问题，避免发生油气泄漏和安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于压力和流量的采气井口安全封闭装置，它能够对油气管和套管进行既安全又稳定的双重固定密封，避免发生油气泄漏和安全事故。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

基于压力和流量的采气井口安全封闭装置，包括套管头、套管十字架、油气管头和安全密封装置，所述套管头底部连接有表层套管，所述表层套管内设有技术套管，所述技术套管内设有油气管，所述套管头顶部设有第一密封腔，所述套管头顶部与套管十字架底部法通过兰式连接，所述套管十字架顶部设有第二密封腔，所述套管十字架顶部与油气管头法兰式连接，所述安全密封装置包括第一安全密封装置和第二安全密封装置，所述第一安全密封装置包括第一一级密封橡胶套圈和第一二级密封装置，所述第一一级密封橡胶套圈设置在第一密封腔内且与技术套管紧密贴合，第一一级密封橡胶套圈顶部设有第一压紧开口，所述第一二级密封装置包括第一压紧块、第一压紧活塞、第一高压油孔、第一压力表、第一泄压阀和第一单向阀，所述套管十字架底部设有与套管头固定连接的底部法兰，所述第一高压油孔设置于底部法兰内，所述第一高压油孔一端设有第一活塞腔，所述第一压紧活塞设置于第一活塞腔内，所述第一压紧活塞底部与第一压紧块接触，所述第一压紧块设置于第一压紧开口内且与技术套管紧密贴合，所述第一单向阀设置于第一高压油孔的另一端，所述第一压力表、第一泄压阀均与第一高压油孔相连通，所述第二安全密封装置包括第二一级密封橡胶套圈和第二二级密封装置，所述第二一级密封橡胶套圈设置在第二密封腔内且与油气管紧密贴合，所述第二一级密封橡胶套圈顶部设有第二压紧开口，所述第二二级密封装置包括第二压紧块、第二压紧活塞、第二高压油孔、第二压力表、第二泄压阀和第二单向阀，所述油气管头底部设有与套管十字架固定连接的管头法兰，所述第二高压油孔设置于管头法兰上，所述第二高压油孔一端设有第二活塞腔，所述第二压紧活塞设置于第二活塞腔内，所述第二压紧活塞底部与第二压紧块接触，所述第二压紧块设置于第二压紧开口内且与油气管紧密贴合，所述第二单向阀设置于第二高压油孔的另一端，所述第二压力表、第二泄压阀均与第二高压油孔相连通。

所述第一压紧块和第二压紧块均设置为圆台状，且所述第一压紧块和第二压紧块的顶面直径大于底面直径。

所述第一压紧块与第二压紧块均为硬质橡胶压紧块。

对比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

1、本装置设有第一安全密封装置和第二安全密封装置，第一安全密封装置用来密封技术套管与第一密封腔之间的空腔，同时将技术套管进行压紧固定，第二安全密封装置用来密封油气管与第二密封腔之间的空腔，同时将油气管进行压紧固定。第一安全密封装置包括第一一级密封橡胶套圈和第一二级密封装置，第一二级密封装置包括第一压紧块、第一压紧活塞、第一高压油孔、第一压力表、第一泄压阀和第一单向阀，与现有技术一样，第一一级密封橡胶套圈设置在第一密封腔内且与技术套管紧密贴合，本装置的第一一级密封橡胶套圈顶部设置了第一压紧开口，第一高压油孔设置于套管十字架底部的底部法兰内，第一高压油孔一端设有第一活塞腔，第一压紧活塞设置于第一活塞腔内，第一压紧活塞底部与第一压紧块接触，第一压紧块设置于第一压紧开口内且与技术套管紧密贴合，第一单向阀设置于第一高压油孔的另一端，所述第一压力表、第一泄压阀均与第一高压油孔相连通，通过第一单向阀向第一高压油孔内注入高压油，在高压油的作用下使第一压紧活塞在第一活塞腔内向下移动，第一压紧活塞进而将第一压紧块顶紧第一压紧开口内，使第一一级密封橡胶套圈扩张，第一一级密封橡胶套圈与技术套管的管壁、第一密封腔内壁接触更加紧密，对技术套管进行既安全又稳定的双重固定密封。第二安全密封装置包括第二一级密封橡胶套圈和第二二级密封装置，第二二级密封装置包括第二压紧块、第二压紧活塞、第二高压油孔、第二压力表、第二泄压阀和第二单向阀，与现有技术一样，第二一级密封橡胶套圈设置在第二密封腔内且与油气管紧密贴合，本装置的第二一级密封橡胶套圈顶部设置了第二压紧开口，第二高压油孔设置于油气管头底部的管头法兰内，第二高压油孔一端设有第二活塞腔，第二压紧活塞设置于第二活塞腔内，第二压紧活塞底部与第二压紧块接触，第二压紧块设置于第二压紧开口内且与油气管紧密贴合，第二单向阀设置于第二高压油孔的另一端，所述第二压力表、第二泄压阀均与第二高压油孔相连通，通过第二单向阀向第二高压油孔内注入高压油，在高压油的作用下使第二压紧活塞在第二活塞腔内向下移动，第二压紧活塞进而将第二压紧块顶紧第二压紧开口内，使第二一级密封橡胶套圈扩张，第二一级密封橡胶套圈与油气管的管壁、第二密封腔内壁接触更加紧密，对油气管进行既安全又稳定的双重固定密封。这样一来第一安全密封装置和第二安全密封装置能够对技术套管和油气管进行既安全又稳定的双重固定密封，避免发生油气泄漏和安全事故。

2、通过设置第一压紧块和第二压紧块均设置为圆台状，且第一压紧块和第二压紧块的顶面直径大于底面直径，能够使第一压紧块和第二压紧块向下移动时更加的方便，而且第一一级密封橡胶套圈和第二一级密封橡胶套圈能够越压越紧。

3、通过设置第一压紧块与第二压紧块均为硬质橡胶压紧块，硬质橡胶压紧块的弹性和塑性远远小于第一一级密封橡胶套圈、第二一级密封橡胶套圈的弹性和塑性，第一压紧块和第二压紧块向下移动时更加的方便的将第一一级密封橡胶套圈、第二一级密封橡胶套圈越压越紧。

附图说明

附图1是本实用新型具体结构示意图。

附图2是本实用新型附图1中I部放大图。

附图3是本实用新型附图1中II部放大图。

附图中所示标号：

1、套管头；2、套管十字架；3、油气管头；4、表层套管；5、技术套管；6、油气管；7、第一密封腔；8、第二密封腔；9、第一一级密封橡胶套圈；10、第一压紧开口；11、第一压紧块；12、第一压紧活塞；13、第一高压油孔；14、第一压力表；15、第一泄压阀；16、第一单向阀；17、底部法兰；18、第一活塞腔；19、第二一级密封橡胶套圈；20、第二压紧开口；21、第二压紧块；22、第二压紧活塞；23、第二高压油孔；24、第二压力表；25、第二泄压阀；26、第二单向阀；27、管头法兰；28、第二活塞腔。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型所述是基于压力和流量的采气井口安全封闭装置，主体结构包括套管头1、套管十字架2、油气管头3和安全密封装置，所述套管头1底部连接有表层套管4，所述表层套管4内设有技术套管5，所述技术套管5内设有油气管6，所述套管头1顶部设有第一密封腔7，所述套管头1顶部与套管十字架2底部通过法兰式连接，所述套管十字架2顶部设有第二密封腔8，所述套管十字架2顶部与油气管头3法兰式连接，所述安全密封装置包括第一安全密封装置和第二安全密封装置，所述第一安全密封装置包括第一一级密封橡胶套圈9和第一二级密封装置，第一安全密封装置用来密封技术套管5与第一密封腔7之间的空腔，同时将技术套管5进行压紧固定，第二安全密封装置用来密封油气管6与第二密封腔8之间的空腔，同时将油气管6进行压紧固定。所述第一一级密封橡胶套圈9设置在第一密封腔7内且与技术套管5紧密贴合，第一一级密封橡胶套圈9设置在第一密封腔7内且与技术套管5紧密贴合，是现有技术中的内容。第一一级密封橡胶套圈9顶部设有第一压紧开口10，所述第一二级密封装置包括第一压紧块11、第一压紧活塞12、第一高压油孔13、第一压力表14、第一泄压阀15和第一单向阀16，所述套管十字架2底部设有与套管头1固定连接的底部法兰17，所述第一高压油孔13设置于底部法兰17内，所述第一高压油孔13一端设有第一活塞腔18，所述第一压紧活塞12设置于第一活塞腔18内，所述第一压紧活塞12底部与第一压紧块11接触，所述第一压紧块11设置于第一压紧开口10内且与技术套管5紧密贴合，所述第一单向阀16设置于第一高压油孔13的另一端，所述第一压力表14、第一泄压阀15均与第一高压油孔13相连通，通过第一单向阀16向第一高压油孔13内注入高压油，在高压油的作用下使第一压紧活塞12在第一活塞腔18内向下移动，第一压紧活塞12进而将第一压紧块11顶紧第一压紧开口10内，使第一一级密封橡胶套圈9扩张，第一一级密封橡胶套圈9与技术套管5的管壁、第一密封腔7内壁接触更加紧密，对技术套管5进行既安全又稳定的双重固定密封。所述第二安全密封装置包括第二一级密封橡胶套圈19和第二二级密封装置，所述第二一级密封橡胶套圈19设置在第二密封腔8内且与油气管6紧密贴合，所述第二一级密封橡胶套圈19设置在第二密封腔8内且与油气管6紧密贴合，是现有技术中的内容。第二一级密封橡胶套圈19顶部设有第二压紧开口20，所述第二二级密封装置包括第二压紧块21、第二压紧活塞22、第二高压油孔23、第二压力表24、第二泄压阀25和第二单向阀26，所述油气管头3底部设有与套管十字架2固定连接的管头法兰27，所述第二高压油孔23设置于管头法兰27上，所述第二高压油孔23一端设有第二活塞腔28，所述第二压紧活塞22设置于第二活塞腔28内，所述第二压紧活塞22底部与第二压紧块21接触，所述第二压紧块21设置于第二压紧开口20内且与油气管6紧密贴合，所述第二单向阀26设置于第二高压油孔23的另一端，所述第二压力表24、第二泄压阀25均与第二高压油孔23相连通，通过第二单向阀26向第二高压油孔23内注入高压油，在高压油的作用下使第二压紧活塞22在第二活塞腔28内向下移动，第二压紧活塞22进而将第二压紧块21顶紧第二压紧开口20内，使第二一级密封橡胶套圈19扩张，第二一级密封橡胶套圈19与油气管6的管壁、第二密封腔8内壁接触更加紧密，对油气管6进行既安全又稳定的双重固定密封。这样一来第一安全密封装置和第二安全密封装置能够对技术套管5和油气管6进行既安全又稳定的双重固定密封，避免发生油气泄漏和安全事故。

本装置中第一压力表14、第二压力表24用来分别测定第一高压油孔13、第二高压油孔23内高压油的油压，通过控制高压油的流量，以进油和泄油的方式使第一高压油孔13、第二高压油孔23内的油压保持恒定，进而保证第一安全密封装置、第二安全密封装置对技术套管5和油气管6进行既安全又稳定的双重固定密封。第一泄压阀15、第二泄压阀25用来根据实际需要分别对第一高压油孔13、第二高压油孔23进行泄压。第一单向阀16、第二单向阀26保证了高压油只能通过第一单向阀16、第二单向阀26分别进入到第一高压油孔13、第二高压油孔23中，而不能倒流。

为了使能够使第一压紧块11和第二压紧块21向下移动压紧密封时更加的方便，所述第一压紧块11和第二压紧块21均设置为圆台状，且所述第一压紧块11和第二压紧块21的顶面直径大于底面直径。

为了使第一压紧块11和第二压紧块21向下移动时更加的方便的将第一一级密封橡胶套圈9、第二一级密封橡胶套圈19越压越紧，所述第一压紧块11与第二压紧块21均为硬质橡胶压紧块。由于硬质橡胶压紧块的弹性和塑性远远小于第一一级密封橡胶套圈9、第二一级密封橡胶套圈19的弹性和塑性，所有第一压紧块11和第二压紧块21向下移动时，能够更加的方便的将第一一级密封橡胶套圈9、第二一级密封橡胶套圈19越压越紧。

Claims (3)

1.基于压力和流量的采气井口安全封闭装置，包括套管头(1)、套管十字架(2)、油气管头(3)和安全密封装置，所述套管头(1)底部连接有表层套管(4)，所述表层套管(4)内设有技术套管(5)，所述技术套管(5)内设有油气管(6)，所述套管头(1)顶部设有第一密封腔(7)，所述套管头(1)顶部与套管十字架(2)底部通过法兰式连接，所述套管十字架(2)顶部设有第二密封腔(8)，所述套管十字架(2)顶部与油气管头(3)法兰式连接，其特征在于：所述安全密封装置包括第一安全密封装置和第二安全密封装置，所述第一安全密封装置包括第一一级密封橡胶套圈(9)和第一二级密封装置，所述第一一级密封橡胶套圈(9)设置在第一密封腔(7)内且与技术套管(5)紧密贴合，第一一级密封橡胶套圈(9)顶部设有第一压紧开口(10)，所述第一二级密封装置包括第一压紧块(11)、第一压紧活塞(12)、第一高压油孔(13)、第一压力表(14)、第一泄压阀(15)和第一单向阀(16)，所述套管十字架(2)底部设有与套管头(1)固定连接的底部法兰(17)，所述第一高压油孔(13)设置于底部法兰(17)内，所述第一高压油孔(13)一端设有第一活塞腔(18)，所述第一压紧活塞(12)设置于第一活塞腔(18)内，所述第一压紧活塞(12)底部与第一压紧块(11)接触，所述第一压紧块(11)设置于第一压紧开口(10)内且与技术套管(5)紧密贴合，所述第一单向阀(16)设置于第一高压油孔(13)的另一端，所述第一压力表(14)、第一泄压阀(15)均与第一高压油孔(13)相连通，所述第二安全密封装置包括第二一级密封橡胶套圈(19)和第二二级密封装置，所述第二一级密封橡胶套圈(19)设置在第二密封腔(8)内且与油气管(6)紧密贴合，所述第二一级密封橡胶套圈(19)顶部设有第二压紧开口(20)，所述第二二级密封装置包括第二压紧块(21)、第二压紧活塞(22)、第二高压油孔(23)、第二压力表(24)、第二泄压阀(25)和第二单向阀(26)，所述油气管头(3)底部设有与套管十字架(2)固定连接的管头法兰(27)，所述第二高压油孔(23)设置于管头法兰(27)上，所述第二高压油孔(23)一端设有第二活塞腔(28)，所述第二压紧活塞(22)设置于第二活塞腔(28)内，所述第二压紧活塞(22)底部与第二压紧块(21)接触，所述第二压紧块(21)设置于第二压紧开口(20)内且与油气管(6)紧密贴合，所述第二单向阀(26)设置于第二高压油孔(23)的另一端，所述第二压力表(24)、第二泄压阀(25)均与第二高压油孔(23)相连通。

2.根据权利要求1所述基于压力和流量的采气井口安全封闭装置，其特征在于：所述第一压紧块(11)和第二压紧块(21)均设置为圆台状，且所述第一压紧块(11)和第二压紧块(21)的顶面直径大于底面直径。

3.根据权利要求2所述基于压力和流量的采气井口安全封闭装置，其特征在于：所述第一压紧块(11)与第二压紧块(21)均为硬质橡胶压紧块。