CN207377534U - 一种压裂井口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压裂井口装置，该井口装置的芯轴悬挂器凸出于套管头，避免了套管头与压裂四通直接接触，降低了套管头需要承受的压力，使得在压裂作业时，芯轴悬挂器与压裂四通直接接触，芯轴悬挂器上的金属密封圈和高压垫圈均能够承受70MPa的压裂力，并且高压垫圈采用嵌入的形式安装，密封及承压效果更佳。从而避免了更换套管头，降低了采油成本，又能够满足压裂作业需求，提高了油田的采油(气)产量。

Description

一种压裂井口装置

技术领域

本实用新型涉及油田压裂作业井口装置领域，尤其涉及一种压裂井口装置。

背景技术

内蒙古苏里格油气田经过几十年的发展和壮大，在目前的原油产量构成中，稀油仍然占据着重要地位，但随着区块开发年限的增加，稀油井的产量也逐年下降，为了提高开采效率和产量，需要应用先进的压裂作业技术对老井实施压裂作业。内蒙古苏里格油气田稀油开采井口装置最高工作压力为25MPa，在压力级别上不能满足压裂作业70MPa的要求。如需对该类型的油井进行压裂作业，需要先更换该井口装置(即套管头)，以满足后续的工作需要，整个过程十分的繁琐。总之，此类油田属于高成本、低产出的油田。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够降低套管头压裂受力，从而降低套管头成本，并能够满足压裂作业要求的一种压裂井口装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种压裂井口装置，包括套管头、芯轴悬挂器以及压裂四通；套管头，其上端具有套管法兰，其下端的内腔壁上具有用于连接表层套管的螺纹；芯轴悬挂器，悬挂于套管头内腔的上部，其下端的内腔壁上具有用于连接油层套管的螺纹；压裂四通，其左、右两端均设有用于向其内部输入压裂液的闸阀组件；其特征在于：芯轴悬挂器，其顶面凸出于套管头，其下部间隔设有多圈用于将芯轴悬挂器外壁与其接触的套管头内壁进行密封的金属密封圈；压裂四通，其下端具有与套管法兰相匹配的压裂法兰；所述套管头与压裂四通借助法兰结构穿设螺栓固定；所述套管法兰上端面与压裂法兰下端面之间具有间隙，且套管法兰上端面与对应的压裂法兰下端面上开设有使低压垫圈嵌入的安装环槽；所述芯轴悬挂器上端面与压裂法兰形成面接触，且芯轴悬挂器上端面与对应的压裂法兰下端面上开设有使高压垫圈嵌入的安装环槽。

进一步的技术方案在于：所述芯轴悬挂器与压裂四通之间还设有二次密封结构，所述二次密封结构包括单公短节，所述芯轴悬挂器上端的内腔壁上具有与单公短节连接的螺纹，所述单公短节伸入压裂四通内，且单公短节的外壁上设有与压裂四通内壁形成密封的橡胶密封圈。

进一步的技术方案在于：所述橡胶密封圈对应的压裂四通上开设有注脂通孔，所述注脂通孔的开口端密封设有注脂阀。

进一步的技术方案在于：所述橡胶密封圈包括间隔设置的两道。

进一步的技术方案在于：所述芯轴悬挂器的外壁上设有一端凹槽，所述套管头与该凹槽对应的位置设有多个用于穿设螺栓将芯轴悬挂器固定的穿孔。

进一步的技术方案在于：所述芯轴悬挂器顶面凸出套管头3～8mm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

该井口装置的芯轴悬挂器凸出于套管头，避免了套管头与压裂四通直接接触，降低了套管头需要承受的压力，使得在压裂作业时，芯轴悬挂器与压裂四通直接接触，芯轴悬挂器上的金属密封圈和高压垫圈均能够承受70MPa的压裂力，并且高压垫圈采用嵌入的形式安装，密封及承压效果更佳。从而避免了更换套管头，降低了采油成本，又能够满足压裂作业需求，提高了油田的采油(气)产量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A部的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的仅仅实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1和图2所示，一种压裂井口装置，包括套管头1、芯轴悬挂器2以及压裂四通3；套管头1，其上端具有套管法兰，该法兰为35MPa标准法兰，符合GB/T22513-2013标准，可以和同一压力级别的防喷器法兰连接，可保证钻井过程的安全，相较于按标准设计应为70MPa标准法兰，成本降低近一倍，套管头1下端的内腔壁上具有用于连接表层套管41的螺纹；芯轴悬挂器2，悬挂于套管头1内腔的上部，其下端的内腔壁上具有用于连接油层套管42的螺纹；压裂四通3，其左、右两端均设有用于向其内部输入压裂液的闸阀组件31。

该装置中，芯轴悬挂器2，其顶面凸出于套管头1，其下部间隔设有多圈用于将芯轴悬挂器2外壁与其接触的套管头1内壁进行密封的金属密封圈51。压裂四通3，其下端具有与套管法兰相匹配的压裂法兰。所述套管头1与压裂四通3借助法兰结构穿设螺栓固定；所述套管法兰上端面与压裂法兰下端面之间具有间隙，且套管法兰上端面与对应的压裂法兰下端面上开设有使低压垫圈52(承压35MPa)嵌入的安装环槽；所述芯轴悬挂器2上端面与压裂法兰形成面接触，且芯轴悬挂器2上端面与对应的压裂法兰下端面上开设有使高压垫圈53嵌入的安装环槽。通过紧固法兰结构上的螺栓，使得高压垫圈53变形，实现套管法兰与压裂法兰之间的密封。

该井口装置的芯轴悬挂器2凸出于套管头1，避免了套管头1与压裂四通3直接接触，降低了套管头1需要承受的压力，使得在压裂作业时，芯轴悬挂器2与压裂四通4直接接触，芯轴悬挂器2上的金属密封圈51和高压垫圈53均能够承受70MPa的压裂力，并且高压垫圈53采用嵌入的形式安装，密封及承压效果更佳。从而该结构的井口装置避免了子啊压裂作业是更换套管头1，降低了采油成本，又能够满足压裂作业需求，提高了油田的采油(气)产量。

进一步的，芯轴悬挂器2与压裂四通3之间还设有二次密封结构，保证了压裂四通3与下部连接的密封性，二次密封结构包括单公短节6，机只有一端具有外螺纹的套管结构，所述芯轴悬挂器2上端的内腔壁上具有与单公短节6连接的螺纹，所述单公短节6伸入压裂四通3内，且单公短节6的外壁上设有与压裂四通3内壁形成密封的橡胶密封圈54。在橡胶密封圈54对应的压裂四通3上开设有注脂通孔61，所述注脂通孔61的开口端密封设有注脂阀，注脂阀在正常压裂作业时将注脂通孔61封闭，在设备运行前，通过向注脂通孔61内注入油脂，进一步提高单公短节6和压裂四通3之间的密封。优选的，橡胶密封圈54包括间隔设置的两道，进一步提高密封性能，同时也能够应对其中一橡胶密封圈54损坏造成的泄漏问题。

芯轴悬挂器2一般利用底部的锥面和自身的重力悬挂与套管头1内腔，为了提高芯轴悬挂器2悬挂的稳定性，在芯轴悬挂器2的外壁上设有一端凹槽，所述套管头1与该凹槽对应的位置设有多个用于穿设螺栓将芯轴悬挂器2固定的穿孔，通过螺栓顶紧芯轴悬挂器2将其固定。

其中，芯轴悬挂器2顶面凸出套管头3～8mm，优选的为5mm。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种压裂井口装置，包括套管头(1)、芯轴悬挂器(2)以及压裂四通(3)；

套管头(1)，其上端具有套管法兰，其下端的内腔壁上具有用于连接表层套管(41)的螺纹；

芯轴悬挂器(2)，悬挂于套管头(1)内腔的上部，其下端的内腔壁上具有用于连接油层套管(42)的螺纹；

压裂四通(3)，其左、右两端均设有用于向其内部输入压裂液的闸阀组件(31)；

其特征在于：

芯轴悬挂器(2)，其顶面凸出于套管头(1)，其下部间隔设有多圈用于将芯轴悬挂器(2)外壁与其接触的套管头(1)内壁进行密封的金属密封圈(51)；

压裂四通(3)，其下端具有与套管法兰相匹配的压裂法兰；

所述套管头(1)与压裂四通(3)借助法兰结构穿设螺栓固定；所述套管法兰上端面与压裂法兰下端面之间具有间隙，且套管法兰上端面与对应的压裂法兰下端面上开设有使低压垫圈(52)嵌入的安装环槽；所述芯轴悬挂器(2)上端面与压裂法兰形成面接触，且芯轴悬挂器(2)上端面与对应的压裂法兰下端面上开设有使高压垫圈(53)嵌入的安装环槽。

2.根据权利要求1所述的一种压裂井口装置，其特征在于：所述芯轴悬挂器(2)与压裂四通(3)之间还设有二次密封结构，所述二次密封结构包括单公短节(6)，所述芯轴悬挂器(2)上端的内腔壁上具有与单公短节(6)连接的螺纹，所述单公短节(6)伸入压裂四通(3)内，且单公短节(6)的外壁上设有与压裂四通(3)内壁形成密封的橡胶密封圈(54)。

3.根据权利要求2所述的一种压裂井口装置，其特征在于：所述橡胶密封圈(54)对应的压裂四通(3)上开设有注脂通孔(61)，所述注脂通孔(61)的开口端密封设有注脂阀。

4.根据权利要求3所述的一种压裂井口装置，其特征在于：所述橡胶密封圈(54)包括间隔设置的两道。

5.根据权利要求1所述的一种压裂井口装置，其特征在于：所述芯轴悬挂器(2)的外壁上设有一端凹槽，所述套管头(1)与该凹槽对应的位置设有多个用于穿设螺栓将芯轴悬挂器(2)固定的穿孔。

6.根据权利要求1所述的一种压裂井口装置，其特征在于：所述芯轴悬挂器(2)顶面凸出套管头(1)3～8mm。