CN208236376U - 套管接箍悬挂器 - Google Patents

Abstract

本实用新型套管接箍悬挂器，该悬挂器位于生产套管外围，所述生产套管包括套管本体和固设于所述套管本体上部的套管接箍，所述套管悬挂器包括由上至下依次设置的胶板压板、密封胶板、卡瓦牙压盖和悬挂器本体，压板螺栓顺次穿过该胶板压板、密封胶板、卡瓦牙压盖后伸入悬挂器本体内，并由压板螺母拧紧固定，所述卡瓦牙压板下方固设有用于抱紧所述套管接箍的接箍卡瓦牙。本实用新型的有益效果为：完井井口由芯轴悬挂器螺纹型变装为套管接箍悬挂器，改变了芯轴悬挂器悬挂套管的方式，将套管接箍直接悬挂于套管接箍悬挂器内，保持着井筒套管母本形体及材质特性，同时消除芯轴悬挂器上自制螺纹(公/母)容易发生粘扣、坏扣现象，提升完井井口质量合格率。

Description

套管接箍悬挂器

技术领域

本实用新型属于套管头技术领域，具体涉及套管接箍悬挂器。

背景技术

套管头产品是油、气井钻探、采输作业中必须提供的井口保证条件，主要满足钻探作业中预防“井喷”而必须配套安装井口防喷器组，以及为采输作业提供有效井口连接，为多项工程作业提供安全、高效、便捷的地面与地下的有效连通方式。在套管头产品的发展史中经历过很多研究与创新，就其产品本身结构特征离不开与入井套管串的连接，然而随钻井工艺内容的创新，要求井口装置的组合形式多样化，后期修井、采输作业对井口装置的功能性需求内容增多，随之对套管头产品的功能需求也增多。现有技术中主要应用卡瓦式套管头和芯轴式套管头。该两种套管头存在的不足入如下：

(1)卡瓦式套管头结构复杂，制造成本高，销售价格更高，用户一般仅限于在下套管层数多的勘探类井型使用；

(2)卡瓦式套管头井口安装要在固井作业后期较长时间才能进行，等停时间长，需重复拆卸、安装防喷器井口装置，操作麻烦，安全风险多；

(3)卡瓦式套管头以切割套管本体方式实现与套管的连接才算完井移交，采用注塑式密封结构与套管本体对接，针对注塑式密封结构，还需配备专用工具和技术人员现场服务，内容较多，操作烦琐，后期更换操作复杂，且该密封结构的性能及长久性还持有争论；

(4)卡瓦式套管头井口配置只满足法兰(唯一)形式，给后期采输作业中需更换连接方式形成不便；

(5)芯轴式套管头对芯轴悬挂器位置要求控制精准，增大了作业方对入井套管串的选配难度，特别是最后一根套管的下入位置，必须保证悬持器能精准坐封于套管头本体法兰设计位置，否则会出现异常工况，后续处理繁琐；

(6)随定向井型、水平井型增多，井内套管串在水泥浆中失重现象增多，造成悬挂器不能坐封套管头设计位置，钻井用户面对这种现象十分棘手，套管头生产商现场维护处理工序复杂，且修复成本较高；

(7)芯轴式套管头的芯轴悬挂器与套管连接存在芯轴过度短节的问题，因芯轴短节与套管的材质不同，容易产生粘扣或其它损坏现象，损坏原因的追责多因不好鉴别形成争论、纠纷，直接影响后期套管头产品的使用和销售；

(8)芯轴悬挂器的完井井口也是母螺纹连接方式，出现母螺纹损坏的处理技术非常麻烦，动用电、气焊十分不便，存在安全和焊接质量风险，并会增加井口露出地面高度，给后期采油作业的地面工程增加很多成本，甲方很难接收或根本不接收完井移交；

(9)对于芯轴悬挂器的母螺纹在后期上、卸扣连接采油树装置中引发螺纹磨损、粘扣现象会比母本套管接箍多，也会出现与第(7)、第(8)条相同的后果。

本实用新型即是在上述技术问题的基础上进行改进。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种新型结构的用于固定套管接箍的套管接箍悬挂器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

套管接箍悬挂器，该悬挂器位于生产套管外围，所述生产套管包括套管本体和固设于所述套管本体上部的套管接箍，该套管接箍悬挂器包括由上至下依次设置的胶板压板、密封胶板、卡瓦牙压盖和悬挂器本体，压板螺栓顺次穿过该胶板压板、密封胶板、卡瓦牙压盖后伸入悬挂器本体内，并由压板螺母拧紧固定，所述卡瓦牙压板下方固设有用于抱紧所述套管接箍的接箍卡瓦牙；

所述悬挂器本体外围由上至下顺次制有圆柱段、圆锥段和短圆柱段。

进一步，该套管接箍悬挂器内包括上下贯通的接箍通孔和套管悬挂孔，所述套管接箍固设于所述接箍通孔内，所述套管本体固设于所述套管悬挂孔内。

进一步，所述接箍卡瓦牙为圆锥结构，并包括独立的三片，每片接箍卡瓦牙上均设有一导向卡块，所述卡瓦牙压板内对应设有与该导向卡块配合的卡瓦牙导向槽，该接箍卡瓦牙的接箍牙面与套管接箍外围抵接。

进一步，所述接箍牙面由若干环向设置的纵向牙槽组成。

进一步，密封胶板为圆环形结构，其上表面为上凸的圆弧面。

进一步，悬挂器本体下部短圆柱段环向设置的若干顶丝对套管本体进行固定。

进一步，所述悬挂器本体设有若干上下贯通的弹簧安装孔和弹簧螺钉孔，弹簧螺钉孔位于弹簧安装孔下部，所述弹簧安装孔内安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧顶端与所述卡瓦牙压盖下表面抵接，所述弹簧螺钉孔内安装有弹簧螺钉，弹簧螺钉顶端与压缩弹簧底端抵接，且压缩固定在弹簧螺钉孔内，该弹簧螺钉与所述压板螺栓错位设置。

本实用新型的套管接箍悬挂器具有以下有益效果：

完井井口由芯轴悬挂器螺纹型变装为套管接箍悬挂器，改变了芯轴悬挂器悬挂套管的方式，将套管接箍直接悬挂于套管接箍悬挂器内，消除芯轴悬挂器上自制螺纹(公/母)容易发生粘扣、坏扣现象，提升完井井口质量合格率，对出现井口损坏的原因能更加明鉴，对钻井施工单位和套管头生产商均有指导明确鉴定上的意义和相应的受益，更能真实展现出井筒套管的“头部形体和质感”，体现出名符其实的“套管头”。

附图说明

图1为实施例中接箍型套管头变装井口示意图；

图2为图1中安装的套管头本体法兰1结构示意图；

图3为图1中安装的套管头悬挂器锁销11组合结构示意图；

图4A为图1中安装的套管头套管接箍悬挂器15组件结构示意图，图4B为与压板螺栓配合使用的套筒扳手1533的结构示意图；

图5为实施例中套管接箍悬挂器15的悬挂器本体部件结构示意图；

图6为实施例中压缩弹簧1510组件结构示意图；

图7A为实施例中卡瓦牙压盖1512结构示意图，图7B为卡瓦牙导向槽1531的截面结构示意图，图 7C为图7A的侧面剖视结构示意图；

图8A为实施例中套管接箍悬挂器15的接箍卡瓦牙1513结构示意图，图8B为接箍牙面1528的结构示意图，图8C为图8A在A-A向的截面示意图；

图9为实施例中密封胶板1514结构示意图；

图10为实施例中胶板压板1515结构示意图；

图11为实施例中压板螺栓1516部件结构示意图；

图12为实施例中悬挂器锁销11与套管接箍悬挂器15组装结构工作原理图；

图13为实施例中井口保护帽12结构示意图；

图14为与图2中母螺纹段5连接的表层双公短节501结构示意图；

图15为实施例中套管接箍悬挂器15组件与生产套管的安装结构示意图；

图16为实施例中套管接箍悬挂器15出现异常井口背景状况的状态示意图；

图17为实施例中套管本体悬挂器1500的变装井口示意图；

图18为实施例中套管本体悬挂器1500的结构示意图；

图19为实施例中套管本体悬挂器1500中悬挂器本体的结构示意图；

图20A为实施例中套管本体悬挂器1500的本体卡瓦牙1537的结构示意图，图20B为本体卡瓦牙 1537中本体牙面1538的结构示意图；

图21A为实施例中套管本体悬挂器1500的顶杆锁固机构的结构、原理示意图；

图21B为实施例中套管本体悬挂器1500的连杆锁固机构的结构、原理示意图，其中，连杆套筒扳手1550为与该连杆锁固机构配套使用；

图22为现有技术中BT密封法兰与实施例中套管本体悬挂器1500配合使用的结构示意图；

图23为实施例中锥体密封件51的结构示意图；

图24A、24B、24C为实施例中锥体密封件51与生产套管的密封组合结构示意图，其中，图24A为锥体密封件51与套管接箍16卡持组合结构；图24B为锥体密封件51与套管本体17的卡持组合结构；图 24C为锥体密封件51与变装井口密封法兰30的配合关系示意图；

图24D为实施例中标准法兰33通过锥体密封件51与生产套管的密封组合结构示意图；图24E为实施例中双法兰37通过锥体密封件51与生产套管的密封组合结构示意图；图24F为实施例中焊接法兰40 通过锥体密封件51与生产套管的密封组合结构示意图；图24G为实施例中螺纹法兰42通过锥体密封件 51与生产套管的密封组合结构示意图；

图25为实施例中异型变装井口密封法兰55通过异型密封件与套管接箍16的组合结构示意图；

图26为实施例中异型变装井口密封法兰55通过异型密封件与套管本体17的组合结构示意图；

图27为实施例中异型变装井口密封法兰55的结构示意图；

图28为实施例中异型密封环61的结构示意图；

图29为实施例中隔离环64的结构示意图；

图30为实施例中调节环58的结构示意图；

图31为实施例中导向扶正套69结构示意图；

图32为实施例中金属密封环70结构示意图。

图中：

1.本体法兰，2.上平滑段，3.坐封锥度段，4.中平滑段，5.母螺纹段，6.主通径孔，7.侧循环孔， 8.侧法兰，9.侧孔螺栓，10.侧孔钢圈槽/钢圈，11.悬挂器锁销，12.保护帽，13.法兰螺栓，14.法兰钢圈槽/钢圈，15.套管接箍悬挂器，16.套管接箍，17.套管本体，18.生产套管通孔，19.栽丝孔，20.螺栓孔， 21.吊环；

1101.锁销螺纹段，1102.锁销平滑段，1103.锁销套，1104.锁销密封件，1105.锁销四方段，1106. 锁销套外螺纹，1107.锁销套内螺纹，1108.锁销孔，1109.锁销孔内螺纹；

301.圆锥段，302.环形凹槽，303.橡胶圈，304.软金属环；

401.圆柱段；

501.表层双公短节，502.短节公螺纹，503.表层通孔；

901.侧孔螺栓孔；

1201.法兰保护板，1202.井口保护板，1203.悬挂器保护板，1204.套管接箍通孔，1205.螺栓孔， 1206.切割带，1207.短圆管；

1501.短圆柱段，1502，顶丝，1503，顶丝通孔，1504.顶丝螺纹孔，1505.套管悬挂孔，1506.内圆锥面，1507.内台肩面，1508.弹簧安装孔，1509.弹簧螺钉孔，1510.压缩弹簧，1511.弹簧螺钉，1512. 卡瓦牙压盖，1513.接箍卡瓦牙，1514.密封胶板，1515.胶板压板，1516.压板螺栓，1517.压板螺母， 1518.穿丝孔，1519.压板螺栓栽丝孔，1520.圆柱台肩段，1521.粗牙外螺纹，1522.密封胶板外圆柱面， 1523.压板螺栓通孔，1524.接箍通孔，1525.密封胶板上端面，1526.密封胶板下端面，1527.导向卡块， 1528.接箍牙面，1529.锥体弧面，1530.压板螺栓孔，1531.卡瓦牙导向槽，1532.提环绳，1533.套筒板手，1534.四方段，1535.细牙外螺纹，1536.软金属垫；

1500.套管本体悬挂器，1537.本体卡瓦牙，1538.本体牙面，1539.本体通孔，1540.顶杆操作孔， 1541a.顶杆螺纹孔，1541b.连杆通孔，1542.顶杆螺钉，1543.顶杆销，1544.连杆螺栓，1545.连杆销， 1546.连杆轴销/孔，1547a.锁销通孔，1547b.锁销通槽，1548.胶塞，1549.密封平垫，1550.连杆套筒扳手；

30.变装井口密封法兰，31.锥体密封罩，32.法兰通孔；

33.标准法兰，34.垫环槽，35.法兰栽丝/孔，36.保护板；

37.双法兰，38.锥体导入面，39.法兰盘，40.焊接法兰，41.焊接段面，42.螺纹法兰，43.接箍螺纹段；

44.BT密封法兰，45.BT密封腔，46.BT密封槽/圈，47.注塑孔，48.注塑接头，49.观察孔，50.BT 密封检测用压力表接口/堵头；

51.锥体密封件，52.锥体外圆面，53.套装接箍通孔，54.罩帽顶；

55.异型变装井口密封法兰，56.密封观察孔，57.异型密封罩，58.调节环，59.卡持段，60.异型密封罩体，61.异型密封环，62.缓压槽，63.异型密封通孔，64.隔离环，65.负压槽，66.负压小孔，67. 调节螺纹孔，68.调节螺钉，69.导向扶正套，70.金属密封环，71.正面变形槽，72.平端面，73.侧面变形槽，74.异型密封检测用压力表接口/堵头。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在一些实施例中，本体法兰如图1、图2所示，本体法兰1中部设有主通径孔6，用于钻井作业通行钻具、工具，完井作业下入生产套管17、悬挂套管接箍悬挂器15等元素；本体法兰1中段设有径向并与主通径孔6连通的(3或4个)锁销孔1108；锁销孔1108与本体法兰1外圆周面相连一段制作出锁销孔内螺纹1109，各锁销孔1108中心线互为120°或90°圆心角，并垂直且过主通径孔6中心线；锁销孔1108 内安装悬挂器锁销11组装机构，用于固定套管接箍悬挂器15，实现防止套管退松扣；主通径孔6自上而下制有上平滑段2、坐封锥度段3、中平滑段4、母螺纹段5；上平滑段2、坐封锥度段3分别与悬挂器本体的圆柱段401、圆锥段301对应位置连接；下部母螺纹段5与短节公螺纹501配合，形成螺纹密封。

主通径孔6中平滑段4上制有2个径向对称分布、并贯穿本体法兰1下部的侧循环孔7，用于实现环形空间的多项作业；侧循环孔7外侧有局部平面，该平面的外圆周上均布的(6个)栽丝孔19，能与侧法兰8等附属元件连接。

如图2所示，本体法兰1上端面制有“环形”法兰钢圈槽/钢圈14，用于密封配套其它井口设备(主要为防喷器)，钢圈槽14外圆周上均布有贯穿本体法兰1、并与主通径孔6中心线平行的多个螺栓孔20，用于紧固其它配套井口设备。

在一些实施例中，悬挂器锁销的组装结构示意图如图3所示；该悬挂器锁销11包括锁销轴、位于所述锁销轴外围的锁销套1103和锁销密封件1104，该锁销轴包括顺次连接的锁销四方段1105、锁销螺纹段1101和锁销平滑段1102，所述锁销套通过锁销内螺纹与锁销螺纹段螺纹连接，锁销平滑段1102 与锁销孔1108及锁销密封件1104内圆周面接触，锁销密封件1104外圆周面与锁销孔1108、锁销孔内螺纹1109部分段面均有接触；锁销螺纹段1101与锁销套内螺纹1107接触，实现螺纹调节和锁紧；锁销套外螺纹1106与锁销孔内螺纹1109接触，通过旋转锁销套1103形成锁销套外螺纹1106对锁销密封件1104 的挤压，实现锁销孔1108与锁销平滑段1102的环形空间密封；同时实现锁销套1103与本体法兰1之间的位置锁定，进一步的通过旋转锁销四方段1105形成锁销螺纹段1101与锁销套内螺纹1107之间的位移，实现锁销平滑段1102前端插入主通径孔6。

在一些实施例中，套管接箍悬挂器组装结构示意图如图4A、图4B所示。图中，套管接箍悬挂器 15包括悬挂器本体，顶丝1502，压缩弹簧1510，弹簧螺钉1511，卡瓦牙压盖1512，接箍卡瓦牙1513，密封胶板1514，胶板压板1515，压板螺栓1516，压板螺母1517，提环绳1532，套筒板手1533；其中，套筒扳手1533上部设有卡接压板螺栓1516的四方段1534的凹槽，下部设有卡接压板螺母1517的凹槽。 (1532、1533属产品配备附属元件)。

在一些实施例中，悬挂器本体的结构示意图如图5所示；其中，悬挂器本体外圆周面自上而下制有上圆柱段401，圆锥段301，短圆柱段1501；该圆锥段301上制有软金属环304(也可不设)和环形凹槽302，槽内有橡胶圈303，用于与本体法兰1上坐封锥度段3形成“锥塞式”压持贴合密封；悬挂器本体中间部分自上而下制有内圆锥面1506，内台肩面1507和套管悬挂孔1505；内圆锥面1506与卡瓦牙锥体弧面1529接触，实现“锥体面滑移和楔形缩径抱卡”原理和功用；内台肩面1507上安装有软金属垫1536，用于与套管接箍16下端平台肩面实现挤压变形后的钢性密封；短圆柱段1501中段制有3套互为120°圆心角的顶丝通孔1503及顶丝1502锁紧机构，顶丝1502与顶丝螺纹孔1504保持螺纹配合、并贯穿于套管悬挂孔1505内，顶丝通孔1503与套管悬挂孔1505两孔的中心线垂直并有交点，顶丝前端为平面，后端为内六角结构，可通过旋转内六角端推进顶丝1502位移，实现与套管本体17的位置锁定。

在一些实施例中，悬挂器本体安装压缩弹簧的组装结构示意图如图6所示，其中，悬挂器本体上端面圆周上设置有3个互为120°圆心角并与套管悬挂孔1505中心线平行的弹簧安装孔1508和弹簧螺钉孔1509，弹簧螺钉孔1509在弹簧安装孔1508下方，每个弹簧安装孔1508内安装有压缩弹簧1510，每个弹簧螺钉孔内安装有弹簧螺钉1511，弹簧螺钉1511与压缩弹簧1510一端接触、且固定在弹簧安装孔1508内，弹簧螺钉1511与压缩弹簧1510、弹簧螺钉孔1509保持相对稳定，压缩弹簧1510另一端高于套管接箍悬挂器15上端面，保持自由接触卡瓦牙压盖1512下端面，实现上浮支撑作用，进一步对悬挂的接箍卡瓦牙1513扶正、上浮、支撑；套管接箍悬挂器15上端面圆周上还设置有(6或8个)互为60°或 45°圆心角的压板螺栓栽丝孔1519，用于安装压板螺栓1516，弹簧安装孔1508设置在压板螺栓栽丝孔 1519相邻孔距之间，压板螺栓栽丝孔1519与弹簧安装孔1508不构成交点，可采取圆心角或分布圆不同等方法避开在同一位置有交点。

在一些实施例中，卡瓦牙压盖的结构示意图如图7A、图7B、图7C所示；其中，卡瓦牙压盖1512 为圆环形，环体圆周上制有(6或8个)互为60°或45°圆心角的压板螺栓孔1530，用于贯穿压板螺栓1516；中间制有接箍通孔1524，用于贯穿套管接箍16、套管本体17；上端面为平面，下端面制有3条互为120°圆心角的“燕尾”(上宽下窄)卡瓦牙导向槽1531，卡瓦牙导向槽1531贯通卡瓦牙压盖1512环体，中心线垂直且通过接箍通孔1524中心线。

在一些实施例中，接箍卡瓦牙的结构示意图如图8A、图8B、图8C所示；其中，接箍卡瓦牙1513 为圆锥体切割成1/3圆弧结构，上端制有“燕尾”(上宽下窄)导向卡块1527与“燕尾”卡瓦牙导向槽1531 配合，实现导向、扶正、悬挂连接，外圆为锥体弧面1529，内圆为接箍牙面1528，接箍卡瓦牙1513 分别悬挂于三条“燕尾”卡瓦牙导向槽1531上，形成圆筒状接箍通孔1524，用于贯穿套管接箍16；接箍牙面1528与套管接箍16接触并抱卡；在配套系列连接中实现接箍卡瓦牙1513与卡瓦牙压盖1512、压板螺栓1516、悬挂器本体之间的相互支持并固定，进一步的实现套管接箍16与套管头本体法兰1之间的固定，防止退松扣转动；

上述接箍卡瓦牙1513具有替换性，针对套管接箍16或套管本体17可替换为与之适应的卡瓦牙片。

在一些实施例中，密封胶板结构示意图如图9所示，作为本实施例的优选方案，密封胶板1514为圆环形，环体上制有(6或8个)互为60°或45°圆心角的压板螺栓通孔1523，与压板螺栓栽丝孔1519位置对应，用于贯穿压板螺栓1516；密封胶板1514有一定厚度，中心制有接箍通孔1524，与套管接箍16 接触，下端面1526为平面，上端面1525设计为上凸的圆弧面；该设计的优点为：胶件受挤压时中间部位有先于边缘部位变形、膨胀的过程，对于整体胶件的延展在材料内部结构上会形成不同的分布状态，中间部位胶件接触面积大、承受压力大，储胶量多、变形多，圆弧面1525先接触胶板压板1515和承受压力，形成先于边缘部位实现密封，并挤压整体胶体向边缘膨胀，边缘部位胶件体承受压力滞后、偏小，变形少，能更好保持胶件材料的原有特质；对这一变形特性的发现和利用是基于对本实施例结构和材料的研究，对整个胶件体变形过程和生成填充内、外边缘及间隙的密封原理的一种升华；实质上是利用了变形材料(胶件体)的变形和承压特性，对于密封胶板1514创建了能更好在密封胶板外圆柱面1522、接箍通孔1524的所有接触面内有更多填充间隙的变形机率，改善了胶件体的受力环境，增强了胶件体的密封抗压承受能力及寿命；从结构上讲减少了胶件在变形过程中与整体接触平面形成的摩察力，边缘胶件先期不承受压力，能更好实现对主通径孔6和套管接箍16间的环抱密封，进一步的与套管接箍悬挂器15形成整体“锥塞式”压持贴合密封；其中的变形、填充原理对所有螺栓通孔均具有同等密封效应。

在一些实施例中，胶板压板的结构示意图如图10所示；胶板压板1515与密封胶板1514结构几乎相同，区别在于胶板压板1515由钢板制成，上、下端面均为平面，而密封胶板上端面1525为圆弧面；胶板压板1515将压板螺母1517生成的压紧力均匀分布在平面内，对整体胶件实现贴合面压紧及向周边膨胀挤压、填充间隙密封。

在一些实施例中，压板螺栓的结构示意图如图11所示；压板螺栓1516一端为细牙外螺纹1535，与套管接箍悬挂器15的压板螺栓栽丝孔1519配合；中间段设有圆柱台肩段1520，圆柱台肩段1520外径大于细牙外螺纹1535和压板螺栓孔1530的直径，形成平台肩面，用于压紧卡瓦牙压盖1512；另一端为粗牙外螺纹1521，与标准件压板螺母1517配合，用于压紧胶板压板1515、密封胶板1514，形成密封；粗牙外螺纹1521上部制有四方段1534，用于旋转压板螺栓1516，借助细牙外螺纹1535螺纹旋合与圆柱台肩段1520平台肩面形成挟挤结构，生成挟紧力，实现对卡瓦牙压盖1512、悬挂的接箍卡瓦牙1513挟紧挤压，形成“锥体面滑移和楔形缩径抱卡”原理及功用；四方段1534对称平面制有穿丝孔1518，用于各螺栓穿丝防退松扣和安装提环绳1532。

在一些实施例中，密封胶板1514的变形膨胀过程，(6或8个)压板螺栓1516的细牙外螺纹1535 与压板栽丝孔1519配合，中间的圆柱台肩段1520平台肩面压紧卡瓦牙压盖1512上平面，形成紧固、压紧连接；在此基础上，将各压板螺栓1516圆柱台肩段1520贯穿于密封胶板1514、胶板压板1515的压板螺栓通孔1523中，保持接触，安装顺序为密封胶板1514、胶板压板1515、压板螺母1517；压板螺母1517 与压板螺栓1516的粗牙外螺纹1521配合，通过螺纹压紧形成挟挤结构，胶板压板1515挤压密封胶板 1514，形成上述的密封环境及压持密封效应。

完井安装井口需要先将压板螺栓1516于卡瓦牙压盖1512上端面用力上紧，实现圆柱台肩段1520 平台肩面对卡瓦牙压盖1512的压紧，进一步的传递卡瓦牙压盖1512对接箍卡瓦牙1513的挤压，进一步的通过接箍卡瓦牙1513锥体弧面1529和套管接箍悬挂器15的内圆锥段面1506实现“锥体面滑移和楔形缩径抱卡”原理及功用，进一步的对套管接箍16实现固定，要确认卡瓦牙压盖1512受力均衡、平直、各压板螺栓1516露头高度、承受张力一致；之后，在安装密封胶板的过程中，可填充其它具有密封特性的密封材料(油、脂、膏等)；当各部件安装正确并无不符合项时，即可用套筒板手1533施大力于压板螺母1517，进一步的对胶板压板1515、密封胶板1514实现高压强力挤压而发生胶件膨胀变形，进一步的实现主通径孔6与套管接箍16之间的环抱面密封，与套管接箍悬挂器15及连接件形成圆锥段面 301上的整体“锥塞式”压持贴合密封。

在一些实施例中，悬挂器锁销与套管接箍悬挂器组装结构工作原理图如图12所示，由压板螺栓 1516串连形成的整体套管接箍悬挂器15先套装于套管本体17和部分套管接箍16管体上，经联顶节或联入参数(联顶节是连接在套管接箍16上部的适长同类型套管)送入套管接箍16带着套管接箍悬挂器15 进入套管头主通径孔6内，实现与坐封锥度段3的“锥塞式”压持贴合密封。为防止卸联顶节时连动套管接箍16退松扣，需要固定套管接箍悬挂器15，通过旋转锁销四方段1105产生配合螺纹1101与1107间的相对位移，推进锁销平滑段1102伸出锁销孔1108，插入主通径孔6段长，与压板螺栓1516四方段1534 或压板螺母1517形成“十字”错位叠叉，通过悬挂器锁销11限制套管接箍悬挂器15转动，进一步的限制套管本体17与表层套管间的相对移位，实现防退松扣；当遇悬挂器锁销11不能旋转到位时，说明锁销平滑段1102前端与压板螺栓1516形成交点，属“顶死”状态，这种现象只可能在悬挂器锁销11的其中之一个遇到，对于其它悬挂器锁销11已在结构上作了圆心角的分布化设计。

在一些实施例中，保护帽的结构示意图如图13所示，该保护帽12形似“草帽”，包括吊环21，法兰保护板1201，井口保护板1202，悬挂器保护板1203，套管接箍通孔1204，螺栓孔1205，切割带1206；吊环是套管头产品的重心点、吊挂点；法兰保护板1201为环形钢板，圆周均布有(4个或以上)法兰螺栓孔1205，用于与本体法兰1连接，中空部位焊接短圆管1207；短圆管1207上车制有切割带1206标识槽，用于后期打开井口指明切割位置，短圆管1207顶端焊接井口保护板1202，内壁切割带1206下段适宜位置焊制悬挂器保护板1203，实现对套管接箍悬挂器15所有组件的保护，悬挂器保护板1203中心位置制有套管接箍通孔1204，用于穿插套管接箍16；完井时法兰螺栓13贯穿螺栓孔1205、螺栓孔20，实现将保护帽12与本体法兰1连接并保护套管头本体法兰1平面、钢圈槽14、套管接箍悬挂器15、套管接箍16所组成的整体井口。

保护帽的形体、功能虽不是重点，但作为本实施例的设计优选，优点在于：可对连接的法兰螺栓 13实施完井铆、焊固化，预防野外无法监管状态下能随便拆开而发生井口意外和破环现象；对于完井必须留存的信息可采用打钢字印、焊接字样、装贴标识牌的方式长久保留在保护帽外部和内部，消除现场动火和不与本体法兰1及井筒相关重要元素直接产生焊迹的现象，保持井口部件原有材质特性；对于后期采用外螺纹与套管接箍16连接的其它作业形式，可保持在不拆除保护帽12背景下仅对切割带 1206上部实施切割便能打开井口，受悬挂器保护板1203阻隔，避免有切割废渣、飞溅物遗落造成对胶件等元素的破坏，对套管接箍悬挂器15整体实现保护；悬挂器保护板1203制成中高、四周低的锥体面，利于阻隔雨水和腐蚀性流体渗入，更加利于保护悬挂器密封性能和延长各部件寿命。

在一些实施例中，与图2中母螺纹段5连接的表层双公短节结构示意图如图14所示；如图1、2、15，主通孔6下部为母螺纹段5，钻井作业中，井筒留存多为表层套管接箍母螺纹方式，两者之间必须由表层双公短节501连接；表层双公短节501两端为短节公螺纹502，中间有表层通孔503，短节公螺纹502 分别与母螺纹段5和井口表层套管接箍母螺纹连接，实现本体法兰1与表层套管的密封连通，形成钻井液循环及钻具、套管本体17的插入通道；表层双公短节501其它功用：能够适应不同表层套管及母螺纹的变化，实现变化体系中的相互连接与密封，而无需改变本体法兰1母螺纹段5结构；进一步的功用在于井筒表层套管接箍母螺纹损坏或没有母螺纹的状态出现，表层双公短节可随意制造出适长、符合形体，以满足和实现与井筒的相互连接，保持套管头本体法兰1不受焊接环境及质量影响。

在一些实施例中，套管接箍悬挂器与套管接箍、套管本体安装结构示意图如图15所示；由套装套管接箍悬挂器15组件中的接箍悬挂孔1524、套管悬挂孔1505经套管本体17公螺纹端套装至套管接箍16 端，套装方式以滑移为主灵活多样；本实施例配备有适应的安装提环绳1532，也可借助外源条件完成套装，在确认套管接箍16平台肩面与套管接箍悬挂器15的软金属垫1536完全接触、无晃动，即可用内六角扳手施力于顶丝1502，实现与套管本体17的位置锁固，尤其在上提生产套管17及连动的套管接箍悬挂器15作业中，必须确认顶丝1502是否与套管本体17锁固，避免发生套管接箍悬挂器15从高处下滑造成伤害或事故。在确认生产套管17与井筒内套管接箍16连接可靠后，将套管接箍悬挂器15从高处缓慢下放到钻台平面人能操作的位置，用扳手对称、均力旋转各压板螺栓1516四方段1534，完成套管接箍悬挂器15的安装。

上述实施例中的接箍型套管头均为正常工况下设计，即生产套管可以下放到预定井深，该正常工况下的套管接箍悬挂器内包括上下贯通的接箍通孔和套管悬挂孔，套管接箍固设于所述接箍通孔内，套管本体固设于所述套管悬挂孔内。但是，在完井过程中，会时常遇到非正常工况，即生产套管不能下放到预定井深的情况(如图16所示)，特别是随着水平井逐渐增多，出现该非正常工况的情况也时有发生。

该非正常工况下，首先需要解决套管本体17与套管接箍悬挂器15的悬挂方式，之后需要解决与本体法兰1之间的位置固定，最后需要解决与坐封锥度面3、主通径孔6之间的环空密封关系。

针对该非正常工况，以下实施例依据各井口背景选择适应的完井变装结构。

在一些实施例中，提供一种悬挂套管本体17的变装悬挂技术及结构，具体为一种套管本体悬挂器及其相应的本体型套管头，主要围绕套管接箍悬挂器15悬挂套管本体17展开创新实用新型，解决图16 背景状井口问题，保证完井井口能够满足后期采油工艺的作业要求，顺利实现对完井井口的交接，提高时效，解除完井中的复杂背景与困难。

在一些实施例中，一种适用本体型套管头的套管本体悬挂器如图17所示，该套管本体悬挂器1500，与上述套管接箍悬挂器15的不同之处在于，包括本体卡瓦牙1537，本体牙面1538，本体通孔1539，顶杆锁固机构，连杆锁固机构。

简单来说，当套管接箍悬挂器15遇上图16形式的井口背景状时，处理难度增大，有时会采取一些有损伤或破坏井口形式的补救。因此，针对该井口背景状和能够实现少破坏或不破坏而形成有效井口的愿望，在套管‘接箍’悬挂器的结构基础上，又研发出具有共享和互换意义的套管‘本体’悬挂器；参照上述实施例中描述的套管接箍悬挂器的安装过程，将套管接箍悬挂器15组件中的接箍卡瓦牙1513 替换为本体卡瓦牙1537，进一步的选配与套管本体17相适宜的密封胶板1514、胶板压板1515，并遵循原结构安装规则，保持其它主体构件共享特性，便能实现对套管本体17任何管体段位上的卡持、悬挂，其中的安装灵巧性因人而异。

具体地，如图18、图19，套管本体悬挂器的悬挂器本体上端面圆周上增设有3个互为120°圆心角并与套管悬挂孔1505中心线平行的顶杆操作孔1540、顶杆螺纹孔1541a/连杆通孔1541b，孔内安装有顶杆螺钉1542/连杆螺栓1544；套管本体悬挂器的悬挂器本体外圆周下端短圆柱段1501中段制有3个互为120°圆心角、并垂直且相交顶杆螺纹孔1541a/连杆通孔1541b和套管悬挂孔1505中心线的锁销通孔 1547a/锁销通槽1547b，锁销通孔1547a/锁销通槽1547b内安装有锁固套管本体17的顶杆销1543/连杆锁销1545。

即本实施例中的套管本体悬挂器在与套管本体固定时采用了顶杆销1543/连杆锁销1545的结构，而非套管接箍悬挂器中的顶丝1502结构，该设计的优点如下：当遇图16形式井口背景状，能够在套管本体悬挂器1500上端面实现与套管本体17任意管体段位上的解锁/锁固操作，解除了套管接箍悬挂器 15中顶丝1502锁固机构在特殊状况下难操作的困难，能保全井口、生产套管不遭受外力形式的损伤、破坏。套管本体悬挂器1500的其它结构、部件与套管接箍悬挂器15等同、共享。

在一些实施例中，套管本体悬挂器中的本体卡瓦牙如图20A、图20B所示；如图16，套管‘接箍’悬挂器15中装配的是接箍卡瓦牙1513，该接箍卡瓦牙1513为与接箍外表面实现抱紧作用，其牙面的牙槽为纵向设计，该结构不能够对套管本体17实现悬挂与卡持，在遇上图16井口背景状后，必须将套管接箍卡瓦牙1513替换为套管本体卡瓦牙1537，该套管本体卡瓦牙1537牙面的牙槽为横向层级设计，以更好的与光滑的套管本体17实现抱紧作用；

该套管本体卡瓦牙1537与接箍卡瓦牙1513大致结构保持不变，变化内容有：接箍通孔1524变化为与套管本体17、套管悬挂孔1505相适应的套管本体通孔1539；接箍牙面1528变化为本体牙面1538，牙槽分布为单排牙、周向、多层级状形式。该牙面的主要功能是固定和承受悬挂套管本体17的垂直轴向重力，对该背景状下的井口生产套管采用的是直观切割技术成形，防倒、防退松扣功能的实现也较直观。本实施例中的牙槽分布、牙形、材料选择与确定是通过多次理论设计与实验、现场应用所获得的有效参数及应用结构，并与实际安装技巧结合能够将效果发挥到极致。

另外，对其上部的密封胶板1514、胶板压板1515也需替换，保证与套管本体17形成管体段面的环抱密封效果，实现与主通径孔6环形空间的有效密封。

在一些实施例中，套管本体悬挂器中用于固定套管本体17的顶杆锁固机构的结构、原理示意图如图21A所示；其中，锁销通孔1547a内安装有顶杆销1543，顶杆销1543与套管本体17的接触端外径稍小于另一端，且为平端面结构，用于锁固套管本体17时有接触，外径稍小一段安装在锁销通孔1547a相对较小直径的孔段内，形成只能从套管本体悬挂器外圆周短圆柱段1501方向的孔内单向插入，进一步的限制了顶杆销1543的行程和滑落丢失现象；顶杆销1543另一端有平直圆柱段面，该平直圆柱段面的端部有45°圆锥体斜面，该斜面与顶杆螺钉1542端部的45°圆锥体斜面保持90°方向轴线相交，形成接触，通过内六方扳手调节顶杆螺钉1542产生位移，能够实现对接触的圆锥体斜面形成推挤滑移，进一步的实现对顶杆销1543向套管悬挂孔1505方向上的推进、移位，实现与套管本体17接触锁固。

该设计的优点为：能够在图16井口背景状下从套管本体悬挂器1500上端面、井口正方向上操作解锁/锁固，保证让套管本体悬挂器1500外圆周面上的圆锥段面301能够与主通径孔6上的坐封锥度面3形成整体“锥塞式”压持贴合密封效应。顶杆螺钉1542与顶杆螺纹孔1541a通过标准螺纹连接，形成调节、锁固、密封效应，在顶杆螺钉1542与顶杆螺纹孔1541a平端面接触的压紧台肩面间还设计有密封平垫1549，在实现调节、锁固功能的同时，也能形成对密封平垫1549的压持密封效应；顶杆螺钉1542另一端有内六角形体，用内六方扳手插入旋转即可实现调节；在顶杆操作孔1540内还设计有密封用的胶塞 1548，确认套管本体悬挂器1500与套管本体17锁固后即可放入胶塞1548，形成盲堵。

在一些实施例中，套管本体悬挂器中用于固定套管本体17的连杆锁固机构的结构、原理示意图如图21B所示；其中，锁销通槽1547b内安装有连杆销1545，连杆销1545与套管本体17接触端有能绕连杆轴销1546旋转的凸轮状圆弧面，具有单一旋转方向上的缩径锁固功能，另一端与连杆螺栓1544依靠连杆轴销1546连接成曲柄连杆摇摆机构，因为连杆销1545凸轮面与套管本体17之间的间隙较小，凸轮面旋转的弧度也较小，使得活动行程较小。

连杆螺栓1544与连杆销1545依靠连杆轴销1546连接成‘连杆’锁固机构；安装过程，将‘连杆’锁固机构的连杆螺栓1544沿连杆通孔1541b插入到顶杆操作孔1540内，将连杆轴销1546固定在锁销通槽 1547b的连杆轴孔1546内，即形成由连杆螺栓1544能够操作、调节连杆销1545摆动的‘连杆’锁固机构，进一步的形成凸轮圆弧面对套管本体17的锁固效应；连杆螺栓1544平端面上有密封平垫1549，连杆螺栓1544依靠配备的连杆套筒扳手1550旋转螺母，上提连杆销1545，同时，压紧密封平垫1549，与顶杆操作孔1540底端面形成压持密封效应，在顶杆操作孔1540内还设计有密封用的胶塞1548，确认套管本体悬挂器1500与套管本体17锁固后即可放入胶塞1548，形成盲堵。

上述关于套管本体悬挂器的实施例围绕保持井筒生产套管固有材质和连接特性，以悬挂套管接箍 16和套管本体17为目的，针对完井作业中出现或可能出现的难点为题，以悬挂生产套管‘接箍’为基础，进一步的研发悬挂生产套管‘本体’的机构，拓展原产品的功能、效应，增强原产品主体结构部件的共享特性，以替换少许零件产生新的功能特性为内容，进一步的拓展产品中各机构的科学性、合理性、以及这一过程实现的可操作性。研发出‘本体悬挂卡持’结构、‘顶杆’、‘连杆’锁固机构，且该‘顶杆’锁固机构和‘连杆’锁固机构可任选一种或组合，不受限制和影响，化解了原‘顶丝’锁固机构中的操作难点，化解了图16井口背景状的处理难度，形成完井变装井口‘本体型’套管头产品。

上述实施例中，用套管接箍悬挂器和套管本体悬挂器解决了正常工况与非正常工况下的生产套管相对井口的悬挂方式问题，接下来需要解决的是生产套管与变装井口密封法兰间的密封问题。

现有技术中，常见的变装井口密封法兰为BT密封法兰，该BT密封技术为国外引进技术，如图22 所示。该BT密封法兰44一端制有与套管头本体法兰1能够连接的结构，通过法兰螺栓13、法兰钢圈槽 /钢圈14实现连接、压紧、密封；另一端能与标准井口采油树设备连接；中部制有法兰通孔32，通孔内制有BT密封罩45，罩内制有两道BT密封槽46，用以安装BT密封圈46，每一密封槽中部制有贯穿变装井口密封法兰本体、直到外圆周面上的两个在直径线上对称的注塑孔47，注塑孔47上安装有注塑接头48，通过软管与高压注塑枪连接后用以向BT密封圈46内腔压注密封脂，形成高压腔，挤压BT密封圈46膨胀，通过两道BT密封圈46形成与套管本体17内外通道隔离的密封结构，实现与套管本体17的环抱密封；两道BT密封圈46中段位置上制有贯穿标准法兰本体、直到外圆周面上的在半径线上的一个观察孔49，并与注塑孔47轴线形成90°圆心角分布，观察孔49外端制有BT密封检测用压力表接口/ 堵头50，通过观察孔49能够实现对两道BT密封圈46密封效果的检验。

BT密封结构在现有套管头产品中应用较多，该密封结构相对于连接主体形成的间隙小，具有很好的承压强度，材料受力状态好，能够根据需要密封的压力值选择向BT密封圈内注入不同的压力，以达到在BT密封圈内、外的压力平衡，根据实际情况后续期内还可注入压力，但该BT密封技术、结构只针对套管本体17形成连接关系，对于BT密封法兰44具有对应结构尺寸安装的限制性，对连接件的成形度要求精细、严苛，安装作业繁琐，配备辅助工具较多，制造难度大，产品价格偏高，性价比不强，无通用互换性；

以下实施例探索一种锥体密封罩及锥体密封件配合使用的完井变装井口结构，它们的共同属性就是针对套管接箍16或套管本体17形成密封与连接，其中多项变装井口结构产品又以套管接箍16为基本对象，形成能够通用和互换的产品，即同一产品既满足套管接箍16又适应套管本体17，从而减少了变装井口结构的产品数量，扩宽了套管头产品的应用范围。

在一些实施例中，锥体密封件的结构示意图如图23所示；锥体密封件51的外圆周为锥体外圆面52，用于与变装井口密封法兰30的锥体密封罩31接触，顶端有罩帽顶54结构，中空部位为套装通孔53，用于与套管接箍16/套管本体17环抱接触，下口为平端面，与套管接箍悬挂器15/(本体悬挂器1500)组件中的胶板压板1515接触。

该锥体密封件51能够适应套管接箍16和套管本体17两种管体的井口背景，形体变化点在于锥体密封件51结构中的套装通孔53针对套管接箍16和套管本体17的两种尺寸具有不同的直径，而与变装井口密封法兰30及其它变装井口结构产品具有通用性，因此，能够相应减少变装井口结构中的产品数量，提升了各变装井口结构产品的通用和互换性功能。

在一些实施例中，锥体密封罩及锥体密封件的配合关系如图24A、24B、24C所示，变装井口密封法兰30(可以为标准法兰33、双法兰37、焊接法兰40或螺纹法兰42等常见法兰)的中部有锥体密封罩 31，该锥体密封罩31的形状为上小下大内圆锥筒状，锥体密封罩31与法兰通孔32连接处形成平台肩面，锥体密封罩31的内圆锥筒体面与锥体密封件51的锥体外圆面52接触，依靠法兰螺栓13对变装井口密封法兰30和套管头本体法兰1形成紧固连接，从而对锥体密封罩31内安装的锥体密封件51形成挤压、膨胀，使锥体密封件51产生压持与填充效应，进一步的形成与套管接箍16/套管本体17的密封，实现压持密封效应。

压持密封原理，如图24C所示，锥体密封件51下端面与套管接箍悬挂器15/(套管本体悬挂器1500) 组件中的胶板压板1515接触，形成支撑，锥体密封罩31形体略小于锥体密封件51的形体，当锥体密封罩31与锥体外圆面52接触时，首先形成锥体密封罩31下端口至部分锥段面与锥体外圆面52的部分锥段面接触，在法兰螺栓13紧固拉力下形成锥体密封罩31内腔的下移和对锥体密封件51的挤压填充效应，锥体密封件51在上述过程中的受力和变形是复杂的，形成既有向锥体密封罩31上部空间膨胀的挤压力，又有向周边任意方向上的挤压变形力。当变装井口密封法兰30与套管头本体法兰1紧固到位时，锥体密封罩31与锥体密封件51、套管接箍16等各配合断面的间隙也形成全封闭接触，各接触段面形成高压强环抱挤压和压持密封效应，进一步的实现与套管接箍16/套管本体17的连接和密封。

该锥体密封件的开发利用了橡胶材料的变形特性，在锥体外圆面52中下段面(大口径端)首先形成与锥体密封罩31的部分锥段面接触，进一步的向下接触过程中形成密封件下段的先期受挤压，在此形成过程中锥体密封罩31的上部没有与锥体密封件51接触，具有间隙，密封件不受力，因此，密封件下段在受挤压力作用下，密封件材料内部及整体形态上会聚集能量向上部滑移，并更多保持密封件上段材料的原有特质，当锥体密封罩31内所有接触空间都配合为设计值时，锥体密封件51也保持了符合受挤压变形而具有的填充和压持密封特性，更好的保持了密封件上部空间具有的原有材料特质、物理特性，增强了密封件材料的变形和寿命特性。

在一些实施例中，变装井口密封法兰30的安装过程如图24A、24B、24C所示，安装时先将锥体密封件51套装在套管接箍16/套管本体17上，并让罩帽顶54与套管接箍/套管本体断面接触，并确认各相对连接部件间配合间隙是否在规定值内，如不符合还需另施其它技术处理，再将变装井口密封法兰30 锥体密封罩31内圆锥筒面沿锥体外圆面52套装在锥体密封件51上，利用法兰螺栓13在圆周方向上均匀加力，实现对法兰面压紧和对密封件的挤压。为减小安装过程中的摩擦，可对各接触面/处选择涂抺润滑油等技巧。

在一些实施例中，标准法兰33与锥体密封件51的组合结构示意图如图24D所示，该标准法兰33由两个相互平行、符合相关标准型号的法兰面或法兰盘相互连接形成整体；标准法兰33与套管头本体法兰1的连接端面制有法兰钢圈槽14和螺栓孔20，并形成紧固、密封、连接，与套管头本体法兰1形成整体；标准法兰33另一端面制有与采油树底法兰同规格、型号的连接方案，端面有垫环槽33、圆周均布有法兰栽丝孔35，用于连接和密封完井井口需要的其它设备。标准法兰33连接面上配备有保护板36，用以保护连接面及结构；吊环21为产品重心点，用于搬运、安装吊挂；标准法兰33中间制有贯通的法兰通孔32、且直径≥生产套管通孔18，用于完井后期作业通过井下用具；法兰通孔32对应本体法兰1 连接端设有锥体密封罩31，用于与套管接箍16或套管本体17形成连接并且密封。

在一些实施例中，双法兰37与锥体密封件51的组合结构示意图如图24E所示，该双法兰37结构，主要满足完井后期的修井、侧钻等需重复安装井口防喷器设备的连接。该双法兰37由两个法兰盘39 相互连接形成整体，与标准法兰33比较，其结构变化在于两个连接端面均为法兰盘39形式(规格、型号可以等同/相异，相同则可以制成‘双面法兰’形式，以降低连接高度)，中间部位的法兰通孔32一端为锥体密封罩31结构，另一端制有锥体导入面38，用于引导入井用具通行，消除撞击及损坏。法兰盘 39与套管头本体法兰1或防喷器法兰通过法兰螺栓13和法兰钢圈槽14形成紧固、密封、连接为整体。

在一些实施例中，焊接法兰40与锥体密封件51的组合结构示意图如图24F所示，焊接法兰40结构，主要满足不达标形式的后期完井井口连接，满足部分井口设备存在的“非标准”形式(生产厂家有意形成的专供、特殊型产品)，其目的、功能在于通过焊接法兰40形成可变性，实现与任意连接件的对接，满足在野外环境下不便施工或现场有禁止动火作业条款要求，保证安全施工和焊接质量。

该焊接法兰40一端制有能与套管头本体法兰1连接的法兰盘39，同一端面的中间通孔32中制有锥体密封罩31结构；另一端保留有可以依据连接环境实现二次加工、制造的焊接段面41，增强了焊接法兰40的可变性、适应性。焊接法兰40与标准法兰33形体相近，区别在于远离套管头本体法兰1一端保留有可再加工制造的材料，创建了完井变装井口的多样化条件；焊接法兰40多与图17对应实施例的变装井口结构形成配对、配套安装连接。

在一些实施例中，螺纹法兰42与锥体密封件51的组合结构示意图如图24G所示，螺纹法兰42结构型，主要用于保护或恢复已经损坏的生产套管接箍16井口背景状的应用。

该螺纹法兰42与焊接法兰40形体相近，区别在于法兰通孔32远离套管头本体法兰1的一端制有与生产套管接箍16或其它规格、型号的接箍螺纹段43，或储备有可再加工成型为接箍螺纹段43形式的材料。

上述实施例中锥体密封件结构及各锥体完井变装井口法兰的灵活应用创建了对井口的唯一连接端口的保护技术、安全环境；创建了对唯一井口损坏后的恢复预处理方案，增加了完井井口的结构类型和补救方案，提高了完井井口的结构质量，提升了完井作业操作的安全性、时效性。

上述实施例中锥体密封件结构简易，加工难度低，安装直观，操作简便，密封能力较好，安装环境宽泛，更换容易，但如安装过程不讲究，各连接件配合间隙超范围，可能出现锥体密封件51下部“鼓肚”现象，且相对BT密封法兰，无法实现其密封效果的检验，且无法观察内部状态；

为解决上述技术问题，以下实施例中探索一种与BT密封法兰结构等效或超越其功能特性的异型变装井口密封法兰，该异型变装井口密封法兰中设有异型密封件结构。

在一些实施例中，异型变装井口密封法兰及异型密封件的结构如图25、26所示；该异型密封件同样适应套管接箍16和套管本体17，并且异型变装井口密封法兰55可以是标准法兰、双法兰、焊接法兰、螺纹法兰等常见法兰。

图25为套管接箍与异型变装井口密封法兰的组合结构示意图；异型密封件包括上下设置的两个异型密封环61、位于该两个异型密封环61间的隔离环64、位于上部异型密封环上表面的导向扶正套69 和位于下部异型密封环下表面的调节环58；其中，异型变装井口密封法兰55中心部位的法兰通孔32 上制有卡持段59和异型密封罩面57，两段面及形成的台肩面直接或通过异型密封件先期与套管接箍16 接触，依靠法兰螺栓13和法兰钢圈槽/钢圈14实现压紧式连接和密封；异型密封件在异型密封罩体60 内受关闭空间限制和高压强挤压，其中的异型密封环61产生变形并填充各间隙，内圆面环抱套管接箍 16，外圆面胀挤异型密封罩面57，形成高压强胀挤填充密封，实现与套管接箍及端面的密封、连接。

图26为套管本体与异型变装井口密封法兰的组合结构示意图；其中，异型变装井口密封法兰55 中心部位的法兰通孔32上的卡持段59通过增加导向扶正套69与套管本体17端面接触，异型密封罩面57 通过加厚的异型密封件与套管本体17接触，导向扶正套69及异型密封罩面57内的两处段面先期接触套管本体17形成关闭空间，异型密封件在异型密封罩体60内受关闭空间限制和高压强挤压，异型密封环 61产生变形并填充各间隙，内圆面环抱套管本体17，外圆面胀挤异型密封罩面57，形成高压强胀挤填充密封，实现与套管本体及端面的密封、连接。

以下以异型变装井口密封法兰55产品结构为例，如图27所示，进一步的对异型密封件的结构、原理、连接关系及组装/使用过程作详细描述，该原理、结构同样适用于其它异型密封结构法兰。

该异型变装井口密封法兰55下端面制有异型密封罩体60，法兰通孔32各段面上制有异型密封罩面 57、卡持段59，卡持段59直径小于异型密封罩面57、大于法兰通孔32，各段面间形成平面台肩结构，用于安装异型密封件的结构部件；异型密封罩面57中段位制有与异型变装井口密封法兰55外圆面贯通的密封观察孔56，观察孔56端口制有异型密封检测用压力表接口/堵头74，用于观测异型密封件形成的密封效应。其原理在于，无论对主通径孔6与生产套管形成的环空、还是对生产套管通孔18内的密封效果检验，都可以采取从两个隔离的空间方向注入高压介质的方式，从异型密封检测用压力表接口 /堵头74处观察渗漏情况，从而证实异型密封件的密封效应，无汽泡、无试压介质或压力表值为零的状态说明异型密封件实现可靠密封。

在一些实施例中，异型密封环的结构如图28异型密封环所示；该异型密封环61采用橡胶或具有挤压弹性变形和一定强度特性的材料制成，外形为圆环状，上下为平端面，外圆周和内圆周面上制有缓压槽62，外圆周面与异型密封罩面57接触，内圆周面与套管接箍16/套管本体17接触，内圆周面的闭合形成异型密封通孔63，能够与两种井口背景状的套管实现环抱密封、并滑移。

在一些实施例中，隔离环的结构如图29所示；该隔离环64为上下平端面，中间段位内、外圆周面上制有环状负压槽65，负压槽65的环圆周面直径线上对称制有贯穿隔离环64的两个负压小孔66，能够实现负压槽内外的连通。隔离环64安装在两个异型密封环61中间、形成组件，并安装在异型密封罩57 内，负压槽65、负压小孔66的安装位置与密封观察孔56位置对应，能够形成相互贯通，从而实现从异型密封检测用压力表接口/堵头74的端口观察异型密封件的密封效果。

在一些实施例中，调节环的结构如图30所示；该调节环58为矩形圆环状，其端面的圆周上均匀制有6个调节螺纹孔67，各调节螺纹孔67内安装有调节螺钉68，能够实现对调节环58在套管接箍悬挂器 15/套管本体悬挂器1500组件上放置高度的调节，并与异型密封罩面57形成对内部异型密封环61的支撑和挤压位移，从而实现与套管接箍16/套管本体17的连接与密封。

在一些实施例中，导向扶正套的结构如图31所示；该导向扶正套69为矩形圆环状，内圆面与异型密封通孔63同径，用于与套管本体17接触；外圆面与卡持段59接触并与异型密封罩57内平台肩面保持一致、且形成安装稳定，用于割除套管接箍16，仅留下套管本体17井口背景状的扶正接触，实现让异型变装井口密封法兰55具有通用性，能够适应与套管接箍16/套管本体17的安装连接、密封。

该导向扶正套的功用：当套管接箍16割除后，填补接箍16与本体17之间直径差形成的间隙，为异型密封件创建密闭压缩空间；扶正异型变装井口密封法兰55，保持与套管本体17及井口多个组件同轴线度连接、安装；通过增、减导向扶正套的安装，实现异型变装井口密封法兰55及其结构具有通用性，减少变装井口结构产品的数量，提升变装井口产品的功能特性，降低产品配套成本。

在一些实施例中异型密封件的安装过程和密封原理如下，异型密封环61具有在异型密封罩57内的安装方向性，分别由两个方向相背、且选型正确的单件产品形成组件，两个单件产品中间由隔离环64 隔离，形成在异型密封罩57内的两个段面上的密封组合体，开口端由调节环58支撑并与异型密封罩57 形成密闭压缩空间，调节环58通过调节螺钉68实现支撑位置的可调节，满足异型变装井口密封法兰55 在安装连接过程中能够同时生成异型密封罩57和法兰钢圈槽/钢圈14等多个连接件在连接位置、关系中的协调配合间隙；通过法兰螺栓13在圆周方向上生成紧固力，实现对异型密封环61在异型密封罩57 内的高压强挤压膨胀，进一步的实现与套管接箍16/套管本体17环抱密封，上、下两个异型密封环61 中间为钢性隔离环64，具有双向支撑、挤压效应；异型密封罩57中部有与外界连通的密封观察孔56，隔离环64中段始终保持在密封观察孔56的区间段位，并保持在大气压状态，两个异型密封环61相背方向上设计有能承受高内压和自封特性的密封结构，无论主通径孔6的环空内、还是生产套管通孔18的井筒内形成的高压都能被两组分离的异型密封环61隔离，形成互不相通的两段密闭空间。当其中任一组密封件失效就会将压力、流体串通到隔离环64中段的负压小孔66处，从而通过观察异型密封检测用压力表接口/堵头74处的状态即能检验异型密封环61的密封效应。在异型密封环61安装过程中可选择涂抺润滑油、脂类之物，以降低摩擦，还可借助一些工具、技巧实现更加顺利的安装。

在一些实施例中，为满足更严苛环境，需要将胶质的异型密封环替换为金属密封环的结构，如图 31所示；该金属密封环70由受挤压容易变形且抗腐蚀性强的材料制成(Al/Pb/Cu/Sn/)，形体与异型密封环61相近，不同点在于上端面增加了正面变形槽71，用于受压状态下增大对边缘金属的挤压力而先发生变形密封，内、外圆环侧面有不同于异型密封环61缓压槽62结构状的侧面变形槽73，这些槽体结构都是为了增大金属环的局部挤压力而形成更好的接触变形。金属密封环70具有塑性变性和钢性密封特性，因此只能一次安装成功，具有镶嵌、固化连接效应，耐腐蚀能力强。

上述异型密封件结构具有很好的密封原理和性能，组合形式适应变装井口结构的全部产品，通用和互换性强，对于完井现场作业中的多项复杂井口背景均能够满足，为用户创建了最为方便的技术处理平台，无后顾之忧，但也需要对各连接件的配合间隙进行精细测量、计算，从中推算出安装所需的调节值，才能保证安装具有设计中的理想效果。这种测量与精准计算对于现场已经形成的井口背景而言是创建了一个宽泛的处理平台，由现场技术人员独立确定就能解决多项复杂井口问题。

本实用新型上述各产品结构特征均属绕定轴旋转形成的回转面，有圆柱面、圆锥面、圆孔面、圆环面、圆台肩面，局部有铣刨的平面、钻孔，供安装连接其它元件或观察用。

本实用新型上述各实施例中提供的产品仅是本实用新型中的一种结构形式或原理的描述，并不限于依靠本技术、原理形成的其它结构形式产品。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.套管接箍悬挂器，该悬挂器位于生产套管外围，所述生产套管包括套管本体和固设于所述套管本体上部的套管接箍，其特征在于，该套管接箍悬挂器包括由上至下依次设置的胶板压板、密封胶板、卡瓦牙压盖和悬挂器本体，压板螺栓顺次穿过该胶板压板、密封胶板、卡瓦牙压盖后伸入悬挂器本体内，并由压板螺母拧紧固定，所述卡瓦牙压板下方固设有用于抱紧所述套管接箍的接箍卡瓦牙；

所述悬挂器本体外围由上至下顺次制有圆柱段、圆锥段和短圆柱段。

2.根据权利要求1所述的套管接箍悬挂器，其特征在于，该套管接箍悬挂器内包括上下贯通的接箍通孔和套管悬挂孔，所述套管接箍固设于所述接箍通孔内，所述套管本体固设于所述套管悬挂孔内。

3.根据权利要求1所述的套管接箍悬挂器，其特征在于，所述接箍卡瓦牙为圆锥结构，并包括独立的三片，每片接箍卡瓦牙上均设有一导向卡块，所述卡瓦牙压板内对应设有与该导向卡块配合的卡瓦牙导向槽，该接箍卡瓦牙的接箍牙面与套管接箍外围抵接。

4.根据权利要求3所述的套管接箍悬挂器，其特征在于，所述接箍牙面由若干环向设置的纵向牙槽组成。

5.根据权利要求1所述的套管接箍悬挂器，其特征在于，密封胶板为圆环形结构，其上表面为上凸的圆弧面。

6.根据权利要求1所述的套管接箍悬挂器，其特征在于，悬挂器本体下部短圆柱段环向设置的若干顶丝对套管本体进行固定。

7.根据权利要求1所述的套管接箍悬挂器，其特征在于，所述悬挂器本体设有若干上下贯通的弹簧安装孔和弹簧螺钉孔，弹簧螺钉孔位于弹簧安装孔下部，所述弹簧安装孔内安装有压缩弹簧，所述压缩弹簧顶端与所述卡瓦牙压盖下表面抵接，所述弹簧螺钉孔内安装有弹簧螺钉，弹簧螺钉顶端与压缩弹簧底端抵接，且压缩固定在弹簧螺钉孔内，该弹簧螺钉与所述压板螺栓错位设置。

8.根据权利要求2所述的套管接箍悬挂器，其特征在于，所述接箍通孔和套管悬挂孔段面间形成台肩面，该台肩面上固设有软金属密封环。