CN211314152U - 井口套管头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种井口套管头装置，涉及石油井设施技术领域，包括用于与采油树相连的过渡法兰，过渡法兰与套管头连接、且二者内孔中心线重合，套管头中心孔上部与悬挂器配合，悬挂器中心孔两端螺纹连接石油套管，过渡法兰侧壁上设有与其中心孔贯通的过孔，过孔外侧孔口设有密封组件一；悬挂器侧壁设有供光纤通过的过渡孔，过渡孔上端朝向过渡法兰的中心孔内、下端朝向套管头的中心孔内，过渡孔孔口设有密封组件二。光纤从过渡法兰的过孔送入并从悬挂器的过渡孔伸出；同时利用密封组件一实现光纤与过孔的密封，利用密封组件二实现光纤与过渡孔的密封，实现悬挂器与光纤的互不干扰，保证光纤的安全运行，从而延长其使用寿命。

Description

井口套管头装置

技术领域

本实用新型涉及石油井设施技术领域，尤其涉及一种井口套管头装置。

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。为了随时观察完井后的石油井下情况，石油套管头悬挂器需要通过光纤来实现井下视频采集，并要求光纤不能影响悬挂器本身的性能。但是，现有技术中的光纤布置存在技术缺陷，无法做到与悬挂器互不干扰，并且后续工具、设备在工作过程中还存在损毁光纤的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种井口套管头装置，可有效提高光纤的运行可靠性，确保石油套管头悬挂器性能稳定。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种井口套管头装置，包括用于与采油树相连的过渡法兰，所述过渡法兰与套管头通过螺栓连接，所述过渡法兰与套管头的内孔中心线重合，所述套管头的中心孔上部与悬挂器配合，所述悬挂器的中心孔两端螺纹连接石油套管，且两端石油套管延伸至套管头及过渡法兰的中心孔内；所述过渡法兰的侧壁上设有供光纤穿过的过孔，所述过孔与过渡法兰的中心孔贯通，所述过孔的外侧孔口设有用于密封光纤的密封组件一；所述悬挂器的侧壁设有供光纤通过的过渡孔，所述过渡孔的上端朝向过渡法兰的中心孔内、下端朝向套管头的中心孔内，所述过渡孔的孔口设有用于密封光纤的密封组件二。

优选的，所述光纤环绕在悬挂器上端孔口的石油套管外部，所述光纤的一端贯穿过渡法兰侧壁的过孔并延伸至过渡法兰外部，所述光纤的另一端贯穿悬挂器侧壁的过渡孔并沿套管头的中心孔向下延伸。

优选的，所述过渡孔平行于悬挂器的中心孔，所述密封组件二设置于过渡孔的上端孔口。

优选的，所述密封组件一包括压帽、两个第一金属垫圈和若干个第一橡胶密封圈，两个第一金属垫圈和若干个第一橡胶密封圈的外径相同、且其中部均设有与光纤紧配合的通孔，所述压帽的中部设有与光纤间隙配合的通孔；所述过孔孔口设有与压帽配合的螺纹孔及与第一金属垫圈配合的盲孔，所述螺纹孔及盲孔直径均大于过孔直径；若干个第一橡胶密封圈并列设置于两个第一金属垫圈之间。

优选的，所述过孔孔口的螺纹孔的小径大于与第一金属垫圈配合的盲孔直径，所述压帽的中部通孔直径小于第一金属垫圈的外径。

优选的，所述密封组件二包括压紧螺钉、两个第二金属垫圈和若干个第二橡胶密封圈，两个第二金属垫圈和若干个第二橡胶密封圈的外径相同、且其中部均设有与光纤紧配合的通孔，所述压紧螺钉的中部设有与光纤间隙配合的通孔；所述过渡孔的上端孔口设有与压紧螺钉配合的螺纹孔及与第二金属垫圈配合的盲孔，所述螺纹孔及盲孔直径均大于过渡孔直径；若干个第二橡胶密封圈并列设置于两个第二金属垫圈之间。

优选的，所述压紧螺钉的顶部设有用于对压紧螺钉施加力矩的沉孔，所述过渡孔孔口的螺纹孔小径大于与第二金属垫圈的盲孔大径。

优选的，还包括与压紧螺钉配合的锁紧件，所述锁紧件的中部沿其长度方向设有与光纤配合的光孔；所述锁紧件的两端分别与压紧螺钉及扳手配合，用于对压紧螺钉施加力矩。

优选的，还包括与压紧螺钉配合的锁紧件，所述锁紧件与压紧螺钉配合的一端为一字型施力部，所述压紧螺钉的顶部为与之配合的一字型沉孔，所述锁紧件的另一端为与扳手配合的四方部。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过在过渡法兰及悬挂器的侧壁开设过孔及过渡孔，将光纤从过渡法兰的过孔送入并从悬挂器的过渡孔伸出；同时利用密封组件一实现光纤与过孔的密封，利用密封组件二实现光纤与过渡孔的密封。利用本实用新型实现悬挂器与光纤的互不干扰，保证光纤的安全运行，从而延长其使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种井口套管头装置的结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视图；

图3是图1中密封组件一的局部放大图；

图4是图1中密封组件二的局部放大图；

图5是本实用新型一个实施例中的锁紧件的结构示意图；

图中：1-过渡法兰，2-套管头，3-悬挂器，4-石油套管，5-光纤，6-过孔，7-密封组件一，8-过渡孔，9-密封组件二，10-锁紧件，11-光孔，12-密封垫环；100-施力部，101-四方部；71-压帽，72-第一金属垫圈，73-第一橡胶密封圈；91-压紧螺钉，92-第二金属垫圈，93-第二橡胶密封圈。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的一种井口套管头装置包括用于与采油树相连的过渡法兰1，所述过渡法兰1与套管头2通过螺栓连接，所述过渡法兰1与套管头2的内孔中心线重合，所述套管头2的中心孔上部与悬挂器3配合，同时，悬挂器3的上端面通过密封垫环12与过渡法兰1的下端面实现密封配合；所述悬挂器3的中心孔两端螺纹连接石油套管4，且两端石油套管4延伸至套管头2及过渡法兰1的中心孔内；所述过渡法兰1的侧壁上设有供光纤5穿过的过孔6，所述过孔6与过渡法兰1的中心孔贯通，所述过孔6的外侧孔口设有用于密封光纤5的密封组件一7；所述悬挂器3的侧壁设有供光纤5通过的过渡孔8，所述过渡孔8的上端朝向过渡法兰1的中心孔内、下端朝向套管头2的中心孔内，所述过渡孔1的孔口设有用于密封光纤5的密封组件二9。光纤从过渡法兰的过孔送入并从悬挂器的过渡孔伸出；同时利用密封组件一实现光纤与过孔的密封，利用密封组件二实现光纤与过渡孔的密封，实现悬挂器与光纤的互不干扰，避免后续工作对光纤造成损害。

具体操作时，如图1、2所示，将光纤5环绕在悬挂器3上端孔口的石油套管4外壁，所述光纤5的一端贯穿过渡法兰1侧壁的过孔6并延伸至过渡法兰1外部，所述光纤5的另一端贯穿悬挂器3侧壁的过渡孔8并沿套管头2的中心孔向下延伸。这样操作能够实现光纤与悬挂器互不干扰，也可避免后续工具、设备在工作过程中对光纤造成干扰，避免损毁光纤的现象产生。

在本实用新型的一个优选实施例中，如图1所示，所述过渡孔8平行于悬挂器3的中心孔，所述密封组件二9设置于过渡孔8的上端孔口。采用该结构方便加工制作，同时也方便光纤的安装及密封操作。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图2、3所示，所述密封组件一7包括压帽71、两个第一金属垫圈72和若干个第一橡胶密封圈73，两个第一金属垫圈72和若干个第一橡胶密封圈73的外径相同、且其中部均设有与光纤5紧配合的通孔，所述压帽71的中部设有与光纤5间隙配合的通孔；所述过孔6孔口设有与压帽71配合的螺纹孔及与第一金属垫圈72配合的盲孔，所述螺纹孔及盲孔直径均大于过孔6直径；若干个第一橡胶密封圈73并列设置于两个第一金属垫圈72之间。其中，第一橡胶密封圈的外圆与过孔紧配合，利用若干个第一橡胶密封圈套装在光纤上，实现光纤在过孔内的密封，借助两个第一金属垫圈对若干个第一橡胶密封圈进行保护，避免光纤在操作过程中第一橡胶密封圈发生移位，最后利用压帽将第一金属垫圈及第一橡胶密封圈压紧固定，从而实现光纤在过孔内的密封固定。

进一步优化上述技术方案，如图3所示，所述过孔6孔口的螺纹孔的小径大于与第一金属垫圈72配合的盲孔直径，所述压帽71的中部通孔直径小于第一金属垫圈72的外径。利用该结构能够确保压帽对第一金属垫圈压紧；同时压帽的中部通孔大于光纤外径，方便光纤自由穿过压帽。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图4所示，所述密封组件二9包括压紧螺钉91、两个第二金属垫圈92和若干个第二橡胶密封圈93，两个第二金属垫圈92和若干个第二橡胶密封圈93的外径相同、且其中部均设有与光纤5紧配合的通孔，所述压紧螺钉91的中部设有与光纤5间隙配合的通孔；所述过渡孔8的上端孔口设有与压紧螺钉91配合的螺纹孔及与第二金属垫圈92配合的盲孔，所述螺纹孔及盲孔直径均大于过渡孔8直径；若干个第二橡胶密封圈93并列设置于两个第二金属垫圈92之间。其中，第二橡胶密封圈的外圆与过渡孔紧配合，利用若干个第二橡胶密封圈套装在光纤上，实现对光纤的密封作用，借助两个第二金属垫圈对若干个第二橡胶密封圈起到保护作用，避免光纤在操作过程中第二橡胶密封圈发生移位，最后利用压紧螺钉将第二金属垫圈及第二橡胶密封圈压紧固定，从而实现光纤在过渡孔内的密封固定。

在本实用新型的一个优选实施例中，如图4所示，所述压紧螺钉91的顶部设有用于对压紧螺钉91施加力矩的沉孔910，所述过渡孔8孔口的螺纹孔小径大于与第二金属垫圈92的盲孔大径。

在本实用新型的一个优选实施例中，还包括与压紧螺钉91配合的锁紧件10，所述锁紧件10的中部沿其长度方向设有与光纤5配合的光孔11；所述锁紧件10的两端分别与压紧螺钉91及扳手配合，用于对压紧螺钉91施加力矩。其中，所述锁紧件10与压紧螺钉91配合的一端为一字型施力部100，所述压紧螺钉91的顶部为与之配合的一字型沉孔，所述锁紧件10的另一端为与扳手配合的四方部101。利用扳手与锁紧件的四方部配合施加力矩，通过锁紧件的一字型施力部将力矩传递至压紧螺钉，从而实现对第二金属垫圈的锁紧固定。

经过试验，悬挂器上端开设过渡孔安装密封组件二的装置和过渡法兰开设过孔并安装密封组件一的装置均可承受35MPa的压强，达到了光纤穿过悬挂器进行测井，同时不影响悬挂器本身性能的目的。

本实用新型在应用过程中，通过在过渡法兰的侧壁开设过孔为光纤提供出口，密封光纤并承载采油树，通过与悬挂器螺纹拧紧的石油套管，光纤环绕在石油套管外壁实现平滑过渡，防止光纤折死弯。光纤通过石油套管外壁，石油套管的内孔并通过悬挂器进行其它作业对光纤不会造成损坏。本实用新型并不影响悬挂器的使用性能，并且后续工具、设备也不会对光纤造成干扰，避免损毁光纤的现象发生。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种井口套管头装置，其特征在于：包括用于与采油树相连的过渡法兰，所述过渡法兰与套管头通过螺栓连接，所述过渡法兰与套管头的内孔中心线重合，所述套管头的中心孔上部与悬挂器配合，所述悬挂器的中心孔两端螺纹连接石油套管，且两端石油套管延伸至套管头及过渡法兰的中心孔内；所述过渡法兰的侧壁上设有供光纤穿过的过孔，所述过孔与过渡法兰的中心孔贯通，所述过孔的外侧孔口设有用于密封光纤的密封组件一；所述悬挂器的侧壁设有供光纤通过的过渡孔，所述过渡孔的上端朝向过渡法兰的中心孔内、下端朝向套管头的中心孔内，所述过渡孔的孔口设有用于密封光纤的密封组件二。

2.根据权利要求1所述的井口套管头装置，其特征在于：所述光纤环绕在悬挂器上端孔口的石油套管外部，所述光纤的一端贯穿过渡法兰侧壁的过孔并延伸至过渡法兰外部，所述光纤的另一端贯穿悬挂器侧壁的过渡孔并沿套管头的中心孔向下延伸。

3.根据权利要求1所述的井口套管头装置，其特征在于：所述过渡孔平行于悬挂器的中心孔，所述密封组件二设置于过渡孔的上端孔口。

4.根据权利要求1所述的井口套管头装置，其特征在于：所述密封组件一包括压帽、两个第一金属垫圈和若干个第一橡胶密封圈，两个第一金属垫圈和若干个第一橡胶密封圈的外径相同、且其中部均设有与光纤紧配合的通孔，所述压帽的中部设有与光纤间隙配合的通孔；所述过孔孔口设有与压帽配合的螺纹孔及与第一金属垫圈配合的盲孔，所述螺纹孔及盲孔直径均大于过孔直径；若干个第一橡胶密封圈并列设置于两个第一金属垫圈之间。

5.根据权利要求4所述的井口套管头装置，其特征在于：所述过孔孔口的螺纹孔的小径大于与第一金属垫圈配合的盲孔直径，所述压帽的中部通孔直径小于第一金属垫圈的外径。

6.根据权利要求1-5任一项所述的井口套管头装置，其特征在于：所述密封组件二包括压紧螺钉、两个第二金属垫圈和若干个第二橡胶密封圈，两个第二金属垫圈和若干个第二橡胶密封圈的外径相同、且其中部均设有与光纤紧配合的通孔，所述压紧螺钉的中部设有与光纤间隙配合的通孔；所述过渡孔的上端孔口设有与压紧螺钉配合的螺纹孔及与第二金属垫圈配合的盲孔，所述螺纹孔及盲孔直径均大于过渡孔直径；若干个第二橡胶密封圈并列设置于两个第二金属垫圈之间。

7.根据权利要求6所述的井口套管头装置，其特征在于：所述压紧螺钉的顶部设有用于对压紧螺钉施加力矩的沉孔，所述过渡孔孔口的螺纹孔小径大于与第二金属垫圈的盲孔大径。

8.根据权利要求6所述的井口套管头装置，其特征在于：还包括与压紧螺钉配合的锁紧件，所述锁紧件的中部沿其长度方向设有与光纤配合的光孔；所述锁紧件的两端分别与压紧螺钉及扳手配合，用于对压紧螺钉施加力矩。

9.根据权利要求7所述的井口套管头装置，其特征在于：还包括与压紧螺钉配合的锁紧件，所述锁紧件与压紧螺钉配合的一端为一字型施力部，所述压紧螺钉的顶部为与之配合的一字型沉孔，所述锁紧件的另一端为与扳手配合的四方部。

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