CN212958540U - 一种用于油气井高压作业的井口保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于油气井高压作业的井口保护装置，包括安装在采油树底部的油管挂以及连接在采油树顶部的连接法兰，连接法兰顶部连接有长度调节内筒，长度调节内筒的外壁上端螺纹连接有长度调节外筒，长度调节外筒外壁上固定有转矩杆，长度调节外筒顶部连接有中心滑管连接头，中心滑管连接头底部中心位置安装有中心滑管，中心滑管依次穿设在长度调节外筒、长度调节内筒、连接法兰、采油树内腔后进入油管挂内腔，中心滑管外壁下端设有密封机构安装槽，密封机构安装槽内设有与油管挂内腔中背压阀螺纹上的密封面上部对接的密封机构。本实用新型膨胀密封方式可以适应多种采油树的密封需求，密封可靠性大幅提升，同时提升井口保护装置的耐压等级。

Description

一种用于油气井高压作业的井口保护装置

技术领域

本实用新型涉及油气井高压作业领域，尤其涉及一种用于油气井高压作业的井口保护装置。

背景技术

目前在油气井生产作业中，需要进行压裂、注水以及注酸作业，作业压力通常会高出采油树本身的压力等级很多，为了保护采油树内腔不接触高压液流，需要安装一种井口保护装置，隔绝注入液与采油树内腔直接接触。而目前通常所使用的井口保护装置，因需要同时适用于不同品牌采油树，密封不同大小的采油树内腔，能达到的压力密封等级较低，无法满足使用。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种用于油气井高压作业的井口保护装置。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种用于油气井高压作业的井口保护装置，包括安装在采油树底部的油管挂以及连接在采油树顶部的连接法兰，所述连接法兰顶部连接有长度调节内筒，所述长度调节内筒的外壁上端螺纹连接有长度调节外筒，所述长度调节外筒外壁上固定有转矩杆，所述长度调节外筒顶部连接有中心滑管连接头，所述中心滑管连接头底部中心位置安装有中心滑管，所述中心滑管依次穿设在长度调节外筒、长度调节内筒、连接法兰、采油树内腔后进入油管挂内腔，所述中心滑管外壁下端设有密封机构安装槽，所述密封机构安装槽内设有与油管挂内腔中背压阀螺纹上的密封面上部对接的密封机构。

所述密封机构包括从上到下依次设置的支撑块、密封胶垫和压铁。

所述密封胶垫的上表面设有第一锥形环槽且下表面设有第二锥形环槽，所述支撑块下表面设有与第一锥形环槽对应的第一锥形环块，所述第一锥形环块插接在第一锥形环槽内，所述压铁上表面设有与第二锥形环槽对应的第二锥形环块，所述第二锥形环块插接在第二锥形环槽内。

所述中心滑管连接头顶部中心位置设有与注入管线连接用的连接丝扣。

所述连接法兰内腔与中心滑管的接触面上设有若干密封环。

所述长度调节外筒外壁上端通过螺纹连接有第一限位块，所述中心滑管连接头底部穿入第一限位块内部，所述中心滑管连接头底部设有T形卡环，所述第一限位块内设有与T形卡环配合的截留槽，所述中心滑管顶部插接在中心滑管连接头底部的T形卡环内并通过螺纹连接，所述中心滑管连接头的T形卡环与第一限位块内壁贴合，所述中心滑管连接头外壁上在第一限位块上方通过螺纹连接有第二限位块。

所述第一限位块顶部在中心滑管连接头外围设有保护垫环。

所述长度调节内筒套设在连接法兰的外壁上端且通过螺纹连接。

所述长度调节外筒侧壁上设有转矩杆安装座，所述转矩杆通过螺纹连接方式安装在转矩杆安装座上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中心滑管为可调节长度的方式，可以适应大多数采油树规格的深度需求；使用挤压膨胀密封机构，其挤压动力利用中心滑管端面的外螺纹与油管挂内腔的背压阀螺纹连接的预紧力挤压压铁底部，使密封胶膨胀形成密封，此设计既使得密封机构简单可靠，又达到了中心滑管与背压阀螺纹连接防松的目的；密封机构由支撑块、密封胶垫、压铁组成，密封原理：密封机构的压铁与密封胶垫之间、密封胶垫与支撑块之间皆采用锥面配合的方式，当压铁底部承受压力时，密封胶垫上下两侧受挤压膨胀形成双道密封唇边，密封胶垫膨胀同时与油管挂内腔以及中心滑管外壁形成挤压密封，而且在额定压力内，井下压力越大密封效果越佳，不同品牌规格之间采油树内腔的密封面尺寸会有差异，此种膨胀密封方式可以适应多种采油树的密封需求，密封可靠性大幅提升，同时提升井口保护装置的耐压等级，隔离在高压作业时井下的反推压力，防止其进入到采油树内腔中，从而有效保护采油树。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为油管挂内腔部分的示意图；

图3为图2中A的放大图；

图4为图1中上端的示意图；

图中：1-采油树；2-油管挂；3-连接法兰；4-长度调节内筒；5-长度调节外筒；6-转矩杆；7-中心滑管连接头；8-中心滑管；9-支撑块；10-密封胶垫；11-压铁；12-注入管线；13-连接丝扣；14-转矩杆安装座；15-背压阀螺纹；16-第一限位块；17-T形卡环；18-第二限位块；19-保护垫环；

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1至图4所示，一种用于油气井高压作业的井口保护装置，包括安装在采油树1底部的油管挂2以及连接在采油树1顶部的连接法兰3，所述连接法兰3顶部连接有长度调节内筒4，所述长度调节内筒4的外壁上端螺纹连接有长度调节外筒5，所述长度调节外筒5外壁上固定有转矩杆6，所述长度调节外筒5顶部连接有中心滑管连接头7，所述中心滑管连接头7底部中心位置安装有中心滑管8，所述中心滑管8依次穿设在长度调节外筒5、长度调节内筒4、连接法兰3、采油树1内腔后进入油管挂2内腔，所述中心滑管8外壁下端设有密封机构安装槽，所述密封机构安装槽内设有与油管挂2内腔中背压阀螺纹15上的密封面上部对接的密封机构。

所述密封机构包括从上到下依次设置的支撑块9、密封胶垫10和压铁11。

所述密封胶垫10的上表面设有第一锥形环槽且下表面设有第二锥形环槽，所述支撑块9下表面设有与第一锥形环槽对应的第一锥形环块，所述第一锥形环块插接在第一锥形环槽内，所述压铁11上表面设有与第二锥形环槽对应的第二锥形环块，所述第二锥形环块插接在第二锥形环槽内。

所述中心滑管连接头7顶部中心位置设有与注入管线12连接用的连接丝扣13。

所述连接法兰3内腔与中心滑管8的接触面上设有若干密封环。

所述长度调节外筒5外壁上端通过螺纹连接有第一限位块16，所述中心滑管连接头7底部穿入第一限位块16内部，所述中心滑管连接头7底部设有T形卡环17，所述第一限位块16内设有与T形卡环17配合的截留槽，所述中心滑管8顶部插接在中心滑管连接头7底部的T形卡环17内并通过螺纹连接，所述中心滑管连接头7的T形卡环17与第一限位块16内壁贴合，所述中心滑管连接头7外壁上在第一限位块16上方通过螺纹连接有第二限位块18。

所述第一限位块16顶部在中心滑管连接头7外围设有保护垫环19。

所述长度调节内筒4套设在连接法兰3的外壁上端且通过螺纹连接。

所述长度调节外筒5侧壁上设有转矩杆安装座14，所述转矩杆6通过螺纹连接方式安装在转矩杆安装座14上。

本实用新型的井口保护装置主要由连接法兰3、长度调节机构、密封机构几部分组成，其利用采油树1顶部的连接法兰3将井口保护装置连接到采油树1上，通过转矩杆6顺时针转动，带动长度调节外筒5向下运动，长度调节外筒5同时带动中心滑管8向下位移，中心滑管8再带动密封机构深入到油管挂2内（中心滑管8伸出长度可以根据不同采油树1内腔深度进行调节，只需改变长度调节外筒5与长度调节内筒4的螺纹连接段长度即可），然后利用井口保护装置上部连接的注入管线12反向转动中心滑管8，与中心滑管8连接的背压阀螺纹15跟随转动，使背压阀螺纹15与油管挂2连接预紧，压铁11挤压使密封胶垫10膨胀与油管挂2内腔形成密封。密封机构由支撑块9、密封胶垫10、压铁11组成，密封原理为：利用背压阀螺纹15与油管挂2内腔连接的预紧力挤压压铁11底部，密封机构的压铁11与密封胶垫10之间、密封胶垫10与支撑块9之间皆采用锥面配合的方式，当压铁11底部承受压力时，密封胶垫10上下两侧受挤压膨胀形成双道密封唇边，密封胶垫10膨胀同时与油管挂2内腔以及中心滑管8外壁形成密封，而且在额定压力内，井下压力越大密封效果越佳，因井上采油树1有多种品牌规格，不同品牌规格之间采油树1内腔的密封面尺寸会有差异，此种膨胀密封方式可以适应多种采油树1的密封需求，密封可靠性大幅提升，同时提升井口保护装置的耐压等级，隔离在高压作业时井下的反推压力，防止其进入到采油树1内腔中，从而有效保护采油树1。

本实用新型使用时的具体操作为：

关闭采油树1主阀，拆下采油树帽，将井口保护装置的连接法兰3与采油树1顶部连接，井口保护装置上部与注入管线12连接；

正向转动转矩杆6根据具体的采油树1高度调节中心滑管8的位置，将中心滑管8下入到油管挂2的背压阀螺纹15的密封面上端；

然后反向转动上部注入管线12，利用背压阀螺纹15与油管挂2内腔连接的预紧力挤压压铁11底部，使压铁11挤压密封胶垫10使密封胶垫10膨胀形成密封；

井口保护装置安装完成，可进行压裂、注水或注酸等高压作业。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于油气井高压作业的井口保护装置，其特征在于，包括安装在采油树（1）底部的油管挂（2）以及连接在采油树（1）顶部的连接法兰（3），所述连接法兰（3）顶部连接有长度调节内筒（4），所述长度调节内筒（4）的外壁上端螺纹连接有长度调节外筒（5），所述长度调节外筒（5）外壁上固定有转矩杆（6），所述长度调节外筒（5）顶部安装有中心滑管连接头（7），所述中心滑管连接头（7）底部中心位置安装有中心滑管（8），所述中心滑管（8）依次穿设在长度调节外筒（5）、长度调节内筒（4）、连接法兰（3）、采油树（1）内腔后进入油管挂（2）内腔，所述中心滑管（8）外壁下端设有密封机构安装槽，所述密封机构安装槽内设有与油管挂（2）内腔中背压阀螺纹（15）上的密封面上部对接的密封机构；

所述密封机构包括从上到下依次设置的支撑块（9）、密封胶垫（10）和压铁（11）；

所述密封胶垫（10）的上表面设有第一锥形环槽且下表面设有第二锥形环槽，所述支撑块（9）下表面设有与第一锥形环槽对应的第一锥形环块，所述第一锥形环块插接在第一锥形环槽内，所述压铁（11）上表面设有与第二锥形环槽对应的第二锥形环块，所述第二锥形环块插接在第二锥形环槽内。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气井高压作业的井口保护装置，其特征在于，所述中心滑管连接头（7）顶部中心位置设有与注入管线（12）连接用的连接丝扣（13）。

3.根据权利要求2所述的一种用于油气井高压作业的井口保护装置，其特征在于，所述连接法兰（3）内腔与中心滑管（8）的接触面上设有若干密封环。

4.根据权利要求3所述的一种用于油气井高压作业的井口保护装置，其特征在于，所述长度调节外筒（5）外壁上端通过螺纹连接有第一限位块（16），所述中心滑管连接头（7）底部穿入第一限位块（16）内部，所述中心滑管连接头（7）底部设有T形卡环（17），所述第一限位块（16）内设有与T形卡环（17）配合的截留槽，所述中心滑管（8）顶部插接在中心滑管连接头（7）底部的T形卡环（17）内并通过螺纹连接，所述中心滑管连接头（7）的T形卡环（17）与第一限位块（16）内壁贴合，所述中心滑管连接头（7）外壁上在第一限位块（16）上方通过螺纹连接有第二限位块（18）。

5.根据权利要求4所述的一种用于油气井高压作业的井口保护装置，其特征在于，所述第一限位块（16）顶部在中心滑管连接头（7）外围设有保护垫环（19）。

6.根据权利要求4所述的一种用于油气井高压作业的井口保护装置，其特征在于，所述长度调节内筒（4）套设在连接法兰（3）的外壁上端且通过螺纹连接。

7.根据权利要求4所述的一种用于油气井高压作业的井口保护装置，其特征在于，所述长度调节外筒（5）侧壁上设有转矩杆安装座（14），所述转矩杆（6）通过螺纹连接方式安装在转矩杆安装座（14）上。

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