CN213478318U - 一种封井器试压总成和连接封井器的试压法兰 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种封井器试压总成和连接封井器的试压法兰，连接封井器的试压法兰的法兰本体通过螺接与封井器、井口套管配合相连。使得法兰本体与封井器和井口套管连接变得简单，且方便拆卸。通过在法兰本体上开设的试压内腔内安装试压塞，试压塞、封井器和钻柱通过与法兰本体的配合，最终在法兰本体围成一个腔体，在通过密封结构对该腔体密封，使得该腔体成为一个密封腔体。而通过在试压塞设置内注孔和试压通孔，并使内注孔和试压通孔与钻柱相连通，最终能够通过环空注压力和钻柱内注压力两种方式进行注压。

Description

一种封井器试压总成和连接封井器的试压法兰

技术领域

本实用新型涉及钻井领域，具体为一种封井器试压总成和连接封井器的试压法兰。

背景技术

在油气田勘探开发中，钻井井控装置作为勘探过程中压力控制的一个重要的组成部分，一般通过套管头和井口井控装置连接，有效地控制了地层流体喷出，提供后期方案实施的必要条件。具体连接是钻井井控装置的法兰下部通过丝扣或焊接方式与一开套管相连接，法兰上部通过双头螺栓和螺帽与封井器组合底法兰连接紧固。

但是，现有技术中的法兰在连接后无法形成密闭空间，全井段试压极易造成裸眼段漏失，并且安装程序多，因此，急需一种具有安全性能高、安装简便、稳定性好、提高生产时效和加工成本低等特点的试压法兰。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种封井器试压总成和连接封井器的试压法兰，以解决现有技术中的法兰在连接后无法形成密闭空间，全井段试压极易造成裸眼段漏失，并且安装程序多的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本实用新型第一方面公开了一种连接封井器的试压法兰，包括：法兰本体、试压塞和密封结构；

所述法兰本体的第一端用于同封井器配合，第二端用于同井口套管相连；所述法兰本体的第一端开设有试压内腔，第二端开设有通孔；所述法兰本体内设有限位结构，所述限位结构用于阻止所述试压塞进入所述通孔；

所述试压塞安装于所述试压内腔内，且所述试压塞的第二端与所述限位结构配合；所述试压塞的第一端端面轴向设有内注孔，所述试压塞的第一端径向开设有试压通孔，所述试压通孔与所述内注孔连通；

所述试压塞用于同所述封井器的闸板总成围成试压腔，并通过所述密封结构实现密封。

优选的，所述试压塞的第一端端面设置有第一丝扣，所述第一丝扣的内端与所述内注孔连通。

优选的，所述试压内腔的直径大于所述通孔的直径，

所述限位结构包括：形成于所述试压内腔与所述通孔之间的承压台阶；

所述试压塞的第二端与所述承压台阶限位配合。

优选的，所述密封结构包括：端面密封结构和周面密封结构；

所述端面密封结构设置于所述法兰本体的第一端的端面；

所述周面密封结构设置于所述试压塞的第二端外壁与所述试压内腔的内壁之间。

优选的，所述端面密封结构包括：第一密封件；所述法兰本体的第一端面开设有安装所述第一密封件的第一槽；

所述周面密封结构，包括：第二密封件和第三密封件；所述试压塞的第二端外壁开设有第二槽和第三槽；所述第二槽用于安装所述第二密封件，所述第三槽用于安装所述第三密封件。

优选的，所述第一密封件为钢圈，所述第一槽为梯形环状槽；

所述第二密封件为O型密封圈，所述第三密封件为方形密封圈。

优选的，还包括：螺帽和双头螺栓；

所述法兰本体的第一端端面周向开设有用于与所述封井器的法兰对应的多个通孔，所述螺帽和双头螺栓通过配合用于所述法兰本体与所述封井器的法兰连接。

本实用新型第二方面公开了一种封井器试压总成，包括：封井器和本实用新型第一方面公开的试压法兰。

优选的，所述封井器包括：钻杆闸板总成；

所述钻杆闸板总成包括：钻杆；所述钻杆连接所述试压塞的第一端。

优选的，所述封井器包括：套管闸板总成；

所述套管闸板总成包括：套管和变扣接头；所述套管通过所述变扣接头连接所述试压塞的第一端。

基于上述本实用新型实施例提供的一种封井器试压总成和连接封井器的试压法兰，连接封井器的试压法兰的法兰本体通过螺接与封井器、井口套管配合相连。使得法兰本体与封井器和井口套管连接变得简单，且方便拆卸。通过在法兰本体上开设的试压内腔内安装试压塞，试压塞、封井器和钻柱通过与法兰本体的配合，最终在法兰本体围成一个腔体，在通过密封结构对该腔体密封，使得该腔体成为一个密封腔体。而通过在试压塞设置内注孔和试压通孔，并使内注孔和试压通孔与钻柱相连通，最终能够通过环空注压力和钻柱内注压力两种方式进行注压。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种连接封井器的试压法兰结构示意图。

其中，螺帽1，钢圈2，O型密封圈3，方形密封圈4，法兰本体5，第二丝扣6，试压内腔7，试压塞8，双头螺栓9，第一丝扣10，试压通孔11，通孔12。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

本实用新型实施例提供一种连接封井器的试压法兰，参见图1，为连接封井器的试压法兰的结构示意图，所述连接封井器的试压法兰包括：法兰本体5、试压塞8和密封结构；

所述法兰本体5的第一端用于同封井器配合，第二端用于同井口套管相连；所述法兰本体5的第一端开设有试压内腔7，第二端开设有通孔12；所述法兰本体5内设有限位结构，所述限位结构用于阻止所述试压塞8进入所述通孔12；

所述试压塞8安装于所述试压内腔7内，且所述试压塞8的第二端与所述限位结构配合；所述试压塞8的第一端端面轴向设有内注孔，所述试压塞8的第一端径向开设有试压通孔11，所述试压通孔11与所述内注孔连通；

所述试压塞8用于同所述封井器的闸板总成围成试压腔，并通过所述密封结构实现密封。

需要说明的是，法兰本体5的一部分开设试压内腔7，即第一端开设试压内腔7，另一部分开设通孔12，即第二端开设通孔12，试压内腔7和通孔12是相连通的，在本实用新型中，限位结构可以设置在试压内腔7中，也可以设置在通孔12中，还可以设置在试压内腔7与通孔12的过度段处，当试压塞8安装至试压内腔7时，试压塞8的第二端与限位结构相配合，限位结构能够阻止试压塞8从试压内腔7中进入通孔12，在密封性试压时，该限位结构在限位同时还起到对试压塞8承压的作用。

还需要说明的是，由于法兰本体的第一端与封井器配合相连，试压塞8的第一端与钻柱相连通，因此，试压塞8和封井器的闸板总成围成了一个腔体，在通过密封结构对所围成的腔体进行密封，使得该腔体成为一个密封腔体，该密封腔体为试压腔。

值得注意的是，试压塞8的第一端与钻柱连通，而试压塞8的第一端端面轴向设置的内注孔和试压塞8的第一端径向开设的试压通孔11是相连通，因此，内注孔、试压通孔11和钻柱是相连通，通过钻柱可采用环空注压力和钻柱内注压力两种方式进行注压，

通过上述公开的技术方案，法兰本体通过与封井器、井口套管配合相连，并在开设的试压内腔内安装试压塞，试压塞、封井器和钻柱通过与法兰本体的配合，最终在法兰本体围成一个腔体，在通过密封结构对该腔体密封，使得该腔体成为一个密封腔体，还通过在试压塞设置内注孔和试压通孔，并使内注孔和试压通孔与钻柱相连通，最终能够通过环空注压力和钻柱内注压力两种方式进行注压。

进一步，所述连接封井器的试压法兰，所述试压塞8的第一端端面设置有第一丝扣10，所述第一丝扣10的内端与所述内注孔连通。

需要说明的是，通过在试压塞8的第一端设置第一丝扣10，然后试压塞8 通过第一丝扣10与钻柱螺接，可以方便试压塞8与钻柱的连接和拆卸，从而提高安装和拆卸效率。

进一步，所述试压内腔7的直径大于所述通孔12的直径，

所述限位结构包括：形成于所述试压内腔7与所述通孔12之间的承压台阶；

所述试压塞8的第二端与所述承压台阶限位配合。

需要说明的是，将试压内腔7的直径设置为大于所述通孔12的直径，试压内腔7与通孔12接壤处就形成了一个承压台阶，该台阶能够阻止试压塞8进入通孔12。

值得注意的是，通孔12的直径需小于试压塞8的外径，这样试压塞8就不能从试压内腔7进入通孔12，并且能够在密封性试压时，承压台阶在限位同时还起到对试压塞8承压的作用。

进一步，所述密封结构包括：端面密封结构和周面密封结构；

所述端面密封结构设置于所述法兰本体5的第一端的端面；

所述周面密封结构设置于所述试压塞8的第二端外壁与所述试压内腔7的内壁之间。

需要说明的是，法兰本体5的第一端是与封井器配合相连，由于制造工艺问题和装配工艺问题，法兰本体5的第一端面与封井器连接处存在缝隙，因此，需要在法兰本体5的第一端的端面设置端面密封结构，使得试压塞8、封井器和钻柱所围成的腔的密封性增加。

试压内腔7的直径大于试压塞8的第二端外壁直径，故试压内腔7与试压塞 8的第二端存在间隙，因此，需要在试压塞8第二端的外侧设置周面密封结构，通过设置周面密封结构，能够增加试压塞8、封井器和钻柱所围成的腔的密封性。

进一步，所述端面密封结构，包括：第一密封件；

所述法兰本体5的第一端面开设有安装所述第一密封件的第一槽；

所述周面密封结构，包括：第二密封件和第三密封件；

所述试压塞8的第二端外壁开设有第二槽和第三槽；

所述第二槽用于安装所述第二密封件，所述第三槽用于安装所述第三密封件。

需要说明的是，所述第一密封件为钢圈2，所述第一槽为梯形环状槽；所述第二密封件为O型密封圈3，所述第三密封件为方形密封圈4。

还需要说明的是，所述第一密封件可以为钢圈，也可以为橡胶密封圈，在本实用新型中，优选第一密封件为钢圈，但并不仅限于钢圈。所述第一槽可以为梯形环状槽，也可以为其他能够安装第一密封件的槽，因此，本实用新型中，第一槽的类型需根据第一密封件进行选择，并不仅限于梯形环状槽。

所述第二密封件可以为O型密封圈，也可以为其他具有密封效果的密封圈，在本实用新型中，优选第二密封件为O型密封圈，但所述第二密封件并不仅限于O型密封圈。

所述第三密封件可以为方形密封圈，也可以为其他具有密封效果的密封圈，在本实用新型中，优选第三密封件为方形密封圈，但所述第三密封件并不仅限于O型密封圈。

值得注意的是，第二密封件和第三密封件可以为相同的密封件，也可以为不同的密封件，在本实用新型中，优选第二密封件与第三密封件不相同。

进一步，所述连接封井器的试压法兰，还包括：螺帽1和双头螺栓9；

所述法兰本体5的第一端端面周向开设有用于与所述封井器的法兰对应的多个通孔，所述螺帽1和双头螺栓9通过配合用于所述法兰本体5与所述封井器的法兰连接。

需要说明的是，通过螺帽1和双头螺栓9将法兰本体5与封井器连接，降低了法兰本体5与封井器的安装和拆卸难度，并提高了连接强度。

基于图1，本实用新型还提供了一种封井器试压总成，包括：封井器和试压法兰；

所述试压法兰包括：法兰本体5、试压塞8和密封结构；

所述法兰本体5的第一端用于同封井器配合，第二端用于同井口套管相连；

所述法兰本体5的第一端开设有试压内腔7，第二端开设有通孔12；

所述法兰本体5内设有限位结构，所述限位结构用于阻止所述试压塞8进入所述通孔12；

所述试压塞8安装于所述试压内腔7内，且所述试压塞8的第二端与所述限位结构配合；

所述试压塞8的第一端端面轴向设有内注孔，所述试压塞8的第一端径向开设有试压通孔11，所述试压通孔11与内注孔连通，所述试压塞8的第一端用于同钻柱连通；

所述试压塞8用于与所述封井器和所述钻柱围成腔，并通过密封结构实现密封；

所述钻柱与试压塞8的第一端相连。

通过上述公开的技术方案，连接封井器的试压法兰的法兰本体通过螺接与封井器、井口套管配合相连。使得法兰本体与封井器和井口套管连接变得简单，且方便拆卸。通过在法兰本体上开设的试压内腔内安装试压塞，试压塞、封井器和钻柱通过与法兰本体的配合，最终在法兰本体围成一个腔体，在通过密封结构对该腔体密封，使得该腔体成为一个密封腔体。而通过在试压塞设置内注孔和试压通孔，并使内注孔和试压通孔与钻柱相连通，最终能够通过环空注压力和钻柱内注压力两种方式进行注压。

进一步，所述封井器试压总成，所述封井器包括：钻杆闸板总成；

所述钻杆闸板总成包括：钻杆；

所述钻杆连接所述试压塞8的第一端。

为了便于理解上述方案，参考图1，下面对本方案作进一步介绍。

一种连接封井器的试压法兰由双头螺栓和螺帽，钢圈，试压塞及密封圈，法兰本体，其下端丝扣、上部试压内腔和外周通孔组成。法兰本体下端加工丝扣将与安装套管扣型一致，将与井口套管相连接。上端内部加工试压内腔，可直接坐入试压塞，并在上端外圈加工20个通孔，保证穿入双头螺栓与上部封井器底端法兰相连接。上顶端面加工一圈梯形环状槽，放入密封钢圈，确保与上部封井器组合底端法兰密封性。将由试压塞密封圈、钢圈和封井器闸板总成组成试压密封腔，达到各种封井器闸板试压的目的。

所述的试压塞下部圆柱体与试压内腔构成一定间隙，中间加工有两道试压密封槽，分别放入两种橡胶密封圈。上部为空心圆柱体，内部加工丝扣可与钻柱相连，能够将试压塞下放至试压内腔中。中间加工试压通孔，采用丝扣连接，可采用环空注压力和钻柱内注压力两种方式。

所述的试压内腔为圆柱空腔，加工直径比法兰本体的通孔大，方便更容易坐入试压塞，底部加工承压台阶，试压时可将压力传递到承压台阶上。

具体的，一种连接封井器的试压法兰，由螺帽1，钢圈2，O型密封圈3，方形密封圈4，法兰本体5，下端丝扣6，试压内腔7，试压塞8，双头螺栓9，丝扣10，试压通孔11组成。

法兰本体5上加工有下端丝扣6，与安装套管扣型相同，上部加工试压内腔7将与试压塞8配合，顶部端面加工梯形钢圈槽与钢圈2配合，外周加工20个通孔，使用双头螺栓9和螺帽1将封井器四通底法兰连接固定，将由O型密封圈 3、方形密封圈4、钢圈2和封井器闸板总成组成试压密封腔，达到各种封井器闸板密封性试压的目的。

所述的钢圈2为环形钢圈，放在法兰本体5顶端加工的梯形环状槽内，并与上部安装的封井器底端法兰上的梯形环状槽相扣合，试压期间与试压塞和封井器闸板总成组成一个密封腔，起到密封作用。

所述的O型密封圈3和方形密封圈4均采用丁晴橡胶制成，作为试压塞8的密封装置，起到双密封作用。试压塞8下放到位后，对试压塞8外圈和试压内腔7之间间隙进行封闭。

所述的法兰本体5由钢材锻造制成，上下均为圆柱体，中心加工一条上下通孔。下圆柱体内部加工丝扣6，丝扣与连接套管扣型相一致，将与井口套管相连接。上圆柱体内部加工试压内腔7，可直接坐入试压塞8，并在上圆柱体外圈加工20个通孔，保证穿入双头螺栓9，与上部封井器底端法兰相连接，采用螺帽1进行紧固。上圆柱体顶端加工一圈梯形槽，放入钢圈2，确保与上部封井器底端法兰密封性。

所述的试压内腔7为圆柱空腔，加工直径比法兰本体5的通孔大，方便更容易坐入试压塞8，底部加工承压台阶，密封性试压时可将压力传递到承压台阶上，对井眼无任何伤害。

所述试压塞8由圆柱体钢材锻造而成，下部圆柱体与试压内腔7构成一定间隙，中间加工有两道试压密封槽，分别放入O型密封圈3和方形密封圈4。上部为空心圆柱体，内部有丝扣10可与钻柱相连，能够将试压塞8下放到位，中间加工试压通孔11，采用丝扣连接，可使用环空注压力和钻柱内注压力两种方式。

所述的丝扣10是与钻杆扣型相一致，可与钻杆直接相连接，起到连接和密封作用。

所述的试压通孔11是一套带有丝扣的通孔，其加工在试压塞8上部空心圆柱体上，是连接钻杆水眼内部和外部环空的通道。可改变向试压密封腔内注压的方式，使用丝堵封闭通孔后便从环空进行注清水进行密封性试压，不封闭时可从钻杆水眼内进行注清水密封性试压。

现场使用时，可在一开套管上连接双公套管短节，双公短节公扣端与简易试压法兰的下端丝扣6相连固定，法兰本体5顶端放置钢圈2和封井器四通装置，将法兰本体5上部外周通孔与封井器四通底法兰通孔相对齐，通过双头螺栓9和螺帽1进行连接并紧固。若封井器安装钻杆闸板总成，则采用相应尺寸的钻杆连接试压塞8，下放至试压内腔7内，关闭封井器闸板总成进行环空或钻杆内注压；若封井器安装套管闸板总成，则采用相应尺寸的套管，通过变扣接头连接至试压塞8，下放至试压内腔7内，关闭封井器闸板总成进行环空或套管内注压。

本实用新型解决了现场二开封井器钻杆闸板总成和二开套管闸板总成密封性试压的难题，且结构简单、操作方便，易于大面积推广使用。

有益效果：

在满足连接一开套管和封井器四通的前提下，能够做到安全高效的安装，井口稳定性能高；可满足各种试压需求，井控安全可靠性高；现场仅下入试压塞即可完成试压，方法简单易行，可靠性高；底部采用丝扣连接，可达到重复使用的要求，节约制造时间和生产成本；安装和试压程序简单，便于人员学习和操作，并能做到井控风险可控要求，完全符合现场推广应用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种连接封井器的试压法兰，其特征在于，包括：法兰本体(5)、试压塞(8)和密封结构；

所述法兰本体(5)的第一端用于同封井器配合，第二端用于同井口套管相连；所述法兰本体(5)的第一端开设有试压内腔(7)，第二端开设有通孔(12)；所述法兰本体(5)内设有限位结构，所述限位结构用于阻止所述试压塞(8)进入所述通孔(12)；

所述试压塞(8)安装于所述试压内腔(7)内，且所述试压塞(8)的第二端与所述限位结构配合；所述试压塞(8)的第一端端面轴向设有内注孔，所述试压塞(8)的第一端径向开设有试压通孔(11)，所述试压通孔(11)与所述内注孔连通；

所述试压塞(8)用于同所述封井器的闸板总成围成试压腔，并通过所述密封结构实现密封。

2.根据权利要求1所述的试压法兰，其特征在于，所述试压塞(8)的第一端端面设置有第一丝扣(10)，所述第一丝扣(10)的内端与所述内注孔连通。

3.根据权利要求1所述的试压法兰，其特征在于，所述试压内腔(7)的直径大于所述通孔(12)的直径，

所述限位结构包括：形成于所述试压内腔(7)与所述通孔(12)之间的承压台阶；

所述试压塞(8)的第二端与所述承压台阶限位配合。

4.根据权利要求1所述的试压法兰，其特征在于，所述密封结构包括：端面密封结构和周面密封结构；

所述端面密封结构设置于所述法兰本体(5)的第一端的端面；

所述周面密封结构设置于所述试压塞(8)的第二端外壁与所述试压内腔(7)的内壁之间。

5.根据权利要求4所述的试压法兰，其特征在于，所述端面密封结构包括：第一密封件；所述法兰本体(5)的第一端面开设有安装所述第一密封件的第一槽；

所述周面密封结构，包括：第二密封件和第三密封件；所述试压塞(8)的第二端外壁开设有第二槽和第三槽；所述第二槽用于安装所述第二密封件，所述第三槽用于安装所述第三密封件。

6.根据权利要求5所述的试压法兰，其特征在于，所述第一密封件为钢圈(2)，所述第一槽为梯形环状槽；

所述第二密封件为O型密封圈(3)，所述第三密封件为方形密封圈(4)。

7.根据权利要求1所述的试压法兰，其特征在于，还包括：螺帽(1)和双头螺栓(9)；

所述法兰本体(5)的第一端端面周向开设有用于与所述封井器的法兰对应的多个通孔，所述螺帽(1)和双头螺栓(9)通过配合用于所述法兰本体(5)与所述封井器的法兰连接。

8.一种封井器试压总成，其特征在于，包括：封井器和如权利要求1-7中任一项所述的试压法兰。

9.根据权利要求8所述的封井器试压总成，其特征在于，所述封井器包括：钻杆闸板总成；

所述钻杆闸板总成包括：钻杆；所述钻杆连接所述试压塞(8)的第一端。

10.根据权利要求8所述的封井器试压总成，其特征在于，所述封井器包括：套管闸板总成；

所述套管闸板总成包括：套管和变扣接头；所述套管通过所述变扣接头连接所述试压塞(8)的第一端。

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