CN218844259U - 一种井压助封式高压堵漏夹具 - Google Patents

Abstract

井压助封式高压堵漏夹具，所述夹具安装到泄漏的套管丝扣处，第一半本体和第二半本体的结合处分别固定连接板，连接板的中央设有螺栓穿入的螺孔，第一半本体和第二半本体内安装两半上压环构成一个完整的上压环、两半下压环构成一个完整的下压环；完整的上压环与完整的下压环分别位于套管丝扣泄漏缝的两侧；上、下压环的纵截面形状是：近套管面是平行套管的直线，外侧为斜线；两半夹具上设有螺孔，螺孔内旋进顶丝，顶丝旋入后顶端接触到上下压环的外侧斜面。本实用新型解决现有夹具高压泄漏密封效果不佳的问题，提高了油气田高压井的套管丝扣泄漏的治理效果。

Description

一种井压助封式高压堵漏夹具

技术领域

本实用新型属于油气井开采设备技术领域，尤其涉及一种适用于油气井高性能的堵漏设备即堵漏夹具。

背景技术

在油气田井生产过程中，因为上扣扭矩不够，或者丝扣腐蚀原因，井口套管和接箍的丝扣连接处经常出现泄漏，油、气、水等介质会从井内渗出，使油气井口产生环境污染和安全隐患。

目前的解决办法是采用堵漏夹具对泄漏部位进行维修，安装堵漏夹具抱住泄漏的丝扣部位，再注入密封胶实现堵漏密封。

现有的堵漏夹具多采用夹具与管壁的硬密封配合堵漏胶的密封方式，对夹具与管壁的配合间隙有极高的要求，由于现场测绘和加工夹具时不可避免的会产生误差，加工出来的夹具在现场安装时经常不符合精度要求，导致堵漏失败。另外，部分井口管壁表面腐蚀，硬密封加堵漏胶的方式不能达到很好的密封效果。

现有的采用橡胶圈密封的堵漏夹具，受结构设计制约，仅仅依靠旋转端部螺钉对胶圈施加压力，增加了夹具的长度，在实际操作中，常常因为套管接箍下部的水泥环阻挡，使端部空间受到限制，无法安装此类夹具。而且在高压泄漏井中仅仅依靠螺钉无法提供足够的预紧力，导致密封效果不好。

CN2022205614334是一种适用于浅层低压油井带压作业设备，CN2021115120307是一种不钻关带压钻井方法，均需要用到井压助封式高压堵漏夹具，用于克服传统的堵漏方法与装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于，提供一种适用于高压力井压助封式高压堵漏夹具，克服传统的堵漏方法与装置不易堵漏的困难，解决现有夹具高压泄漏密封效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的具体技术方案如下：井压助封式高压堵漏夹具，所述夹具安装到泄漏的套管丝扣处，包括半圆柱瓦状的第一半本体1和第二半本体2、连接板3、螺栓4、顶丝5、两半上压环6、两半下压环11、侧密封胶条12；第一半本体和第二半本体的结合处分别固定连接板，连接板的中央设有螺栓穿入的螺孔，第一半本体和第二半本体内安装两半上压环构成一个完整的上压环、两半下压环构成一个完整的下压环；完整的上压环与完整的下压环分别位于套管丝扣15泄漏缝的两侧；上、下压环的纵截面形状是：近套管面是平行套管的直线，外侧为斜线(成一个三角形纵截面)；两半夹具上设有螺孔，螺孔内旋进顶丝，顶丝旋入后顶端接触到上下压环的外侧斜面；上、下压环被压面相邻处分别安装为切口上、下胶环；上压环下依次为切口上胶环7、两半上垫环8作为上密封环；下压环上部依次为切口下胶环10、两半下垫环9作为下密封环。

所述夹具安装到泄漏的套管丝扣处，螺栓将合上后的第一半本体和第二半本体的侧设有侧密封胶条，合拢后通过连接板、螺栓紧固第一半本体和第二半本体，挤压侧密封胶条。

第一半本体、第二半本体合拢成柱环状；柱环内设有侧密封胶条。采用连接板与螺栓构成的本体硬密封和侧密封胶条的软密封方式实现两半夹具的侧面密封。

整体上夹具为两半式，第一半本体、第二半本体合拢而成。

带切口的切口上胶环、切口下胶环是由两个半环拼成的。切口为一斜切口。

切口上、下胶环的纵截面上设有一个V形缺口，V形缺口处分别安装相同V形截面形状的上下垫环；上、下垫环分别为两半上垫环、两半下垫环构成完整的上、下垫环；上、下垫环与切口上、下胶环的接触面上设有径向均匀分布的助封凹槽；切口上、下胶环分别为切口上胶环和切口下胶环。

安装并旋进顶丝，顶丝挤压两半上压环和两半下压环，使压环向沿着轴向夹具中心靠拢，分别挤压切口上胶环和切口下胶环，使胶环紧密的贴合套管外壁，实现夹具的上、下端面密封。通过注胶阀挤注密封胶，增强密封效果。

第一与第二半本体上与顶丝同一横截面上设有注胶口与注胶阀，注胶阀拧在注胶口上。机械紧固后将液态密封胶从注胶口注入(注入到上下压环的外侧处)，从而加强密封效果。

有益效果：本实用新型解决现有夹具高压泄漏密封效果不佳的问题，提高了油气田高压井的套管丝扣泄漏的治理效果，对于油井管杆连接处的密封具有重大的效果。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的剖视结构示意图；

图3为本实用新型的助封凹槽的表面示意图；

图4为本实用新型的切口上胶环和切口下胶环的截面切口示意图；

图5为本实用新型的给出连接板位置的剖视结构示意图；

图6为本实用新型用于套管丝扣连接的套管与油杆是不同直径的剖视结构示意图。

具体实施方式

为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种适用于浅层低压油井带压作业设备及其管柱上下作业方法做进一步详细的描述。

如图1，图3，图5所示，第一半本体1和第二半本体2、连接板3、螺栓4、顶丝5、两半上压环6、两半下压环11、侧密封胶条12；套管丝扣15(泄漏缝)；切口上胶环7、两半上垫环8、切口下胶环10、两半下垫环9、助封凹槽13、注胶阀14。

本实用新型夹具为两半式，如图所示；其具体的组成部分包括：第一半本体1、第二半本体2、连接板3、螺栓4、注胶阀14、顶丝、两半上压环、切口上胶环、两半上垫环、两半下垫环、切口下胶环、两半下压环、侧密封胶条等组成。将夹具安装到泄漏的套管(套管丝扣)处，使用螺栓将合上后的(均为半环状的)第一半本体1和第二半本体2紧固成一个柱状环，挤压侧密封胶条12，第一半本体1和第二半本体2的结合处分别固定连接板3，连接板的中央设有螺栓4穿入的螺孔，采用连接板3与螺栓4构成的本体硬密封和侧密封胶条12的软密封方式实现两半夹具的侧面密封。第一半本体1和第二半本体2内(包裹式)安装两半上压环6(构成一个完整的上压环)和两半下压环11(构成一个完整的下压环)；完整的上压环与完整的下压环(不能闭合成环，需要留有间隙)分别位于套管丝扣泄漏缝的两侧；上下压环(金属环)的纵截面形状是：近套管面是平行套管的直线，外侧为斜线；两半夹具上设有螺孔，螺孔内旋进顶丝，顶丝旋入后顶端接触到上下压环的外侧斜面，成一个三角形截面；上、下压环被压面相邻处分别安装为切口上胶环7、切口下胶环10。

所述夹具安装到泄漏的套管丝扣处，螺栓4将合上后的第一半本体1和第二半本体2的内侧设有侧密封胶条12，合拢紧固第一半本体和第二半本体，挤压侧密封胶条。

采用连接板与螺栓构成的本体硬密封和侧密封胶条的软密封方式实现两半夹具的侧面密封。实用新型的整体上夹具为两半式，第一半本体1、第二半本体2合拢而成。

带切口的切口上胶环7、切口下胶环10是由两个半环拼成的。切口为一斜切口。

切口上、下胶环的纵截面上设有一个V形缺口，V形缺口处分别安装相同V形截面形状的上下垫环；上、下垫环分别为两个半上垫环8、两个半下垫环9构成完整的上、下垫环；上、下垫环与切口上、下胶环的接触面上也可设有径向均匀分布的助封凹槽13(具有均匀的助封槽，实为均匀表面具有凹凸块分布，凹凸起伏0.05-1mm，凹凸块的宽度为2-10mm)；切口上、下胶环分别为切口上胶环和切口下胶环。

安装并旋进顶丝，顶丝挤压两半上压环和两半下压环，使压环向沿着轴向夹具中心靠拢，分别挤压切口上胶环和切口下胶环，使胶环紧密的贴合套管外壁，实现夹具的上、下端面密封。通过注胶阀挤注密封胶，增强密封效果。

第一半本体1与第二半本体2上与顶丝同一横截面上设有注胶口与注胶阀，注胶阀拧在注胶口上。机械紧固后将液态密封胶从注胶口注入(注入到上下压环的外侧处)，从而加强密封效果。

第一半本体1和第二半本体2内部可设计有井压助封凹槽，套管丝扣泄漏介质产生的压力会通过井压助封凹槽作用于切口上胶环和切口下胶环处，增大胶环的挤压力量，产生更好的井压助封效果，适用于井压高的工况。

切口上胶环7、切口下胶环10为异型结构，上下垫环的凸起可以挤压切口上、下胶环，迫使橡胶向两侧挤压，开口朝向泄漏方向，这种结构设计增强了密封效果。

侧密封胶条上、下两端分别与环状的切口上、下胶环环向接触，通过切口上、下胶环的挤压，对套管丝扣的接缝处形成良好的密封。

图4所示：切口上胶环和切口下胶环通过一道斜切口将胶环切开，其切面平滑，安装时将胶环切口分开，环抱在套管外壁。斜向切口在挤压胶环时能形成良好的密封，有效防止介质从胶环切口处泄漏。

本实用新型有三重密封保障，最外部的夹具本体的硬密封、橡胶密封、注胶密封，实现高压泄漏的治理。

图6所示的套管丝扣连接的套管与油杆是不同直径的，切口上、切口下胶环，上垫环、下垫环的内径分别配合套管与油杆的外径，因此第一半本体和第二半本体内径分别与切口上、下胶环，两半上、下垫环的外径相匹配。

顶丝(头端为锥台形的螺纹杆)设置于夹具的侧面，降低夹具设计高度，拓展了夹具的井口适用尺寸。顶丝旋进挤压三角形截面上下压环的方式较为省力。

Claims (6)

1.井压助封式高压堵漏夹具，所述夹具安装到泄漏的套管丝扣处，其特征是，包括半圆柱瓦状的第一半本体和第二半本体、连接板、螺栓、顶丝、两半上压环、两半下压环、侧密封胶条；第一半本体和第二半本体的结合处分别固定连接板，连接板的中央设有螺栓穿入的螺孔，第一半本体和第二半本体内安装两半上压环构成一个完整的上压环、两半下压环构成一个完整的下压环；完整的上压环与完整的下压环分别位于套管丝扣泄漏缝的两侧；上、下压环的纵截面形状是：近套管面是平行套管的直线，外侧为斜线；两半夹具上设有螺孔，螺孔内旋进顶丝，顶丝旋入后顶端接触到上下压环的外侧斜面；上、下压环被压面相邻处分别安装为切口上、下胶环；上、下压环，上压环下依次为切口上胶环、两半上垫环作为上密封环；下压环上部依次为切口下胶环、两半下垫环作为下密封环；所述夹具安装到泄漏的套管丝扣处，第一半本体和第二半本体侧设有侧密封胶条，合拢后通过连接板、螺栓紧固第一半本体和第二半本体。

2.根据权利要求1所述的井压助封式高压堵漏夹具，其特征是，第一半本体、第二半本体合拢成柱环状；柱环内设有侧密封胶条。

3.根据权利要求1所述的井压助封式高压堵漏夹具，其特征是，带切口的切口上胶环、切口下胶环是由两个半环拼成的；切口为一斜切口。

4.根据权利要求1所述的井压助封式高压堵漏夹具，其特征是，切口上、下胶环的纵截面上设有一个V形缺口，V形缺口处分别安装相同V形截面形状的上下垫环；上、下垫环分别为两半上垫环、两半下垫环构成完整的上、下垫环；上、下垫环与切口上、下胶环的接触面上设有径向均匀分布的助封凹槽；切口上、下胶环分别为切口上胶环和切口下胶环。

5.根据权利要求1所述的井压助封式高压堵漏夹具，其特征是，安装并旋进顶丝，顶丝挤压两半上压环和两半下压环，使压环向沿着轴向夹具中心靠拢，分别挤压切口上胶环和切口下胶环，使胶环紧密的贴合套管外壁，实现夹具的上、下端面密封。

6.根据权利要求1所述的井压助封式高压堵漏夹具，其特征是，第一与第二半本体上与顶丝同一横截面上设有注胶口与注胶阀，注胶阀拧在注胶口上。

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