CN223510888U - 一种用于140MPa套管头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于140MPa套管头，属于油气开采井口设备技术领域，包括主体，所述主体的上部设置顶部连接端，所述主体的下部设置底部连接端，顶部连接端上连接有转接法兰，所述转接法兰与顶部连接端可拆卸连接；主体具有沿轴向贯穿的通孔，顶部连接端上设置有沿通孔周向分布的第一连接孔；本实用新型无需在套管头本体的顶部连接端加工顶丝孔，杜绝完井后顶丝处易发生泄漏等安全隐患问题。主体与转接法兰可拆卸连接，在钻井阶段采用第一法兰，在完井阶段采用第二法兰，能够根据使用需求进行更换，通过不同的转接法兰，满足不同的工作需求，因此可以适用于不同的工作环境。

Description

一种用于140MPa套管头

技术领域

本实用新型属于油气开采井口设备技术领域，具体涉及一种用于140MPa套管头。

背景技术

套管头是井口装置的基础部分，包括套管头主体、悬挂器、盘根装置、顶丝、闸阀和压力表等，套管头能够密封套管间的环形空间，有效防止地层流体在套管之间的窜流，为井下作业提供安全可靠的环境。此外，套管头还为安装防喷器、油管头、采油树等关键设备提供了过渡连接，使得这些设备能够顺利地与井口装置整合在一起。一个具有良好密封性能的套管头能够有效防止油气泄漏，确保井口作业的安全，保护周边环境，同时也能保障油气生产的顺利进行。

现有的套管头主体结构，在与顶部设备连接法兰处设置有沿径向设置的顶丝孔，通过顶丝的安装，进一步提高连接的强度和稳定性。在正常的工作条件下，这种设计能够满足大部分井口作业的需求。然而，在实际应用过程中，库车山前区块部分高压气井试油期间却出现了特殊情况。关井油压超过了套管头的额定工作压力 105MPa，最高甚至达到了115MPa。在如此高的压力下，如果油管发生泄漏，先前使用的额定工作压力为 105MPa 的套管头将无法保证良好的密封性。由于压力超出了其设计承受范围，套管头的密封结构可能会受到破坏，导致油气泄漏，从而不能满足全井气体工况下的关井需求。这不仅会对井口作业的安全造成严重威胁，还可能引发环境污染等一系列问题。

因此亟需一种能满足更高压力环境的套管头。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于140MPa套管头，通过可拆卸转接法兰的结构，使套管头在安装后能够实现无顶丝的结构特点，进一步提高套管头与其他设备连接的密封性能以克服现有技术到达更高压的工作环境无法承受，而使套管头的密封结构受到破坏，导致油气泄漏的不足。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于140MPa套管头，包括主体，所述主体的上部设置顶部连接端，所述主体的下部设置底部连接端，顶部连接端上连接有转接法兰，所述转接法兰与顶部连接端可拆卸连接；主体具有沿轴向贯穿的通孔，顶部连接端上设置有沿通孔周向分布的第一连接孔。

进一步的，所述转接法兰为第一法兰，所述第一法兰为环形，第一法兰的内径与主体的通孔孔径相同，第一法兰包括多个沿轴向贯穿的第二连接孔，所述每个第二连接孔对应一个第一连接孔，顶部连接端和第一法兰通过连接件依次穿过第二连接孔和第一连接孔固定；所述第一法兰为顶丝法兰，用于在钻井阶段下连接于主体的顶部连接端。

进一步的，所述转接法兰为第二法兰，所述第二法兰为环形，第二法兰的内径与主体的通孔孔径相同，第二法兰包括多个沿轴向贯穿的第三连接孔，所述每个第三连接孔对应一个第一连接孔，顶部连接端和第二法兰通过连接件依次穿过第三连接孔和第一连接孔固定；所述第二法兰为密封转接法兰，用于在完井阶段下连接于主体的顶部连接端。

进一步的，所述第一法兰与顶部连接端连接的表面设置有第一密封槽，所述第一密封槽内嵌有第一密封件。

进一步的，所述第一密封槽的横截面为倒梯形、V型、U型、矩形和半圆形。

进一步的，所述第一法兰沿径向贯穿设置的多个顶丝孔，所述顶丝孔沿周向分布，且均连接有顶丝。

进一步的，所述第二法兰与顶部连接端连接的表面设置有第二密封槽，所述第二密封槽内嵌有第二密封件；所述第二法兰的内壁上设有多个第三密封槽，每个第三密封槽均内嵌有第三密封件。

进一步的，所述第二密封槽的横截面为倒梯形、V型、U型、矩形和半圆形。

进一步的，所述第二法兰设置有多个泄压孔，所述泄压孔与第三密封槽连通，所述泄压孔内设置有堵头。

进一步的，所述顶部连接端2和底部连接端3均设置有圆柱形的法兰盘结构，用于与其他设备连接固定，例如钻井配套设备、悬挂器等设备，以保证连接强度的性能要求。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供一种用于140MPa套管头，主体与转接法兰可拆卸连接，在钻井阶段采用第一法兰，第一法兰为顶丝法兰，通过顶丝法兰固定防磨套，并在该层钻井作业完成后，能够将顶丝法兰随钻井四通一起拆除进行下步作业，通过顶丝法兰固定防磨套等设备，能够保障钻井作业顺利进行，同时，拆除顶丝法兰后的套管头本体，顶部连接端无顶丝孔，从而提高了套管头本体的密封性能；在完井阶段采用第二法兰，第二法兰为密封转换法兰，对芯轴式悬挂器的上部进行挤压激发密封，从而能够为后期长期的投产阶段提升井口完整性，同时能够满足更高压力的工作环境的需求。

本实用新型无需在套管头本体的顶部连接端加工顶丝孔，杜绝完井后顶丝处易发生泄漏等安全隐患问题。主体与转接法兰可拆卸连接，在钻井阶段采用第一法兰，在完井阶段采用第二法兰，能够根据使用需求进行更换，通过不同的转接法兰，满足不同的工作需求，因此可以适用于不同的工作环境。

附图说明

图1为本实用新型实施例中一种用于140MPa套管头的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例中一种用于140MPa套管头的第一法兰的结构示意图。

图3为本实用新型实施例中一种用于140MPa套管头的第二法兰的结构示意图。

图中，1、主体；2、顶部连接端；3、底部连接端；4、第一法兰；5、第二法兰；6、第一密封槽；7、顶丝孔；8、顶丝；9、第二连接孔；10、第三连接孔；11、第二密封槽；12、第三密封槽；13、泄压孔；14、堵头；15、连接件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

参阅图1，一种用于140MPa套管头，包括主体1，所述主体1的上部设置顶部连接端2，所述主体1的下部设置底部连接端3，顶部连接端2上连接有转接法兰，所述转接法兰与顶部连接端2可拆卸连接；主体1具有沿轴向贯穿的通孔，顶部连接端2上设置有沿通孔周向分布的第一连接孔。

本实用新型的实施例提供的套管头，顶部连接端2上可拆卸连接的转接法兰能够根据使用需求进行更换，通过不同的转接法兰，满足不同的工作需求，因此可以适用于不同的工作环境。

实施例2

参阅图1至图2，在实施例1的基础上，所述转接法兰为第一法兰4，所述第一法兰4为环形，第一法兰4包括多个沿轴向贯穿的第二连接孔9，所述每个第二连接孔9对应一个第一连接孔，顶部连接端2和第一法兰4通过连接件15依次穿过第二连接孔9和第一连接孔固定；

所述第一法兰4为顶丝法兰，能够用于钻井阶段。第一法兰4与顶部连接端2连接的表面设置有第一密封槽6，所述第一密封槽6内嵌有第一密封件，所述第一密封槽6的横截面为倒梯形、V型、U型、矩形和半圆形；第一密封槽6为环绕通孔设置的环形结构，第一密封件可以选用高性能密封材料，例如耐压性较好的密封圈等，第一密封件的部分嵌于第一密封槽6中，当第一法兰4与主体1通过连接件15固定后，第一密封件受压变形，从而使第一法兰4和主体1之间保持密封；并且，第一法兰4可以通过第一密封槽6和第一密封件与其顶部连接的其他配套设备实现密封连接。

所述第一法兰4沿径向贯穿设置的多个顶丝孔7，所述顶丝孔7沿周向分布，且均连接有顶丝8；第一法兰4还连接有用于固定顶丝的固定件，固定件的一端插设于顶丝孔7内，另一端位于第一法兰4外部，顶丝8的一端穿过固定件且穿过顶丝孔7伸入于第一法兰4的内部，且与固定件螺纹连接，顶丝8的另一端露出于固定件外部，便于操作。顶丝8有多个，具体数量可以根据实际情况而定，例如四个。顶丝8的伸入长度能够进行调节，以调节对穿过顶丝法兰的配套设备的作用力的大小。固定件位于顶丝孔7内的部分可以连接有套设于顶丝8上的密封件，如橡胶套，用于使顶丝孔7处保持密封.

本实用新型的实施例提供的套管头，通过采用可拆卸的转接法兰，在钻井阶段采用第一法兰4，也就是顶丝法兰，通过顶丝法兰固定防磨套，并在该层钻井作业完成后，将顶丝法兰随钻井四通一起拆除进行下步作业；通过顶丝法兰固定防磨套等设备，能够保障钻井作业顺利进行，同时，拆除顶丝法兰后的本体1的顶部连接端2没有顶丝孔7，从而提高了套管头本体的密封性能。

本实用新型的实施例提供的套管头，通过可拆卸的转接法兰连接配套设备，而主体1无需额外加工顶丝孔7，除了能够杜绝完井后顶丝处易发生泄漏等安全隐患问题，还能够简化制造工艺，降低生产制造成本。

本实用新型的实施例提供的套管头，所述顶部连接端2和底部连接端3均设置有圆柱形的法兰盘结构，用于与其他设备连接固定，例如钻井配套设备、悬挂器等设备，以保证连接强度的性能要求。

实施例3

参阅图1、图3，在实施例1的基础上，所述转接法兰为第二法兰5，所述第二法兰5为环形，第二法兰5包括多个沿轴向贯穿的第三连接孔10，所述每个第三连接孔10对应一个第一连接孔，顶部连接端2和第二法兰5通过连接件15依次穿过第三连接孔10和第一连接孔固定；第二法兰5为密封转换法兰，密封转换法兰可以是P型密封转换法兰

所述第二法兰5与顶部连接端2连接的表面设置有第二密封槽11，所述第二密封槽11内嵌有第二密封件；所述第二密封槽11的横截面为倒梯形、V型、U型、矩形和半圆形；所述第二密封槽11为环绕通孔设置的环形结构，第二密封件可以选用高性能密封材料，例如耐压性较好的密封圈等，第二密封件的部分嵌于第二密封槽11中，当第二法兰5与主体1通过连接件15固定后，第二密封件受压变形，从而使第二法兰5和主体1之间保持密封；并且，第二法兰5可以通过第二密封槽11和第二密封件与其顶部连接的其他配套设备实现密封连接。

所述第二法兰5的内壁上设有多个第三密封槽12，每个第三密封槽12均内嵌有第三密封件；每个第三密封件的部分嵌于一个第三密封槽12内。第三密封槽12为沿周向嵌设在通孔内壁上的环形结构，第三密封件可以选用高性能密封材料，例如耐压性较好的密封圈等，第三密封件的部分嵌于第三密封槽12，对穿过第二法兰5的配套设备，例如芯轴式悬挂器进行密封，例如，芯轴式悬挂器的上部与第二法兰5内壁挤压，使第三密封件受压变形，从而使第二法兰5和配套设备之间形成密封。

所述第二法兰5设置有多个泄压孔13，所述泄压孔13与第三密封槽12连通，所述泄压孔13内设置有堵头14；堵头14的一端自第二法兰5外部连接于泄压孔13内，用于在拆卸时进行解封。

本实用新型的实施例中，所述连接件15可以为螺栓，顶部连接端2背向第一法兰4或第二法兰5的一侧设有用于与连接件15连接的螺母。螺母可以与顶部固定端2固定为一体，也可以与顶部固定端2相互独立。通过螺栓将第一法兰4或第二法兰5与主体1的顶部连接端2固定，一方面能够保证连接强度，另一方面能够拆卸，便于后续将第一法兰4或第二法兰5拆除。

本实用新型的实施例还提供一种井口装置，包括上述套管头；本实用新型提供的井口装置，密封性能好，能够满足140MPa的工作需求。

本实用新型的实施例提供的套管头，通过可拆卸的转接法兰，能够实现不同场景的应用需求，在钻井阶段可以采用顶丝法兰配合配套设备的安装，在完井阶段采用密封转换法兰配合配套设备的安装和密封，套管头本体的主体1部分无需额外加工顶丝孔7，从而满足高密封性的要求，因此能够适用于更高压力的工作环境，压力等级可满足140MPa的工作需求。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (5)

1.一种用于140MPa套管头，其特征在于，包括主体（1），所述主体（1）的上部设置顶部连接端（2），所述主体（1）的下部设置底部连接端（3），顶部连接端（2）上连接有转接法兰，所述转接法兰与顶部连接端（2）可拆卸连接；主体（1）具有沿轴向贯穿的通孔，顶部连接端（2）上设置有沿通孔周向分布的第一连接孔；

所述转接法兰为第一法兰（4），所述第一法兰（4）为环形，第一法兰（4）包括多个沿轴向贯穿的第二连接孔（9），所述每个第二连接孔（9）对应一个第一连接孔，顶部连接端（2）和第一法兰（4）通过连接件（15）依次穿过第二连接孔（9）和第一连接孔固定；

所述转接法兰为第二法兰（5），所述第二法兰（5）为环形，第二法兰（5）包括多个沿轴向贯穿的第三连接孔（10），所述每个第三连接孔（10）对应一个第一连接孔，顶部连接端（2）和第二法兰（5）通过连接件（15）依次穿过第三连接孔（10）和第一连接孔固定；

所述第二法兰（5）与顶部连接端（2）连接的表面设置有第二密封槽（11），所述第二密封槽（11）内嵌有第二密封件；所述第二法兰（5）的内壁上设有多个第三密封槽（12），每个第三密封槽（12）均内嵌有第三密封件。

2.根据权利要求1所述的一种用于140MPa套管头，其特征在于，所述第一法兰（4）与顶部连接端（2）连接的表面设置有第一密封槽（6），所述第一密封槽（6）内嵌有第一密封件。

3.根据权利要求2所述的一种用于140MPa套管头，其特征在于，所述第一法兰（4）沿径向贯穿设置的多个顶丝孔（7），所述顶丝孔（7）沿周向分布，且均连接有顶丝（8）。

4.根据权利要求2所述的一种用于140MPa套管头，其特征在于，所述第二法兰（5）设置有多个泄压孔（13），所述泄压孔（13）与第三密封槽（12）连通，所述泄压孔（13）内设置有堵头（14）。

5.根据权利要求1所述的一种用于140MPa套管头，其特征在于，所述顶部连接端（2）和底部连接端（3）均设置有圆柱形的法兰盘结构。