一種水下井口頭用金屬密封裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種海洋油氣開發用水下井口頭金屬密封裝置，包括驅動環、井口開口鎖緊環、開口限位環、限位螺釘、連接環、套管掛開口鎖緊環、剪切銷、導向連接螺釘、支撐環、金屬內密封圈、金屬外密封圈，驅動環內側凹槽用于與配套工具的連接，外側上方凹槽用于放置井口頭開口鎖緊環，外側下方凹槽用于放置限位開口環，驅動環套接在連接環內，套管掛開口鎖緊環放置于連接環內部軸肩處，用于與套管掛的定位鎖緊，連接環和支撐環通過導向連接螺釘連接，金屬內外密封圈分別放置于支撐環的內外兩側。本實用新型能夠提供較高的密封壓力，而且與下放工具實現快速的連接與脫扣，零部件之間易于拆卸，易于維修和保養，密封與解封工序簡單，安全可靠。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬海洋油氣鉆采【技術領域】，應用于水下井口頭系統，實現水下高壓井 口頭與套管懸掛器之間壓力封隔的金屬密封裝置。 一種水下井口頭用金屬密封裝置

【背景技術】
[0002] 油氣資源的開發正朝著海洋油氣是深海方向邁進，水下井口頭系統是海洋油氣勘 探開發所不可缺少的裝備，其密封性能的好壞直接影響到水下生產系統的可靠性。目前海 洋用水下井口頭系統密封裝置存在問題主要有：1、海底工況（壓力、溫度）復雜多變，密封 裝置容易失效；2、下放安裝工序復雜，作業時間長，風險增大，一次成功率較低；3、首次安 裝失效后，密封裝置基本廢棄，零部件互換性低。


【發明內容】

[0003] 本實用新型要解決的技術問題是為水下井口頭系統提供一種金屬密封裝置，在水 下井口頭和套管懸掛器之間形成壓力封隔，實現可靠的密封。內外金屬密封圈受壓變形，可 以提供較高的密封壓力，并獨立于其他零部件，提高了裝置的互換性，可提高經濟性。
[0004] 本實用新型所采取的技術方案為：金屬密封裝置主要由驅動環、井口開口鎖緊環、 連接環、套管掛開口鎖緊環、剪切銷釘、導向連接螺釘、支撐環等組成。所述的驅動環套接在 連接環內，在配套的下放安裝工具的驅動下向下運動；所述的支撐環通過導向連接螺釘與 連接環連接，并發生軸向的相對運動，擠壓內外金屬密封圈，實現密封。
[0005] 按上述方案，所述的連接環開有螺紋通孔和光滑通孔，用于安裝導向連接螺釘。
[0006] 按上述方案，所述的支撐環開有堅向導向槽，與導向連接螺釘配合。
[0007] 按上述方案，所述的井口開口鎖緊環在驅動環發生軸向運動時向外脹開，完成與 水下井口頭的定位。
[0008] 按上述方案，所述的套管掛開口鎖緊環在驅動環的擠壓作用下徑向收縮，完成與 套管掛的定位。
[0009] 本實用新型的優點在于：1、密封裝置通過凹槽與配套的下放安裝工具配合，易于 懸掛和脫扣；2、裝置零部件之間相對獨立，互換性好，易于維修和保養；3、裝置與井口內壁 和套管掛外壁通過開口彈性鎖環定位鎖緊，簡單易行，可靠性高；4、僅需要配套工具做軸向 運動便可以實現該裝置的安裝和回收，工序簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型的裝配剖面圖。
[0011] 圖2是本實用新型安裝就位后示意圖。
[0012] 圖3是本實用新型連接環示意圖；圖3. 1為連接環俯視圖；圖3. 2為A-A剖視圖； 圖3.3為B-B剖視圖。
[0013] 圖4是本實用新型支撐環示意圖；圖4. 1為支撐環俯視圖；圖4. 2為A-A剖視圖； 圖4.3為B-B剖視圖。
[0014] 圖5是本實用新型連接環與支撐環連接示意圖；圖5. 1為連接環和支撐環連接后 俯視圖；圖5. 2為A-A剖視圖；圖5. 3為B-B剖視圖。

【具體實施方式】
[0015] 結合上述附圖來描述本實用新型的實施方式。
[0016] 一種水下井口頭用金屬密封裝置由1-驅動環、2-井口開口鎖緊環、3-開口限位 環、4-限位螺釘、5-連接環、6-套管掛開口鎖緊環、7-剪切銷釘、8-導向連接螺釘、9-支撐 環、10-外金屬密封圈、11內金屬密封圈組成。
[0017] 所述的驅動環1內側凹槽用于與配套工具的連接，外側上方凹槽用于放置井口頭 開口鎖緊環2,用于與井口頭12的定位鎖緊，外側下方凹槽用于放置開口限位環3,驅動環1 套接在連接環5內，用開口限位環3來實現連接并防止脫開，限位螺釘4旋緊在連接環5上 方的螺紋通孔內，用來調整開口限位環3開口程度，所述的套管掛開口鎖緊環放置于連接 環5內部軸肩處，用于與套管掛13的定位鎖緊，連接環5外側下端開有螺紋孔，內測下端開 有通孔，支撐環9開有堅向導向槽和通孔，連接環5和支撐環9通過導向連接螺釘8連接， 并安裝有剪切銷釘7,所述的金屬內密封圈11和金屬外密封圈10分別放置于支撐環9的內 外兩側。
[0018] 本實用新型的密封安裝過程：將裝置按照附圖1所示進行裝配，配套下放工具在 驅動環1內側凹槽內連接并鎖緊，當到達密封位置后，下放工具會向下運動，驅動環1發生 軸向運動，并推動連接環5向下運動，增加下放力，將剪切銷釘7剪斷，驅動環1繼續推動連 接環5向下運動,連接環5到達金屬內密封圈11和金屬外密封圈10上端表面，并開始擠壓 金屬密封圈使其發生變形實現密封，此時，井口開口鎖緊環2和套管掛開口鎖緊環6在驅動 環1的作用下已經到達鎖緊位置，驅動環1與井口開口鎖環2發生相對位移，井口開口鎖環 2從驅動環1的外側上端凹槽處上移并脹開，嵌入到井口頭12內壁的凹槽內，實現與井口頭 的定位和鎖緊，驅動環1向下移動，迫使套管掛開口鎖緊環6向內收縮，嵌入到套管掛13外 側的凹槽內，實現與套管掛的定位和鎖緊，整個安裝過程完畢，收回下放工具。
[0019] 本使用新型的解封回收過程：回收工具到達密封裝置位置，與密封裝置在驅動環 1內測凹槽處鎖合，回收工具上提，帶動驅動環1向上運動，井口開口鎖緊環2在驅動環1外 側上端凹槽處回縮，與高壓井口頭12脫開，套管掛開口鎖緊環6回脹，與套管掛13脫開，回 收工具繼續上提，驅動環1帶動連接環5向上運動,連接環5帶動支撐環9向上運動，金屬 內密封圈11和金屬外密封圈10解封，工具上提至工作臺，解封作業完畢。
【權利要求】
1. 一種水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于包括有支撐環（9)內外兩側分別放置 內金屬密封圈（11)和外金屬密封圈（10)，支撐環（9)開有堅向導向槽，與連接環（5)通過 導向連接螺釘（8)連接，套管掛開口鎖緊環（6)放置于連接環（5)的內部軸肩處，驅動環 (I) 套接在連接環（5)上部內腔中，所述的驅動環（1)外壁開有兩處環形凹槽，分別放置井 口開口鎖緊環（2)和開口限位環（3)，所述的開口限位環（3)通過旋緊在連接環（5)內的限 位螺釘（4)相配合。
2. 權利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的內金屬密封圈 (II) 和外金屬密封圈（10)外壁有環形凸緣，凸緣內為空腔，其內部充滿惰性氣體。
3. 權利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的連接環（5)外側 開有螺紋通孔，內測開有通孔，支撐環（9)開有堅向導向槽，兩者通過導向連接螺釘（8)連 接。
4. 權利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的連接環（5)外側 開有螺紋通孔，支撐環（9)開有通孔，用于放置剪切銷釘（7)。
5. 權利要求1所述的水下井口頭用金屬密封裝置，其特征在于所述的驅動環（1)下端 為一斜面，用于驅動套管掛開口鎖緊環（6)，驅動環（1)內部開有環形凹槽，與下放回收工 具配合。
【文檔編號】E21B33/035GK203905883SQ201420193750
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月21日 優先權日:2014年4月21日
【發明者】肖文生, 侯超, 劉忠硯, 王鴻雁 申請人:中國石油大學(華東)