一種高溫金屬密封油管頭的制作方法
【專利說明】
[技術領域]
[0001]本實用新型涉及油田鉆井油管頭技術領域，具體地說是一種高溫金屬密封油管頭。
[【背景技術】]
[0002]目前，油田鉆井使用的高溫油管頭，其密封填料結構多采用橡膠密封，橡膠密封適用的溫度范圍較窄，其在高溫或低溫環境下密封處會出現滲漏，密封效果很不理想；此外，由于密封處未設有雙重密封結構，導致其密封可靠性不高，使用壽命不長。
[【實用新型內容】]
[0003]本實用新型的目的就是要解決上述的不足而提供一種高溫金屬密封油管頭，不僅適用溫度范圍寬，能夠滿足高溫下的新工藝要求，而且密封可靠性更高，使用壽命更長。
[0004]為實現上述目的設計一種高溫金屬密封油管頭，包括轉換法蘭1、油管懸掛器5、油管頭6和套管頭9，所述油管懸掛器5上端內側與轉換法蘭I之間通過密封墊環一 2密封連接，所述油管懸掛器5上端外側與轉換法蘭I之間通過填料組件3密封連接，所述油管懸掛器5下端外側與油管頭6上端內壁之間采用錐面配合密封連接，所述油管頭6下端內側與套管頭9內側之間通過密封墊環二 7密封連接，所述密封墊環一 2、密封墊環二 7均采用金屬材料制成。
[0005]所述轉換法蘭1、油管懸掛器5的孔口處均設有倒角一 11，所述密封墊環一 2外壁中間部位增設有臺階一 12，所述轉換法蘭I上與油管懸掛器5相連處設有一圈與臺階一 12配合連接的凹槽一 13，所述臺階一 12坐落于油管懸掛器5上端。
[0006]所述填料組件3包括密封填料層14和托圈15，所述密封填料層14、托圈15自上而下依次設于油管懸掛器5外壁與轉換法蘭I之間，所述轉換法蘭I上安裝有頂絲4，所述頂絲4端部伸于托圈15下端處，所述頂絲4與托圈15之間采用錐面配合連接。
[0007]所述油管懸掛器5下端外側與油管頭6之間的密封錐面上堆焊有兩道密封面19，所述密封面19采用金屬材料制成。
[0008]所述油管頭6、套管頭9的孔口處均設有倒角二 16，所述密封墊環二 7外壁中間部位增設有臺階二 17，所述臺階二 17嵌入于油管頭6與套管頭9之間，所述油管頭6、套管頭9上臺階二 17的外圍均設有一圈凹槽二 18，所述凹槽二 18內填充有墊環8，所述墊環8采用金屬材料制成，所述油管頭6外側與套管頭9外側之間留有間隙并通過預緊螺栓10相連。
[0009]所述密封填料層14采用INCONEL金屬絲與石墨制成。
[0010]本實用新型同現有技術相比，結構新穎、簡單，設計合理，由于在油管懸掛器上端內側與轉換法蘭之間、以及油管懸掛器上端外側與轉換法蘭之間均通過金屬進行密封，以及在油管懸掛器下端外側與油管頭上端內壁之間、油管頭下端內側與套管頭內側之間均通過金屬密封件連接，從而不僅使得油管頭適用溫度范圍寬，能夠滿足高溫下的新工藝要求，避免了傳統的油管頭在高溫或低溫環境下密封處會出現滲漏的現象發生；此外，通過設置雙重密封結構，本實用新型的密封可靠性更高，使用壽命更長。
[【附圖說明】]
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2是圖1中I處的放大結構示意圖；
[0013]圖3是圖2中VI處的放大結構示意圖；
[0014]圖4是圖1中II處的放大結構示意圖；
[0015]圖5是圖1中III處的放大結構示意圖；
[0016]圖6是圖1中IV處局部結構示意圖；
[0017]圖7是圖1中IV處的放大結構示意圖；
[0018]圖8是圖1中V處局部結構示意圖；
[0019]圖9是圖1中V處的放大結構示意圖；
[0020]圖中:1、轉換法蘭2、密封墊環一 3、填料組件4、頂絲5、油管懸掛器6、油管頭7、密封墊環二 8、墊環9、套管頭10、預緊螺栓11、倒角一 12、臺階一 13、凹槽一 14、密封填料層 15、托圈16、倒角二 17、臺階二 18、凹槽二 19、密封面20、油管。
[【具體實施方式】]
[0021]下面結合附圖對本實用新型作以下進一步說明:
[0022]如附圖1所示，本實用新型包括:轉換法蘭1、油管懸掛器5、油管頭6和套管頭9，油管懸掛器5上端內側與轉換法蘭I之間通過密封墊環一 2密封連接，油管懸掛器5上端外側與轉換法蘭I之間通過填料組件3密封連接，油管懸掛器5下端外側與油管頭6上端內壁之間采用錐面配合密封連接，油管頭6下端內側與套管頭9內側之間通過密封墊環二7密封連接，密封墊環一 2、密封墊環二 7均采用金屬材料制成。
[0023]如附圖2和附圖3所示，轉換法蘭1、油管懸掛器5的孔口處均設有倒角一 11，密封墊環一外壁中間部位增設有臺階一 12，轉換法蘭I上與油管懸掛器5相連處設有一圈與臺階一 12配合連接的凹槽一 13，臺階一 12坐落于油管懸掛器5上端。
[0024]其中，密封設計采用的是過盈配合，密封件選材為金屬。密封墊環一的硬度比轉換法蘭和油管懸掛器低，這樣裝配時不會擠壓傷轉換法蘭和油管懸掛器的密封面。轉換法蘭與油管懸掛器孔口設計了 20°的倒角一，則方便了密封墊環一的放入，具有導向作用。在設計密封墊環一時中間加了一個臺階一，這樣在裝密封墊環一時就可以坐落于油管懸掛器端部，不至于全部沉于油管懸掛器中，以致影響密封墊環一與轉換法蘭之間的密封。
[0025]如附圖4所示，填料組件包括密封填料層14和托圈15，密封填料層14、托圈15自上而下依次設于油管懸掛器外壁與轉換法蘭之間，轉換法蘭上安裝有頂絲4，頂絲4端部伸于托圈15下端處，頂絲4與托圈15之間采用錐面配合連接，密封填料層14采用INCONEL金屬絲與石墨制成，這樣在高溫狀態下使用時壽命更長，且密封效果更佳。其中，密封設計采用的是間隙配合，使用時，旋緊頂絲使托圈受力向上滑動，密封填料受力向兩側擠壓，這樣原先的間隙就被填充了，從而達到密封效果。其設計原理同附圖5。
[0026]如附圖6和附圖7所示，油管懸掛器5下端外側與油管頭6之間的密封錐面上堆焊有兩道密封面19，密封面19采用金屬材料制成。其中，密封設計采用的是間隙配合，密封件選材為金屬。在油管懸掛器密封的錐面上堆焊硬度較低的金屬材料，這樣在裝配擠壓時不會損傷油管頭內腔的密封面。該密封面不是采用錐面的整體密封，而是在油管懸掛器錐面上堆焊兩道密封面，這樣就減少了接觸面積，從而提高密封效果。該密封處的作用力一方面來自油管懸掛器的自重，另一方面來自裝配時轉換法蘭對油管懸掛器產生的壓力。如果安裝在井場上使用時也可來自油管自重產生的重力，這樣多方面的施壓壓力就能確保密封效果。
[0027]如附圖8和附圖9所示，油管頭6、套管頭9的孔口處均設有倒角二 16，密封墊環二 7外壁中間部位增設有臺階二 17，臺階二 17嵌入于油管頭6與套管頭9之間，油管頭6、套管頭9上臺階二 17的外圍均設有一圈凹槽二 18，凹槽二 18內填充有墊環8，墊環8采用金屬材料制成，油管頭6外側與套管頭9外側之間留有間隙并通過預緊螺栓10相連。
[0028]其中，密封設計采用的是過盈配合，密封件選材為金屬。密封墊環二的硬度比油管頭、套管頭低，這樣裝配時不會擠壓傷油管頭、套管頭的密封面。密封墊環二處的密封面采用兩道，其密封效果比一道更好。油管頭孔口設計了 20°的倒角方便密封墊環二的放入，具有導向作用。在設計密封墊環二時中間加了一個臺階二，這樣在裝密封墊環二時就可以坐落于套管頭端部，不至于沉于套管頭中，影響密封墊環二與油管頭之間的密封。墊環的密封力來自于螺栓的預緊力。
[0029]本實用新型并不受上述實施方式的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高溫金屬密封油管頭，其特征在于:包括轉換法蘭(I)、油管懸掛器(5)、油管頭(6)和套管頭(9)，所述油管懸掛器(5)上端內側與轉換法蘭(I)之間通過密封墊環一(2)密封連接，所述油管懸掛器(5)上端外側與轉換法蘭(I)之間通過填料組件(3)密封連接，所述油管懸掛器(5)下端外側與油管頭(6)上端內壁之間采用錐面配合密封連接，所述油管頭(6)下端內側與套管頭(9)內側之間通過密封墊環二(7)密封連接，所述密封墊環一(2)、密封墊環二(7)均采用金屬材料制成。2.如權利要求1所述的高溫金屬密封油管頭，其特征在于:所述轉換法蘭(I)、油管懸掛器(5)的孔口處均設有倒角一(11)，所述密封墊環一(2)外壁中間部位增設有臺階一(12)，所述轉換法蘭(I)上與油管懸掛器(5)相連處設有一圈與臺階一(12)配合連接的凹槽一(13)，所述臺階一(12)坐落于油管懸掛器(5)上端。3.如權利要求1或2所述的高溫金屬密封油管頭，其特征在于:所述填料組件(3)包括密封填料層(14)和托圈(15)，所述密封填料層(14)、托圈(15)自上而下依次設于油管懸掛器(5)外壁與轉換法蘭(I)之間，所述轉換法蘭(I)上安裝有頂絲(4)，所述頂絲(4)端部伸于托圈(15)下端處，所述頂絲(4)與托圈(15)之間采用錐面配合連接。4.如權利要求3所述的高溫金屬密封油管頭，其特征在于:所述油管懸掛器(5)下端外側與油管頭(6)之間的密封錐面上堆焊有兩道密封面(19)，所述密封面(19)采用金屬材料制成。5.如權利要求4所述的高溫金屬密封油管頭，其特征在于:所述油管頭(6)、套管頭(9)的孔口處均設有倒角二(16)，所述密封墊環二(7)外壁中間部位增設有臺階二(17)，所述臺階二(17)嵌入于油管頭(6)與套管頭(9)之間，所述油管頭(6)、套管頭(9)上臺階二(17)的外圍均設有一圈凹槽二(18)，所述凹槽二(18)內填充有墊環(8)，所述墊環(8)采用金屬材料制成，所述油管頭(6)外側與套管頭(9)外側之間留有間隙并通過預緊螺栓(10)相連。6.如權利要求5所述的高溫金屬密封油管頭，其特征在于:所述密封填料層(14)采用INCONEL金屬絲與石墨制成。
【專利摘要】本實用新型涉及一種高溫金屬密封油管頭，包括轉換法蘭(1)、油管懸掛器(5)、油管頭(6)和套管頭(9)，油管懸掛器(5)上端內側與轉換法蘭(1)之間通過密封墊環一(2)密封連接，油管懸掛器(5)上端外側與轉換法蘭(1)之間通過填料組件(3)密封連接，油管懸掛器(5)下端外側與油管頭(6)上端內壁之間采用錐面配合密封連接，油管頭(6)下端內側與套管頭(9)內側之間通過密封墊環二(7)密封連接，密封墊環一(2)、密封墊環二(7)均采用金屬材料制成；本實用新型適用溫度范圍寬，滿足了高溫下的新工藝要求，避免了傳統的油管頭在高溫或低溫環境下密封處會出現滲漏的現象發生，而且密封可靠性更高，使用壽命更長。
【IPC分類】E21B17/02
【公開號】CN204691696
【申請號】CN201520320548
【發明人】方存正, 劉德銀, 王英才, 方品田
【申請人】上海以琳石油機械制造有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月18日