CN204960865U - 一种整体快装式采油气井口装置 - Google Patents

Abstract

一种整体快装式采油气井口装置，由油管头、双级套管头、托盘、采油树和联接件所组成；油管头和双级套管头共用一个本体；在本体的上部：油管头内装有带电缆孔的芯轴式悬挂器；在本体的中下部：双级管头的两端，分别装有W型卡瓦式悬挂器和WD型卡瓦式悬挂器，双级管头的中间既可以装W型卡瓦式悬挂器、也可以装芯轴式悬挂器；在本体的上部，油管头用卡套联接件和密封垫环与采油树相联接；在本体的中下部双级管头的两层四个侧通道，均加工成锥形螺纹孔，对外联接按需配置的丝堵、压力表总成、排控阀或U型油壬。具有体积小、重量轻、施工易和拆装快等特点，从而满足海上或狭小空间内的油气井的钻采要求。

Description

一种整体快装式采油气井口装置

技术领域

本实用新型涉及石油机械，油气井钻采设备中的井口装置。

背景技术

在陆上的石油、天然气资源日趋减少的今天，海洋中的石油、天然气资源的开发比重越来越大。但海上石油钻采平台，面积狭小，作业环境和条件差，交通运输不便；除要求其井口设备质量可靠外，还要求其体积小，安装快速便捷。现有的陆上采油气井口装置，因体积庞大、装配麻烦，不能适用；而现有的国产整体式采油气井口装置，可供选择的品种、数量还十分有限。所以，有进一步研发和增加整体式采油气井口装置新品种的必要。

发明内容

本实用新型是根据海上石油钻采平台的特点和客户的需求，而研制的一种结构紧凑、拆装方便，适应于三层套管油气井的井口装置。

本实用新型由油管头、双级套管头、托盘、采油树和联接件所组成；其特色之处是其组合结构：

油管头和双级套管头共用一个本体；

在本体的上部，油管头内装有带电缆孔的芯轴式悬挂器；在本体的中下部，双级套管头的两端分别装有W型卡瓦式悬挂器和WD型卡瓦式悬挂器，双级管头的中间既可以装W型卡瓦式悬挂器、也可以装芯轴式悬挂器；

在本体的上部，油管头用卡套联接件和密封垫环与采油树相联接；在本体的中下部，双级管头的两层四个侧通道，均加工成锥形螺纹孔对外联接。

由于本实用新型油管头和双级套管头共用一个本体，在减少产品体积的同时，减少了双级套管头和油管头自下而上分级安装的麻烦。双级管头的两端，分别用的W型和WD型卡瓦式悬挂器，联接、悬挂油层套管和表层套管；双级管头的中间，既可以用W型卡瓦式悬挂器、也可以用芯轴式悬挂器，联接、悬挂技术套管；使双级套管头具有应对各种复杂井况的能力，保证一次安装成功。油管头用卡套联接件和密封垫环与采油树相联接；双级管头的所有侧通道，均采用锥形螺纹孔与按需配置的丝堵、压力表总成、排控阀或U型油壬相联接；在进一步压缩产品体积的同时，最大限度地满足了快速安装的需求。使产品具有体积更小、重量更轻、施工简便、拆装快捷等特点，从而满足海上或狭小空间内的油气井的钻采要求。

附图说明

图1是本实用新型总体结构局部剖视示意图；

图2是本实用新型中楔块零件(切成10块时)，水平移出后的全剖视放大示意图；

图3是本实用新型中本体零件(拆除其它零部件后)，中层的两个侧通道与上层和下层的四个侧通道，径向错位45°～90°的实施例，局部剖视的俯视放大示意图。

附图中标号所示的零部件名称如下：

1、本体，2、托盘，3、螺栓，4、WD型卡瓦式悬挂器，5、BT密封圈，6、注脂阀，7、W型卡瓦式悬挂器，8、W型卡瓦式悬挂器，9、顶丝部件，10、排控阀，11、端盖法兰，12、卡套联接件，13、密封垫环，12-1、卡套，12-2、楔块，12-3、驱动螺杆，14、芯轴式悬挂器，15、采油树，16、密封垫环，17、压力表总成，18、螺栓螺母，19、限位套，20、定位套，21、芯轴式悬挂器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型和实施例作进一步说明：

图1中，本实用新型由油管头、双级套管头、托盘、采油树和相关联接件所组成，但油管头和双级套管头共用一个本体(1)。其中：油管头包括：本体(1)的上部，两侧的排控阀(10)、端盖法兰(11)压力表总成(17)和联接用的密封垫环(16)、螺栓螺母(18)；内腔中的芯轴式悬挂器(14)和顶丝部件(9)。双级套管头包括：本体(1)的中下部，底部螺栓(3)联接的WD型卡瓦式悬挂器(4)，内腔中的W型卡瓦式悬挂器(7)或芯轴式悬挂器(21)、W型卡瓦式悬挂器(8)、限位套(19)、定位套(20)，以及径向分布的注脂阀(6)和顶丝部件(9)。托盘(2)包括：带中心孔和均布螺栓孔的大法兰，大法兰的上面焊接的多根同轴均布的支柱。采油树(15)位于油管头的上方，是井口装置不可或缺的部分，但非本实用新型创新的重点，没有详细表述。相关联接件包括：卡套联接件(12)和密封垫环(13)。本体(1)为空心圆柱体结构，中间阶台孔的内腔是主通道，侧壁上加工有上中下三层、六个与主通道相通的侧通道，以及多处沟槽和孔，用于安装油管头和双级套管头的各种零部件。本体(1)的上端，通过卡套联接件(12)和密封垫环(13)与采油树(15)相联接；本体(1)的下端，与托盘(2)中均布的支柱接触，并用焊接的方法固为一体。

本体(1)的上部，内腔、以及上层的两个侧通道，为油管头所用。在本体(1)上端的圆周上加工有一道宽大的梯形凹槽，使梯形凹槽上方的端边成为圆法兰，在圆法兰的上平面上、内腔孔的周边，加工有一道梯形垫环槽，以便用卡套联接件(12)和密封垫环(13)与采油树(15)联接。在本体(1)内腔上方的阶台孔中，装有芯轴式悬挂器(14)，用来联接和悬挂油管；芯轴式悬挂器(14)，其上端插在采油树(15)的底孔中，用两道凹槽和O型密封圈密封采油树(15)的主通道；其下端搁置在本体(1)内腔上方的第一级台阶处，自身所带的矩形橡胶密封圈，在油管的重力作用下变形，密封油管和油层套管之间的环形空间；其中部圆周上加工有一道凹槽和一道V形槽，凹槽中装有O型密封圈，以增强密封效果；V形槽与本体(1)上方径向均布的顶丝部件(9)的尖端配合，防止其窜动。在芯轴式悬挂器(14)的中部端面和底平面上，还有一个贯穿的小斜孔，在小斜孔的上端，加工有锥螺纹，装有一个小丝堵，以备使用电潜泵或测进时的线缆穿行。本体(1)上层、油管头的两个侧通道，都是圆柱形孔；在圆柱形孔的外端口处，均加工成向内凹陷的平面；在两个凹陷的平面上，均加工有一道与侧通道同心的梯形垫环槽和多只均布的螺纹盲孔，并用密封垫环(16)和螺栓螺母(18)，联接着两侧的排控阀(10)、端盖法兰(11)和压力表总成(17)。

本体(1)中下部，内腔、以及中层和下层的四个侧通道，为双级套管头所用。在本体(1)的底平面上、内腔孔的四周，均布着多只螺纹盲孔，用多根螺栓(3)，将WD型卡瓦式悬挂器(4)固定在内腔孔的最下方，用来联接、悬挂表层套管；在WD型卡瓦式悬挂器(4)上方的内腔孔中，加工有两道凹槽，凹槽中均装有BT密封圈(5)；在本体(1)下端的圆周边上，均对称地加工有向内与两道凹槽相通的径向小台阶孔，在径向小台阶孔的外端口处，均加工有锥螺纹，分别装有注脂阀(6)，用于对BT密封圈(5)注塑加压，使之对***的表层套管的末端进行密封。在本体(1)中下部分的内腔孔中，用于联接和悬挂技术套管的W型卡瓦式悬挂器(7)或芯轴式悬挂器(21)，位于本体(1)下层的两个侧通道上方的一级台阶上；两种套管悬挂器的外圆直径相同，可以酌情调换，择一而用，以应对不同的井况；W型卡瓦式悬挂器(7)或芯轴式悬挂器(21)所携带的矩形橡胶密封圈，在技术套管的重力作用下变形，密封技术套管和表层套管之间的环形空间。在W型卡瓦式悬挂器(7)或芯轴式悬挂器(21)的上方，依次装有定位套(20)、W型卡瓦式悬挂器(8)和限位套(19)，用来联接和悬挂油层套管。定位套(20)为空心圆柱体：其高度用来保证W型卡瓦式悬挂器(8)位于本体(1)中层的两个侧通道之上；其侧壁上开有两个大孔，用来排放油层套管和技术套管之间环形空间内的压力或介质；其中间的台阶孔，用来防止技术套管上窜，并套在W型卡瓦式悬挂器(8)的底端，以保证***居中。W型卡瓦式悬挂器(8)与W型卡瓦式悬挂器(7)的基本结构和外径相同，依靠W型卡瓦式悬挂器(7)或芯轴式悬挂器(21)、定位套(20)进行轴向支撑；所携带的矩形橡胶密封圈，在油层套管的重力作用下变形，密封油层套管和技术套管之间的环形空间。限位套(19)为扁平的空心圆柱体，其外圆周上切有两道凹槽，内装O型密封圈，用来增强对油管和油层套管之间环形空间的密封；其中间带台阶的喇叭孔，用来防止油层套管上窜和引导线缆进入油层套管。双级套管头中的W型卡瓦式悬挂器(7)或芯轴式悬挂器(21)、W型卡瓦式悬挂器(8)和限位套(19)的上端边，均有45°的大倒角，在这些大倒角所在的本体(1)的径向位置，均加工有多个均布的两端带螺纹的阶台孔，孔内装有顶丝部件(9)，用其尖端与大倒角贴合后，以防止这些零部件轴向窜动。双级管头所用的本体(1)中层和下层的侧通孔，均加工成锥形螺纹孔，对外联接按需配置的丝堵、压力表总成、排控阀或U型油壬。

本实用新型的卡套联接件(12)，由卡套(12-1)、楔块(12-2)和驱动螺杆(12-3)三种零件所组成；卡套(12-1)为扁平状空心回转体：上部是圆台，中下部是圆柱，中心是用一个斜坡过渡的两个不同直径的圆柱形大孔，圆柱形大孔下方加工有一个大凹槽，凹槽内的侧壁上均布着数个径向螺纹孔；在大凹槽中装有数块楔块(12-2)，在数个径向螺纹孔中均装有驱动螺杆(12-3)；楔块(12-2)用径向凸形槽与驱动螺杆(12-3)内端的径向小凹槽相连接。图2中，楔块(12-2)是用一个“毛坯截面为矩形，外圆周上车有径向凸形槽，内孔上边加工成斜坡的整块空心圆环”切割而成，数量6～12块，每块的形状和尺寸相同。驱动螺杆(12-3)，外端加工成四方柱体，以便扳手驱动；内端圆柱体上加工有一个径向凹槽，用来连接楔块(12-2)；中间是长长的螺杆，用与卡套(12-1)上均布着数个径向螺纹孔对接。

图3是本实用新型的另一种实施例：当本体(1)侧壁上，上、中、下三层的六个侧通道上都联接的排控阀，产生相互干涉现象、影响其开关时；则将本体(1)中层的两个侧通道与上层和下层的四个侧通道的轴心线错开，错位角α为45°～90°。

基于本实用新型的目的、技术方案和实施例的描述，本领域普通技术人员在此基础上没有作出创造性劳动的前提下，对相关的采油树(15)和本体(1)上中下三层、六个侧通道所联接的排控阀(10)、端盖法兰(11)、压力表总成(17)，以及按需配置的丝堵、压力表总成、排控阀或U型油壬等，进行不同的排列和组合，都属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种整体快装式采油气井口装置，本实用新型由油管头、双级套管头、托盘、采油树和联接件所组成；其特征是：

油管头和双级套管头共用一个本体(1)；

在本体(1)的上部，油管头内装有带电缆孔的芯轴式悬挂器(14)；在本体(1)的中下部，双级套管头的两端分别装有W型卡瓦式悬挂器(8)和WD型卡瓦式悬挂器(4)，双级管头的中间既可以装W型卡瓦式悬挂器(7)、也可以装芯轴式悬挂器(21)；

在本体(1)的上部，油管头用卡套联接件(12)和密封垫环(13)与采油树(15)相联接；在本体(1)的中下部，双级管头的两层四个侧通道，均加工成锥形螺纹孔对外联接。

2.根据权利要求1所述的整体快装式采油气井口装置，其特征是：卡套联接件(12)，由卡套(12-1)、楔块(12-2)和驱动螺杆(12-3)三种零件所组成；卡套(12-1)为扁平状空心回转体：上部是圆台，中下部是圆柱，中心是用一个斜坡过渡的两个不同直径的圆柱形大孔，圆柱形大孔下方加工有一个大凹槽，凹槽内的侧壁上均布着数个径向螺纹孔；在大凹槽中装有数块楔块(12-2)，在数个径向螺纹孔中均装有驱动螺杆(12-3)；楔块(12-2)用径向凸形槽与驱动螺杆(12-3)内端的径向小凹槽相连接。

3.根据权利要求1或2所述的整体快装式采油气井口装置，其特征是：楔块(12-2)是用一个“毛坯截面为矩形，外圆周上车有径向凸形槽，内孔上边加工成斜坡的整块空心圆环”切割而成，数量6～12块，每块的形状和尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的整体快装式采油气井口装置，其特征是：本体(1)中层的两个侧通道与上层和下层的四个侧通道的轴心线错开，错位角α为45°～90°。