專利名稱：組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油機械，油氣田注氣開采設(shè)備中的井口裝置。
背景技術(shù)：
采取注水或注入二氧化碳氣體，或采取分層注氣的方法進行石油、天然氣的開采，是一項日益普及的采油氣技術(shù)?，F(xiàn)有的普通井口裝置，通常是在油管四通內(nèi)加單一的懸掛器和油管、單純的橡膠密封結(jié)構(gòu)、以及單純的人工現(xiàn)場操控，不能適應(yīng)注水、注氣或分層注氣的開采要求，不能適應(yīng)二氧化碳氣體強腐蝕的工作環(huán)境，不能適應(yīng)油氣井遠距離操控的要求。現(xiàn)有個別如“同軸雙層注氣井口裝置”(中國專利公開號:CN102242614A)新產(chǎn)品，也只是將兩只傳統(tǒng)的油管頭疊加，采用單純的橡膠密封結(jié)構(gòu)和人工現(xiàn)場操控方法，僅僅是解決了分層注氣的問題，并不能達到讓油氣田用戶滿意的使用功能和效果。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對上述存在問題，采用全新的零部件結(jié)構(gòu)和工作原理，研制一種能雙管注氣、耐氣體腐蝕和遠程控制的油氣田井口裝置。本實用新型由套管聯(lián)接件、油管頭、采油樹、注氣管閥件、測控管閥件和密封件、聯(lián)接件所組成，其創(chuàng)新之處是:油管頭殼體為整體式六通零件，其上下通道內(nèi)裝有上懸掛器部件、下懸掛器部件和內(nèi)油管、外油管；上懸掛器部件和下懸掛器部件均采用金屬密封圈加橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)；油管頭殼體一側(cè)平面上的兩個通道口處，分別用密封墊環(huán)和螺栓螺母，與一上一下、兩排平行的注氣管閥件上的平板閥相聯(lián)接；油管頭殼體另一側(cè)平面上的兩個通道口處，分別用密封墊環(huán)和螺栓螺母，與一上一下、兩排平行的測控管閥件上的平板閥相聯(lián)接。另外，在油管頭殼體一側(cè)平面上固定的上邊一排注氣管閥件平板閥的外側(cè)和采油樹的四通下面的通道上，分別用密封墊環(huán)和螺栓螺母串聯(lián)著一只液壓控制閥。由于本實用新型的油管頭殼體為整體式六通零件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、重量較輕、價格較低、安裝方便。油管頭殼體內(nèi)的兩只懸掛器部件和內(nèi)外兩根同軸油管，加上最外層的套管和側(cè)壁上聯(lián)接的兩排平行的注氣管閥件，可以方便的實行分層注氣和開采作業(yè)。安裝在上邊一排注氣管閥件上的液壓控制閥和采油樹四通下面的液壓控制閥，可以根據(jù)遠程指令和液壓油的作用，及時對注氣通道和采油氣通道進行開啟和關(guān)閉。加之兩只懸掛器部件均采用金屬密封圈加橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)，層層設(shè)防，增強其密封性能，可以防止高壓氣體的泄漏，確保安全生產(chǎn)。

圖1為本實用新型局部剖視的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的油管頭和采油樹的油管異徑接頭部件移出后的全剖視放大示意圖；圖3為本實用新型圖2中A-A截面的剖視放大示意圖。[0009]附圖中標號所示的零部件名稱如下:1、套管短節(jié)，2、套管法蘭，3、油管頭殼體，4、下懸掛器部件，4-1、下懸掛器本體，
4-2、緊定螺釘，4-3、拼緊螺母，4-4、支撐環(huán)，4-5、金屬密封圈，4-6、矩形橡膠圈，4-7、錐頂壓環(huán)，4-8、軸用擋圈，5、上懸掛器部件，5-1、上懸掛器本體，5-2、緊定螺釘，5-3、拼緊螺母，
5-4、支撐環(huán),5-5、金屬密封圈,5-6、矩形橡膠圈,5-7、錐頂壓環(huán),5-8、軸用擋圈,5-9、O型橡膠圈，5-10、金屬透鏡墊，6、頂絲部件，7、注脂閥，8、油管異徑接頭，9、平板閥，10、四通，11、螺紋法蘭，12、內(nèi)接頭，13、截止閥，14、壓力表，15、盲孔蓋板，16、管堵，17、液壓控制閥，18、液壓管路，19、密封墊環(huán)，20、螺栓螺母，21、內(nèi)油管，22、外油管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步洗明:圖1中，本實用新型由套管聯(lián)接件、油管頭、采油樹、注氣管閥件、測控管閥件和密封件、聯(lián)接件所組成。套管聯(lián)接件主要包括套管短節(jié)(I)和套管法蘭(2);油管頭主要包括油管頭殼體(3)、下懸掛器部件(4)、上懸掛器部件(5)和頂絲部件￠);采油樹主要包括注脂閥(7)、油管異徑接頭(8)、平板閥(9)、四通(10)、螺紋法蘭(11)、內(nèi)接頭(12)、截止閥、壓力表(14)、盲孔蓋板(15)、管堵(16)和液壓控制閥(17)。與油管頭一側(cè)聯(lián)接的注氣管閥件共有兩排，主要包括兩只平板閥(9)或一只平板閥(9)加一只液壓控制閥(17)、螺紋法蘭(11)和管堵(16)。與油管頭另一側(cè)聯(lián)接的測控管閥件共有兩排，主要包括兩只平板閥(9)、螺紋法蘭(11)、內(nèi)接頭(12)、截止閥(13)和壓力表(14)。本實用新型以油管頭中的油管頭殼體(3)為載體:在油管頭殼體(3)的下法蘭與套管聯(lián)接件中的套管法蘭(2)之間，油管頭殼體(3)的上法蘭與采油樹中的油管異徑接頭(8)之間，油管頭殼體(3)左右兩側(cè)平面與兩排注氣管閥件和兩排測控管閥件的平板閥(9)之間，均裝有密封墊環(huán)(19)，并用螺栓螺母(20)將它們聯(lián)接成一個整體。為了保證采氣井口的安全可靠性，本實用新型的油管頭殼體(3)兩側(cè)平行的注氣管閥件和測控管閥件，采油樹的上下左右通道，均采用兩只平板閥(9)或一只平板閥(9)與一只液壓控制閥(17)串聯(lián)的雙閥結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)對油氣田井口裝置的遠程控制，在油管頭殼體(3) —側(cè)平面上固定的上邊一排注氣管閥件的平板閥(9)外側(cè)和采油樹的四通(10)下面的通道上，分別用密封墊環(huán)(19)和螺栓螺母(20)串聯(lián)著一只液壓控制閥(17);液壓控制閥(17)通過液壓管路(18)與液壓泵站和控制柜相連通，在遠程指令和液壓油的作用，可以對油管間的注氣通道和采油氣通道進行開啟和關(guān)閉，從而減少對人工的依賴。圖2中，本實用新型的油管頭殼體(3)為整體式鍛件或鑄件，上下兩端是帶有V形墊環(huán)槽和數(shù)只均布螺栓孔的法蘭，用于聯(lián)接采油樹和套管聯(lián)接件；中間是較長的空心圓柱體，空心圓柱體的兩側(cè)，對稱地向內(nèi)加工成兩個長方形的平面，用來聯(lián)接注氣管閥件和測控管閥件上的平板閥(9)。油管頭殼體(3)內(nèi)部加工成六大通道:貫穿上下兩端法蘭的階梯形中心孔是主要通道，用于安裝上懸掛器部件(5)、下懸掛器部件(4)和內(nèi)油管(21)、外油管(22);上下平行的貫穿左右兩側(cè)平面和上下階梯形中心孔的兩個圓柱孔是輔助通道，用來作為注氣管閥件和測控管閥件的進出口 ；兩條輔助通道在左右兩側(cè)平面的四個出口處，均加工有同一由心線的V形墊環(huán)槽和數(shù)只均布的螺紋孔，以便用密封墊環(huán)(19)和螺栓螺母(20)對外聯(lián)接；在上端法蘭和空心圓柱體中部的圓周上，分別加工有四個兩端帶螺紋的徑向階梯孔，用來安裝頂絲部件(6)。油管頭內(nèi)的上懸掛器部件(5)采用的是上下兩道金屬密封圈加中間三道橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)。其中:上道金屬密封圈是一道外圓中間是凸臺、上下是錐面的金屬透鏡墊(5-10)，用于密封油管異徑接頭(8)和上懸掛器本體(5-1)的中心通道，以防止天然氣對懸掛器本體(5-1)外圍橡膠密封圈的侵蝕；下道金屬密封圈(5-5)的截面成平行四邊形，用緊定螺釘(5-2)、拼緊螺母(5-3)、支撐環(huán)(5-4)托附在上懸掛器本體(5-1)的中下部，用于密封油管頭殼體(3)上下通道與懸掛器本體(5-1)的外圍；三道橡膠密封圈中:上方兩道是O型橡膠圈(5-9)，用于懸掛器本體(5-1)的外圍與油管異徑接頭(8)內(nèi)孔之間的密封；下方一道是矩形橡膠圈(5-6)，在上懸掛器本體(5-1)外圍中間的凸臺、上方錐頂壓環(huán)(5-7)和頂絲部件￠)的共同作用下，對油管頭殼體(3)上下通道與懸掛器本體(5-1)外圍之間進行重復(fù)密封。油管頭內(nèi)的下懸掛器部件(4)，采用的是一道金屬密封圈和一道橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)；其下方是一道截面成平行四邊形金屬密封圈(4-5)，用緊定螺釘(4-2)、拼緊螺母(4-3)、支撐環(huán)(4-4)托附在下懸掛器本體(4-1)的中下部，用于油管頭殼體(3)上下通道與懸掛器本體(4-1)外圍之間的密封；上方是一道是矩形橡膠圈(4-6)，在下懸掛器本體(4-1)外圍中間的凸臺、上方錐頂壓環(huán)(4-7)和頂絲部件(6)的共同作用下，對油管頭殼體(3)上下通道與下懸掛器本體(4-1)的外圍之間進行重復(fù)密封?！∮凸茴^殼體(3)上，壓縮上懸掛器部件(5)中矩形橡膠圈(5-6)和錐頂壓環(huán)(5-7)的頂絲部件￠)，其數(shù)量為四個，均勻的分布在油管頭殼體(3)上法蘭內(nèi)兩端帶螺紋的徑向階梯孔中。圖3中，壓縮下懸掛器部件(4)中矩形橡膠圈(4-6)和錐頂壓環(huán)(4-7)的頂絲部件￠)，其數(shù)量為四個，分布在油管頭殼體(3)中部兩端帶螺紋的徑向階梯孔中，其徑向分布夾角不均等:位于油管頭殼體(3)兩側(cè)平面處的兩個夾角大于90°，其他兩個夾角小于 90°。
權(quán)利要求1.組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置，由套管聯(lián)接件、油管頭、采油樹、注氣管閥件、測控管閥件和密封件、聯(lián)接件所組成，其特征是:油管頭殼體(3)為整體式六通零件，其上下通道內(nèi)裝有上懸掛器部件(5)、下懸掛器部件(4)和內(nèi)油管(21)、外油管(22);上懸掛器部件(5)和下懸掛器部件(4)均采用金屬密封圈加橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)；油管頭殼體(3) —側(cè)平面上的兩個通道口處，分別用密封墊環(huán)(19)和螺栓螺母(20)，與一上一下、兩排平行的注氣管閥件上的平板閥(9)相聯(lián)接；油管頭殼體(3)另一側(cè)平面上的兩個通道口處，分別用密封墊環(huán)(19)和螺栓螺母(20)，與一上一下、兩排平行的測控管閥件上的平板閥(9)相聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置，其特征是:油管頭殼體(3)兩側(cè)平行的注氣管閥件和測控管閥件，采油樹的上下左右通道，均采用兩只平板閥(9)或一只平板 閥(9)與一只液壓控制閥(17)串聯(lián)的雙閥結(jié)構(gòu)；在油管頭殼體(3) —側(cè)平面上固定的上邊一排注氣管閥件的平板閥(9)外側(cè)和采油樹的四通(10)下面的通道上，分別用密封墊環(huán)(19)和螺栓螺母(20)串聯(lián)著一只液壓控制閥(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置，其特征是:油管頭殼體(3)為整體式鍛件或鑄件，上下兩端是帶有V形墊環(huán)槽和數(shù)只均布螺栓孔的法蘭，中間是較長的空心圓柱體，空心圓柱體的兩側(cè)，對稱地向內(nèi)加工成兩個長方形的平面；油管頭殼體(3)內(nèi)部加工成六大通道:貫穿上下兩端法蘭的階梯形中心孔是主要通道，上下平行的貫穿左右兩側(cè)平面和上下階梯形中心孔的兩個圓柱孔是次要通道；兩條次要通道在左右兩側(cè)平面的四個出口處，均加工有同一軸心線的V形墊環(huán)槽和數(shù)只均布的螺紋孔；在上端法蘭和空心圓柱體中部的圓周上，分別加工有四個兩端帶螺紋的徑向階梯孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置，其特征是:油管頭內(nèi)的上懸掛器部件(5)，采用的是上下兩道金屬密封圈加中間三道橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)；其中:上道金屬密封圈是一道外圓中間是凸臺、上下是錐面的金屬透鏡墊(5-10)，下道金屬密封圈(5-5)的截面成平行四邊形；三道橡膠密封圈中:上方兩道是O型橡膠圈(5-9)，下方一道是矩形橡膠圈(5-6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置，其特征是:油管頭內(nèi)的下懸掛器部件(4)，采用的是一道金屬密封圈和一道橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)；其下方是一道截面成平行四邊形金屬密封圈(4-5)，上方是一道是矩形橡膠圈(4-6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置，其特征是:油管頭殼體(3)上，壓縮下懸掛器部件(4)中矩形橡膠圈(4-6)的頂絲部件￠)，其數(shù)量為四個，分布在油管頭殼體(3)中部兩端帶螺紋的徑向階梯孔中，其徑向分布夾角不均等:位于油管頭殼體(3)兩側(cè)平面處的兩個夾角大于90° ,其他兩個夾角小于90°。
專利摘要組合密封、雙管注氣、遠程控制井口裝置，涉及石油機械、井口設(shè)備，其特點是油管頭殼體為整體式六通零件，上下通道內(nèi)裝有上、下懸掛器部件和內(nèi)、外油管；懸掛器部件和下懸掛器部件，均采用金屬密封圈加橡膠密封圈的組合式密封結(jié)構(gòu)；油管頭殼體的兩個側(cè)壁平面上四個通道口處，分別用密封墊環(huán)和螺栓螺母聯(lián)接著兩個上下平行的注氣管閥件和測控管閥件。油管頭殼體兩側(cè)的注氣管閥件和測控管閥件，采油樹的上下左右通道，均采用雙閥結(jié)構(gòu)；在油管頭殼體一側(cè)平面上固定的上邊一排注氣管閥件的平板閥外側(cè)和采油樹的四通下面的通道上，分別串聯(lián)著一只液壓控制閥。具有結(jié)構(gòu)緊湊、密封性好、安裝方便、安全可靠，可以方便地進行遠程控制、分層注氣和采油氣作業(yè)。
文檔編號E21B43/16GK202990941SQ20122075669
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者姜玉虎, 朱宏武, 李亞洲, 丁中銘, 姜金維, 張學(xué)清, 顧邦良, 李海榮, 周世海 申請人:江蘇宏泰石化機械有限公司