本實用新型涉及油氣井鉆采設備，具體是一種干法固井用井口環(huán)空密封裝置。

背景技術：

由于干法固井無需在井內(nèi)替入鉆井液、而是直接下放套管和注水泥，因而其具有高效快捷（即節(jié)約了氣液轉換時間，同時縮短了鉆井周期）、鉆采成本低（即減少了鉆井液的用量）、操作方便等特點，在行業(yè)內(nèi)受到了廣泛青睞。

為了確保干法固井作業(yè)中套管能夠順利下放、以及下放到位，需要使用空氣或泡沫進行循環(huán)。然而，這種循環(huán)是建立在井筒密封基礎上的。

目前，干法固井作業(yè)中、對于井筒的井口密封是通過旋轉防噴器殼體實現(xiàn)的，即旋轉防噴器殼體安裝于井筒口的井壁與下入井筒的套管之間，以此密封井筒的井壁與套管之間的井筒環(huán)空間隙。然而，為了實現(xiàn)套管在井筒內(nèi)的下放，必須要求旋轉防噴器殼體的內(nèi)孔與套管之間形成自由穿裝組合，即旋轉防噴器殼體必須要保證套管自由穿過才能確保套管在井筒內(nèi)的下放動作，這就使得套管外壁與旋轉防噴器殼體之間形成了卸壓開口，從而影響井筒的密封性，也就影響了井筒內(nèi)的壓力循環(huán)建立，進而使得套管下放過程中容易出現(xiàn)卡死或下放不到位的現(xiàn)象，導致油氣井的開采具有較大的安全隱患。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于：針對上述干法固井的特殊性，以及現(xiàn)有技術的不足，提供一種配合旋轉防噴器殼體在油氣井井口的環(huán)空處形成可靠、穩(wěn)定密封的干法固井用井口環(huán)空密封裝置。

本實用新型采用的技術方案是：一種干法固井用井口環(huán)空密封裝置，所述密封裝置在干法固井的套管下放過程中固定在旋轉防噴器的殼體上、用于封堵套管與旋轉防噴器殼體之間的環(huán)空間隙，所述密封裝置包括環(huán)形架和能夠充氣膨脹的柔性密封環(huán)，所述環(huán)形架的內(nèi)徑大于套管外徑、環(huán)形架的外徑大于旋轉防噴器殼體的內(nèi)徑，所述密封環(huán)為中空結構、具有氣嘴，密封環(huán)布置在環(huán)形架內(nèi)、通過充氣/泄氣對應的箍緊/松開套管。

進一步的，所述環(huán)形架的內(nèi)壁設有對應于密封環(huán)的環(huán)形凹槽，密封環(huán)嵌裝在環(huán)形架的環(huán)形凹槽內(nèi)。

再進一步的，所述環(huán)形架的環(huán)形凹槽內(nèi)、徑向設有對應于密封環(huán)上氣嘴的加氣孔和多個固定件穿裝孔。

更進一步的，所述密封環(huán)的外壁上設有多個對應于環(huán)形架上固定件穿裝孔的固定凹槽。

進一步的，所述密封環(huán)的內(nèi)側壁厚大于外側壁厚。

進一步的，所述環(huán)形架的底部具有外折延伸的環(huán)形臺肩，環(huán)形架的外形輪廓呈倒T形狀。

再進一步的，所述環(huán)形架的環(huán)形臺肩底面為裝配錐面，該裝配錐面與環(huán)形架的底端徑向延伸面之間的夾角為5～60°。

本實用新型的有益效果是：上述密封裝置與旋轉防噴器殼體相配套，通過環(huán)形架固定在旋轉防噴器殼體上、通過充氣膨脹的密封環(huán)實現(xiàn)對套管的箍緊或松開，進而在有效確保套管向井筒內(nèi)可靠下放的前提下，能夠有效、可靠、穩(wěn)定地實現(xiàn)井筒的井口密封，使井筒內(nèi)可靠的建立壓力循環(huán)，為開采施工提供極大便利。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1是本實用新型的一種結構示意圖。

圖2是圖1中密封環(huán)的俯視放大圖。

圖中代號含義：1—環(huán)形架；2—密封環(huán)；3—固定件穿裝孔；4—環(huán)形臺肩；5—裝配錐面；6—套管穿裝孔；7—氣嘴；8—固定凹槽。

具體實施方式

本實用新型用于在油氣井開采的干法固井中封堵井筒的井口環(huán)空間隙，與旋轉防噴器殼體相配合，即在干法固井的套管下放過程中，本實用新型固定在旋轉防噴器的殼體頂部、用于封堵套管與旋轉防噴器殼體之間的環(huán)空間隙，以此對井筒的井口環(huán)空間隙形成可靠密封。

參見圖1和圖2：本實用新型包括環(huán)形架1和柔性（通常為橡膠材質）密封環(huán)2。

其中，環(huán)形架1為環(huán)形結構，具有軸向的套管穿裝孔6，該套管穿裝孔6的直徑（亦即環(huán)形架1的內(nèi)徑）要求必須大于套管的外徑，這樣才能確保作業(yè)過程中套管能夠可靠下放。為了確保環(huán)形架1能夠在旋轉防噴器殼體頂部形成可靠的組合安裝，環(huán)形架1的底部具有外折延伸的環(huán)形臺肩4，環(huán)形架1的外形輪廓呈倒T形狀，該環(huán)形臺肩4的直徑（亦即環(huán)形架1的外徑）要求必須大于旋轉防噴器殼體的內(nèi)徑，這樣才能確保環(huán)形架1在旋轉防噴器殼體頂部可靠安裝固定。環(huán)形架1的環(huán)形臺肩4通過多根連接螺栓組合安裝在旋轉防噴器殼體的頂部，即環(huán)形臺肩4的底面形成了環(huán)形架1在旋轉防噴器殼體上的裝配面，為了確保該裝配面與旋轉防噴器殼體上的套管穿裝孔形成可靠密封，要求前述環(huán)形架1的環(huán)形臺肩4底面為錐面結構，即裝配錐面5，該裝配錐面5的存在主要是確保環(huán)形架1的底面與旋轉防噴器殼體的套管穿裝孔形成可靠的線接觸，因而環(huán)形臺肩4底面的裝配錐面5通常只要其形成傾斜錐面即可，作為優(yōu)選，要求裝配錐面5與環(huán)形架1的底端徑向延伸面之間的夾角為5～60°（例如13°，或28°，或45°，亦或60°等等）。在前述環(huán)形架1的內(nèi)壁周向設有對應密封環(huán)2輪廓的環(huán)形凹槽，用于裝配密封環(huán)2；為了能夠對密封環(huán)2形成可靠固定、避免在套管作用下密封環(huán)2在環(huán)形架1內(nèi)肆意滑動，在環(huán)形架1的環(huán)形凹槽內(nèi)、徑向設有多個固定件穿裝孔3（通常為螺紋孔），這些固定件穿裝孔3在環(huán)形架1上形成兩兩對稱，以確保對密封環(huán)2固定的平衡性；此外，在環(huán)形架1的凹槽內(nèi)、徑向設有一個加氣孔，用于將密封環(huán)2的氣嘴7與氣泵接通。

密封環(huán)2為環(huán)狀的、內(nèi)部中空密封結構（類似于車輛內(nèi)胎），外側壁上具有氣嘴7，通過氣嘴7向密封環(huán)2充/泄氣后，密封環(huán)2發(fā)生相應的膨脹或癟塌；且在密封環(huán)2的外側壁上設有多個對應于環(huán)形架1上固定件穿裝孔3的固定凹槽8。密封環(huán)2嵌裝在上述環(huán)形架1的環(huán)形凹槽內(nèi)，密封環(huán)2上的氣嘴7對應在環(huán)形架1上的加氣孔處，密封環(huán)2上的固定凹槽8對應在環(huán)形架1上的固定件穿裝孔3處，密封環(huán)2膨脹時、穿裝在固定件穿裝孔3內(nèi)的固定件徑向頂緊密封環(huán)2。組裝在環(huán)形架1內(nèi)的密封環(huán)2在充氣后產(chǎn)生膨脹變形，進而內(nèi)徑縮小、箍緊穿裝在內(nèi)的套管外壁，對井筒的井口形成密封，當需要套管旋轉等位移操作時，密封環(huán)2在泄氣后產(chǎn)生癟塌變形，進而內(nèi)徑松弛擴大、松開穿裝在內(nèi)的套管外壁，確保穿裝在內(nèi)的套管“自由”。有鑒于密封環(huán)2的作業(yè)特性，為了提高密封環(huán)2的耐磨性，延長使用壽命，前述密封環(huán)2的內(nèi)側壁厚大于外側壁厚，通常為1.5～3倍。

上述具體技術方案僅用以說明本實用新型，而非對其限制。盡管參照上述具體技術方案對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對上述具體技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。