[实用新型]一种井口装置套管用金属密封装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻采装备技术领域，具体涉及一种井口装置套管用金属密封装置。

背景技术

井口装置是石油钻采装备中的关键设备之一，其功能是安装在井口上方，用于悬挂套管，密封套管之间的环空，安装支撑采油树。

目前，井口装置中本体和套管之间的密封多采用橡胶密封，然而，橡胶密封耐压低，耐硫化氢气体腐蚀差。随着现代钻井技术的高速发展，高压井、高含硫化氢油、气井不断出现，传统的橡胶密封圈满足不了井口装置耐高压、耐硫化氢腐蚀的密封需要。近年来，虽然在一些井口装置中已应用了金属密封，但仅限于芯轴式套管悬挂器与井口装置本体之间的环空密封，而套管与井口装置本体之间的环空密封直接采用金属密封仍处于空白。

因此，研制直接用于套管与井口装置本体之间的金属密封，满足现代石油勘探开发的需要，成为一个急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种井口装置套管用金属密封装置，解决了现有技术中套管与井口装置本体之间的密封，难以保证耐高压、耐硫化氢腐蚀的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种井口装置套管用金属密封装置，在套管和上本体、下本体的环形空间里从下到上依次安装有下支承环、金属的内密封环和外密封环以及压环，下支承环坐在下本体的法兰端面上，内密封环和外密封环之间通过两个锥形环面斜面滑动配合接触，内密封环设置有通气孔；

内密封环设置有凸起环面与套管的外圆周面接触，外密封环设置有凸起环面与上本体的内圆周面接触；

内密封环的上端面与锥形环面A的折角处设置有压力释放槽A，外密封环的下端面与锥形环面B的折角处设置有压力释放槽B。

本实用新型的有益效果是，安装在井口装置中，用于密封套管和井口装置本体之间环空的金属密封装置，该密封装置采用特殊的低强度不锈钢，在预紧力的作用下，促使两个金属密封环变形，从而实现环空的密封。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图。

图中，1、下支承环，2、内密封环，3、外密封环，4、压环，5、通气孔，6、凸起环面，7、套管，8、上本体，9、下本体，10、压力释放槽A，11、压力释放槽B，A、锥形环面A，B、锥形环面B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型装置的结构是，在套管7和上本体8、下本体9的环形空间里从下到上依次安装有下支承环1、金属的内密封环2和外密封环3以及压环4，下支承环1坐在下本体9上法兰端面上，内密封环2和外密封环3之间通过两个锥形环面A、B进行斜面滑动配合接触，内密封环2设置有竖直通透的通气孔5，内密封环2设置有3条凸起环面6与套管7的外圆周面接触，外密封环3设置有2条凸起环面6与上本体8的内圆周面接触。内密封环2的上端面与锥形环面A的折角处设置有压力释放槽A10，外密封环3的下端面与锥形环面B的折角处设置有压力释放槽B11。

内密封环2、外密封环3所设有的环形压力释放槽A及压力释放槽B，在恒定的预紧力下，有效增大了内、外密封环的径向弹性变形，比较容易建立起初始密封，保证了金属密封装置的重复使用，并有效延长了使用寿命。

内密封环2上设有一个通气孔5，有利于内密封环2、外密封环3之间的空气排除，使内密封环2、外密封环3两配合锥形环面紧密配合。在预紧力的作用下，内密封环2、外密封环3可沿配合锥形环面微量移动，以适应套管外径公差范围大的要求，保证了该金属密封的高适应性。

内密封环2、外密封环3之间有一个以上的配合环面。

内密封环2、外密封环3分别至少有一个环形压力释放槽。

内密封环2、外密封环3所带的压力释放槽截面形状为半圆形，也可是方形、椭圆形或其它形状的环槽。

内密封环2设置有一个或多个通气孔5。

内密封环2、外密封环3端部分别设有两个以上的半圆形凸起环面6，用于与密封本体接触，实现密封，该凸起环面可以是半圆形，也可以方形或三角形。

工作状态时，通过上本体8、下本体9法兰连接螺栓的预紧力作用，利用内密封环2、外密封环3的两个配合锥形环面A、B的相互作用，使金属密封环（内密封环2、外密封环3）径向膨胀变形，使得内密封环2的凸起环面6紧密地与套管7的外壁贴合在一起，实现内密封环2与套管7之间的密封；外密封环3的凸起环面6紧密地与上本体内壁贴合在一起，实现外密封环3与上本体8之间的密封；内密封环2 和外密封环3之间通过锥形密封环面实现密封；三处密封共同作用实现上本体8与套管7之间的可靠密封。