[实用新型]井口的密封结构

说明书

技术领域

本实用新型与海洋热采井口的密封结构有关，具体地说，是一种在高温、高压以及冷热交替的工况条件下，井口套管头与套管之间的能保持密封性能稳定的密封结构。

背景技术

现有井口的套管密封结构是内部设两道FS橡胶密封圈、外部设两道O形密封圈，其原理是依靠密封圈自身变形实现密封。但是海洋热采井口注蒸汽作业中，在常温至370℃的高温、高压冷热交替工况下，常规的橡胶件无法正常使用，一些特殊的橡胶件也只能短时间使用而且成本太高（例如：全氟橡胶）。含有金属的石墨复合材料密封件耐温性能很高，在400到500℃的环境下也能正常使用。由于石墨复合材料只能加工成矩形而无法加工成其他特殊形状（如：O形圈、V形密封圈）,当井口从高温转为常温后，密封件冷缩会导致密封间隙增大，现有结构无法补偿增大的间隙，密封性能变差，需要将石墨复合材料密封件设计成可补偿的特殊结构才能用于井口套管的密封。

发明内容

为了将石墨复合材料制成能用于海洋热采井口注蒸汽作业中的套管密封件，本实用新型提出如下技术方案：

一种井口的密封结构，包括用于套管头法兰与套管之间的上密封包和用于套管头本体与套管之间的下密封包，其特征在于：下密封包由第一支撑环、第二支撑环、第三支撑环、第四支撑环和由石墨复合材料制成的下包内密封环、下包外密封环组成，下包内密封环位于第一支撑环内侧，下包外密封环位于第一支撑环外侧，在第一支撑环的上端依次叠装第二支撑环、第三支撑环和第四支撑环，其中第三支撑环是四瓣式楔形块支撑环，与第三支撑环楔形块上下贴合的第二支撑环和第四支撑环设置成对应的楔形。

本实用新型重要特征在于下密封包的第三支撑环是四瓣式楔形块支撑环，在装入井口之后，每瓣楔形块可以受外力作用产生移动；再者，与第三支撑环楔形块上下贴合的第二支撑环和第四支撑环设置成对应的楔形，是为了相对移动后增加支撑环的总体高度。因此，只要把下密封包的第三支撑环定位于套管头本体上的顶丝组件所能及的位置，当井口从高温转为常温使密封件冷缩后，可以松开套管头法兰与套管头本体的螺栓，利用顶丝组件推动第三支撑环楔形块向内滑动，增加支撑环的总高度，增加挤压过盈量，重新上紧套管头法兰与套管头本体的螺栓，密封件会进一步挤压变形恢复密封性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的使用状态图。

图2是图1中的上密封包结构图。

图3是图1中的下密封包结构图。

图4是图1中的下密封包支撑环组装过程示意图。

图5是图1中的四瓣式楔形块支撑环的结构剖视图。

图6是图5的俯视图。

图7是下密封包中四瓣式楔形块支撑环被顶移动初始状态图。

图8是下密封包中四瓣式楔形块支撑环被顶移动终了状态图。

图中标记说明：1套管头本体，2套管挂，3套管，4垫片， 5第一支撑环，6下包外密封环，7下包内密封环，8第二支撑环，9四瓣式楔形块支撑环（第三支撑环），10第四支撑环，11密封钢圈，12套管头法兰，13环形钢板，14第七支撑环，15第五支撑环，16第六支撑环，17顶丝组件，18双头螺栓，19螺母，20上包内密封环，21上包外密封环，22安装用螺孔。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例及其附图作进一步的说明。

参阅图1所示的处于使用状态中的一种井口的密封结构，包括用于套管头法兰12与套管3之间的上密封包和用于套管头本体1与套管3之间的下密封包。