[实用新型]一种金属硬密封油管头

说明书

技术领域

本使用新型涉及一种油田钻井作业过程中悬挂油管的油管头，属于石油机械技术领域。

背景技术

在石油开采过程中，每口井都必须安装一套井口装置，井口装置都是由油管头和采油树组成，油管头由油管四通、油管悬挂器、转换法兰和阀门组成，油管悬挂器与转换法兰、油管悬挂器与油管四通、下部套管和油管四通间都需要进行有效密封，目前大多使用的是橡胶密封，橡胶密封适用的温度范围较窄，且存在易老化、使用寿命短、安全系数低等弊端；现有技术中也有采用金属密封的例子，但都为简单的锥形挤压密封，存在着塑性变形能力差、弹性补偿力不足、密封性能不可靠等问题，还容易出现漏油、漏气现象，特别是在井下存在有害气体时，危害性很大，直接影响到人身和设备的安全。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本使用新型提供一种塑性变形能力大、弹性补偿力足强、密封性能可靠的金属硬密封油管头。

本实用新型的技术方案：一种金属硬密封油管头，包括油管四通、油管悬挂器和位于油管四通底部的套管二次密封机构，油管悬挂器通过顶丝固定在油管四通垂直通孔上端，油管四通顶部设有法兰，并与法兰通过紧固件连接，所述油管悬挂器包括悬挂器本体、装在悬挂器本体上部的第一密封件和中部的第二密封件，悬挂器本体的上部与中部外圆上分别设有与第一密封件和第二密封件相配合的台阶，悬挂器本体的顶端安装有金属挡圈，悬挂器本体的上端内孔和下端内孔均设有油管螺纹。

所述第一密封件和第二密封件主要由压环、双槽密封环和支撑环构成，所述双槽密封环上、下设有V型凹槽，压环和支撑环上分别设有与V型凹槽相配合的凸台；在第二密封件的下方设有用于支撑第二密封件的、带内螺纹的紧帽，悬挂器本体的相应位置设有与紧帽内螺纹相配的螺纹。

所述套管二次密封机构包括从上到下依次连接的隔环、内锥环、外锥环和压紧圈，压紧圈通过螺栓固定在油管四通的底部。

本实用新型的有益效果在于：采用了上下两面设有V型凹槽的双槽密封环和设有与V型凹槽相配合凸台的压环与支撑环的金属密封结构，具有塑性变形能力大、弹性补偿能力强、密封性能可靠的优点，可随井口装置永久性的使用不会失效，避免了因单纯锥形挤压密封后期补偿能力不足可能造成漏气的危害，特别适合在气井井口、含硫和二氧化碳井口中使用，密封可靠性、安全性极高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中油管悬挂器的结构示意图；

图3为图2的A处放大图；

图4为本实用新型中套管二次密封机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

参见图1至图4，本实用新型的金属硬密封油管头，包括油管四通1、油管悬挂器2和位于油管四通底部的套管二次密封机构3，油管悬挂器2通过顶丝4固定在油管四通1垂直通孔上端，油管四通1顶部设有法兰5，并与法兰5通过螺栓6连接；所述油管悬挂器2包括悬挂器本体2-1、装在悬挂器本体2-1上部的第一密封件和中部的第二密封件，悬挂器本体2-1的上部与中部外圆上分别设有与第一密封件和第二密封件相配合的台阶，第一密封件和第二密封件主要由压环2-3、双槽密封环2-4和支撑环2-5构成，双槽密封环上、下设有V型凹槽，压环和支撑环上分别设有与V型凹槽相配合的凸台；在第二密封件的下方设有用于支撑第二密封件的、带内螺纹的紧帽2-2，悬挂器本体2-1的相应位置设有与紧帽2-2内螺纹相配的螺纹，悬挂器本体2-1的顶端安装有金属挡圈2-6，悬挂器本体2-1的上端内孔和下端内孔均设有油管螺纹；所述套管二次密封机构3包括从上到下依次连接的隔环3-1、内锥环3-2、外锥环3-3和压紧圈3-4，压紧圈3-4通过螺栓3-5固定在油管四通的底部。

油管悬挂器2组装：将悬挂器本体2-1正置，完成第一密封件的安装，再装入金属挡圈2-6；将悬挂器本体2-1倒置，依次装入装入支撑环2-5、双槽密封环2-4、压环2-3，再装入紧帽2-2并旋紧螺纹。

组装时，将油管四通1倒置（大法兰面在上），装入套管二次密封机构3。安装完成后，经压力试验合格，进入到下油管程序。在下最后一根油管时，将组装完毕的油管悬挂器2的悬挂器本体2-1的下端内孔螺纹与油管上端螺纹进行连接并紧固，下放油管柱，在油管柱重力作用下，油管悬挂器2的压环2-3坐落到油管四通1的内孔台肩上，拧紧顶丝4,固定油管悬挂器2，将法兰5下部内孔对准油管悬挂器2上部凸出的圆柱，向下放置直至完全套入，用螺栓6将法兰5和油管四通1加以紧固，随着螺栓6的拧紧，法兰5内孔台肩挤压第一密封件上的压环，油管四通1的内孔台肩挤压第二密封件上的压环，第一密封件和第二密封件上的支撑环受到反作用力，分别与两个密封件上的压环同时对双槽密封环的上下两个V型凹槽形成挤压，双槽密封环产生膨胀变形，第二密封件的外部紧贴油管四通1的内孔壁，内部紧贴油管悬挂器本体2-1的外圆，实现了油管悬挂器2与油管四通1之间的金属密封；第一密封件的外部紧贴法兰5的内孔壁，内部紧贴油管悬挂器本体2-1的外圆，实现了油管悬挂器2与法兰5之间的金属密封。