[发明专利]一种高温高压多重复合密封式套管头

说明书

技术领域：

本发明涉及一种稠油热釆深层水平井钻井用工具，特别涉及一种高温高压多重复合密封式套管头。

背景技术：

在稠油热釆深层水平井钻井过程中，大多数采用筛管完井，不下地锚，生产套管悬挂方式传统方式采用卡瓦式。由于采用高温高压多元体注入方式开采原油，根据工艺要求水泥必须固井到地面，因此不能等到水泥凝固就必须提拉管柱产生预紧力，将卡瓦坐封。这种结构主要缺点有：

1、水泥没有凝固的情况下拆防喷器安装卡瓦存在井控风险；

2、时间不易控制，提拉力操作难以控制，操作不当容易破坏固井质量；

3、如果采用不拆防喷器，固井前将卡瓦从防喷器下入的方式，没有提拉预应力，卡瓦难以坐实，悬挂不易操作，密封效果不佳；

4、采用卡瓦式悬挂，主密封采用橡胶密封，国内耐高温高压橡胶密封件根本达不到性能指标，采用国外橡胶密封件成本增加很多；

5、二次密封采用金属密封，密封的是生产套管外表面，由于套管外表面尺寸与形位公差难以控制，表面光洁度较差，高温高压下金属密封效果难以保证；

6、如果生产套管伸长，密封将失效；

对于注入高温高压多元流体的稠油开采的情况下，如果密封失效，将发生多元流体窜入表层套管内，表层套管耐高温高压能力相对较弱，极易发生从表层套管上端螺纹连接处向外泄露的现象，多元流体含有二氧化碳等酸性介质，严重威胁井场安全，影响稠油开采。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种高温高压多重复合密封式套管头，该装置实现了采用具有多重金属密封结构的芯轴式悬挂器，耐高温高压，密封性能可靠，防止流体上窜，耐腐蚀能力强，使用寿命长，防止套管热伸长造成密封失效，并且可以与同规格的应急卡瓦式悬挂器互换使用，结构紧凑，安装方便，大大降低生产作业成本，通过钻井防喷器直接坐封，旋紧定位装置后，坐封力稳定持久，定位装置牢固，使用安全可靠。克服了现有套管头密封效果差，使用不安全可靠的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种高温高压多重复合密封式套管头，包括盖法兰、高温高压平板阀和套管头本体；套管头本体上端连接盖法兰，套管头本体两侧均连接高温高压平板阀，套管头本体内部安装有芯轴式悬挂器总成，芯轴式悬挂器总成包括芯轴式悬挂器主体，芯轴式悬挂器主体上端与盖法兰之间设置定位金属密封钢圈，芯轴式悬挂器主体上端外壁与盖法兰内壁之间设置有辅助非金属密封环和上金属密封总成，套管头本体侧壁上设置定位防转密封装置，定位防转密封装置对芯轴式悬挂器总成定位，芯轴式悬挂器主体下端外壁与套管头本体内壁之间通过金属密封环和耐高温非金属密封环密封，套管头本体下端设置底部支撑装置。

上金属密封总成设计为双重金属密封结构。

定位防转密封装置包括定位销钉，定位销钉前端外壁上设置耐高温密封圈，定位销钉上从前至后依次设置高温密封填料、密封垫和填料压帽，定位销钉与填料压帽之间设置防尘密封圈。

芯轴式悬挂器主体下端外壁上从上到下依次设置耐高温非金属密封环、压环、金属密封环、支承环、锁紧螺母。

本发明的有益效果是：本发明实现了采用具有多重金属密封结构的芯轴式悬挂器，耐高温高压，密封性能可靠，防止流体上窜，耐腐蚀能力强，使用寿命长，防止套管热伸长造成密封失效，并且可以与同规格的应急卡瓦式悬挂器互换使用，结构紧凑，安装方便，大大降低生产作业成本，通过钻井防喷器直接坐封，旋紧定位装置后，坐封力稳定持久，定位装置牢固，使用安全可靠。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为芯轴式悬挂器总成的结构示意图。

图3为定位防转密封装置的结构示意图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3所示，一种高温高压多重复合密封式套管头，包括盖法兰1、高温高压平板阀7和套管头本体8；套管头本体8上端连接盖法兰1，套管头本体8两侧均连接高温高压平板阀7，套管头本体8内部安装有芯轴式悬挂器总成6，芯轴式悬挂器总成6包括芯轴式悬挂器主体10，芯轴式悬挂器主体10上端与盖法兰1之间设置定位金属密封钢圈2，芯轴式悬挂器主体10上端外壁与盖法兰1内壁之间设置有辅助非金属密封环3和上金属密封总成4，套管头本体8侧壁上设置定位防转密封装置5，定位防转密封装置5对芯轴式悬挂器总成6定位，芯轴式悬挂器主体10下端外壁与套管头本体8内壁之间通过金属密封环13和耐高温非金属密封环15密封，套管头本体8下端设置底部支撑装置9。