[實用新型]井口的密封結構

有效

• 申請號: 201220337323.6
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN202689998U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 黃河
• 申請（專利權）人: 上海美鉆設備成套有限公司
• 主分類號: E21B33/035
• 分類號: E21B33/035
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本實用新型與海洋熱采井口的密封結構有關，具體地說，是一種在高溫、高壓以及冷熱交替的工況條件下，井口套管頭與套管之間的能保持密封性能穩定的密封結構。

背景技術

現有井口的套管密封結構是內部設兩道FS橡膠密封圈、外部設兩道O形密封圈，其原理是依靠密封圈自身變形實現密封。但是海洋熱采井口注蒸汽作業中，在常溫至370℃的高溫、高壓冷熱交替工況下，常規的橡膠件無法正常使用，一些特殊的橡膠件也只能短時間使用而且成本太高（例如：全氟橡膠）。含有金屬的石墨復合材料密封件耐溫性能很高，在400到500℃的環境下也能正常使用。由于石墨復合材料只能加工成矩形而無法加工成其他特殊形狀（如：O形圈、V形密封圈）,當井口從高溫轉為常溫后，密封件冷縮會導致密封間隙增大，現有結構無法補償增大的間隙，密封性能變差，需要將石墨復合材料密封件設計成可補償的特殊結構才能用于井口套管的密封。

發明內容

為了將石墨復合材料制成能用于海洋熱采井口注蒸汽作業中的套管密封件，本實用新型提出如下技術方案：

一種井口的密封結構，包括用于套管頭法蘭與套管之間的上密封包和用于套管頭本體與套管之間的下密封包，其特征在于：下密封包由第一支撐環、第二支撐環、第三支撐環、第四支撐環和由石墨復合材料制成的下包內密封環、下包外密封環組成，下包內密封環位于第一支撐環內側，下包外密封環位于第一支撐環外側，在第一支撐環的上端依次疊裝第二支撐環、第三支撐環和第四支撐環，其中第三支撐環是四瓣式楔形塊支撐環，與第三支撐環楔形塊上下貼合的第二支撐環和第四支撐環設置成對應的楔形。

本實用新型重要特征在于下密封包的第三支撐環是四瓣式楔形塊支撐環，在裝入井口之后，每瓣楔形塊可以受外力作用產生移動；再者，與第三支撐環楔形塊上下貼合的第二支撐環和第四支撐環設置成對應的楔形，是為了相對移動后增加支撐環的總體高度。因此，只要把下密封包的第三支撐環定位于套管頭本體上的頂絲組件所能及的位置，當井口從高溫轉為常溫使密封件冷縮后，可以松開套管頭法蘭與套管頭本體的螺栓，利用頂絲組件推動第三支撐環楔形塊向內滑動，增加支撐環的總高度，增加擠壓過盈量，重新上緊套管頭法蘭與套管頭本體的螺栓，密封件會進一步擠壓變形恢復密封性能。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的使用狀態圖。

圖2是圖1中的上密封包結構圖。

圖3是圖1中的下密封包結構圖。

圖4是圖1中的下密封包支撐環組裝過程示意圖。

圖5是圖1中的四瓣式楔形塊支撐環的結構剖視圖。

圖6是圖5的俯視圖。

圖7是下密封包中四瓣式楔形塊支撐環被頂移動初始狀態圖。

圖8是下密封包中四瓣式楔形塊支撐環被頂移動終了狀態圖。

圖中標記說明：1套管頭本體，2套管掛，3套管，4墊片，?5第一支撐環，6下包外密封環，7下包內密封環，8第二支撐環，9四瓣式楔形塊支撐環（第三支撐環），10第四支撐環，11密封鋼圈，12套管頭法蘭，13環形鋼板，14第七支撐環，15第五支撐環，16第六支撐環，17頂絲組件，18雙頭螺栓，19螺母，20上包內密封環，21上包外密封環，22安裝用螺孔。

具體實施方式

下面結合本實用新型實施例及其附圖作進一步的說明。

參閱圖1所示的處于使用狀態中的一種井口的密封結構，包括用于套管頭法蘭12與套管3之間的上密封包和用于套管頭本體1與套管3之間的下密封包。