[發明專利]一種多功能金屬密封式套管頭

在審

• 申請號: 201911134494.1
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110924888A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 劉文科;雷廣財;李雪野;姜超;高磊;馬亮;國聰;馬銳;劉福東
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司
• 主分類號: E21B33/04
• 分類號: E21B33/04
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 談倩;任立

本發明公開了一種多功能金屬密封式套管頭，涉及石油機械技術領域，包括套管頭本體、技術生產套管短節、芯軸式懸掛器總成、上金屬密封總成和蓋法蘭，還包括表層套管短節，套管頭本體底部內設有API螺紋，表層套管短節兩端表面設有API螺紋，表層套管短節兩端分別連接表層套管管柱與套管頭本體；套管頭本體內部設有能夠同時滿足芯軸式與卡瓦式兩種懸掛方式密封要求的階梯式密封面，階梯式密封面密封表層套管短節與技術生產套管短節相接處的環空，實現芯軸式懸掛器下金屬密封。將套管頭本體底部連接設計成螺紋式與卡瓦式的一體化結構，即正常完井采用螺紋式，如果表層套管遇阻，可以立即采用卡瓦式連接，不需要等待及更換套管頭本體。

技術領域

本發明涉及石油機械技術領域，特別是涉及一種多功能金屬密封式套管頭。

背景技術

常規的鉆井完井工藝中套管頭與表層套管連接采用螺紋式、卡瓦式、插入焊接式等，其中插入焊接式主要用于國外熱采井與普通采油井的完井，國內大部分鉆井完井采用螺紋式和卡瓦式。懸掛技術生產套管的方式主要有芯軸式與卡瓦式，一般套管頭的技術特點如下：

1、套管頭底部加工結構單一，即或者采用螺紋式，或者采用卡瓦式，不具備互換使用功能；

2、套管頭底部采用螺紋式連接時，如果發生表層套管遇阻，必須重新更換卡瓦式套管頭，影響鉆井進尺周期，增加生產成本；

3、高壓高含硫等酸性介質的氣井，技術/油層套管采用金屬密封式芯軸式懸掛，主密封與二次密封采用金屬密封，如果發生技術/油層套管遇阻，需采用卡瓦式懸掛套管，必須更換應急套管頭四通、應急轉換法蘭及金屬密封組件等零部件，將極大影響鉆井進尺周期，增加井控風險，增加很高的生產成本投入。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供一種多功能金屬密封式套管頭，包括套管頭本體、技術生產套管短節、芯軸式懸掛器總成、上金屬密封總成和蓋法蘭，還包括表層套管短節，套管頭本體底部內設有API螺紋，表層套管短節兩端表面設有API螺紋，表層套管短節兩端分別連接表層套管管柱與套管頭本體；套管頭本體內部設有能夠同時滿足芯軸式與卡瓦式兩種懸掛方式密封要求的階梯式密封面，階梯式密封面密封表層套管短節與技術生產套管短節相接處的環空，實現芯軸式懸掛器下金屬密封。

技術效果：本發明將套管頭本體底部連接設計成螺紋式與卡瓦式的一體化結構，即正常完井采用螺紋式，如果表層套管遇阻，可以立即采用卡瓦式連接，不需要等待及更換套管頭本體。芯軸式懸掛器采用雙金屬密封設計，通過對芯軸式懸掛器頂部提升方式創新結構設計，實現了正常完井與應急完井一體化結構設計，保持了芯軸式懸掛器坐封與遇阻時卡瓦坐封套管頭整體結構的一致性，降低生產成本，提高了生產效率。不需要更換任何部件，整套裝置具有結構緊湊，安裝簡捷，密封優良，使用持久，安全可靠等優點。

本發明進一步限定的技術方案是：

前的一種多功能金屬密封式套管頭，技術生產套管短節連接井下的技術生產套管管柱，蓋法蘭底部設有金屬密封孔與兩道上金屬密封緊密配合密封油套內環空流體。

前的一種多功能金屬密封式套管頭，當表層套管遇阻時，現場切割表層套管并與套管頭本體連接成一體，形成表層套管卡瓦式連接密封總成后安裝于表層套管短節上。

前的一種多功能金屬密封式套管頭，當技術生產套管遇阻時，更換芯軸式懸掛器為應急卡瓦和套管外表密封總成，應急卡瓦在技術生產套管與套管頭本體之間形成密封，套管外表密封總成在技術生產套管與蓋法蘭之間形成密封，且套管外表密封總成位于上金屬密封總成上方。

前的一種多功能金屬密封式套管頭，套管外表密封總成包括套管密封體、套管外金屬密封組和套管外金屬復合密封組，套管密封體設于技術生產套管與上金屬密封總成之間，套管外金屬密封組、套管外金屬復合密封組均設于技術生產套管與套管密封體之間，且套管外金屬密封組位于套管外金屬復合密封組下方。

本發明的有益效果是：