CN211038567U - 一种复合式卡定井口结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种复合式卡定井口结构，包括油管头、套管头、油管悬挂器、光杆密封器和旋转法兰；其中，所述油管头设置在套管头的上方，油管悬挂器设置在套管头中；所述油管头包括油管头上端部分和油管头下端部分，套管头包括套管头上端部分，油管悬挂器包括油管悬挂器上端部分和油管悬挂器下端部分；所述油管悬挂器上端部分与光杆密封器通过旋转法兰连接；油管悬挂器下端部分通过锁定机构与油管头上端部分连接；并且，所述油管头下端部分与所述套管头上端部分通过滚珠卡扣方式连接。该复合式卡定井口结构通过优化设计，简化了井口结构，节省了材料，组装更加方便，并且实现快速连接，提高生产效率。

Description

一种复合式卡定井口结构

技术领域

本实用新型涉及井口相关设备技术领域，具体为一种复合式卡定井口结构。

背景技术

在井口进行取油或煤层气的时候，需要将钢管制作的油管连接到井口的内部，通过外界装置将井口内部的水抽取上来，并且通过压力闸和水阀控制水流的大小。

现在的复合式卡定井口都是通过将各个部件通过螺栓和法兰进行连接拼接起来的，不同尺寸的部件在进行拼接时，会选择不同尺寸的法兰进行连接组件，完成对复合式卡定井口的组装。

目前市场上的复合式卡定井口虽然种类和数量非常多，但是大多数的复合式卡定井口有这样的缺点，复合式卡定井口在进行组装连接时，都是通过法兰进行连接，且装置在进行组合的时候，密封圈容易掉落，并且使用法兰连接起来，占用的空间更大，而且装置会发生芯轴式生产套管悬挂不能下入到设计深度的问题，因此要对现在的复合式卡定井口进行改进。

因此，本领域迫切需要开发一种新的复合式卡定井口结构，已解决上述现有井口的弊端。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种复合式卡定井口结构，以解决上述背景技术提出的目前市场上的复合式卡定井口在进行组装连接时，都是通过法兰进行连接，且装置在进行组合的时候，密封圈容易掉落，并使用法兰连接起来，占用的空间更大，而且装置会发生芯轴式生产套管悬挂不能下入到设计深度的的问题。

本实用新型提供了一种复合式卡定井口结构，包括油管头、套管头、油管悬挂器，光杆密封器和旋转法兰；其中，所述油管头设置在套管头的上方，油管悬挂器设置在套管头中；

所述油管头包括油管头上端部分和油管头下端部分，套管头包括套管头上端部分，油管悬挂器包括油管悬挂器上端部分和油管悬挂器下端部分；

所述油管悬挂器上端部分与光杆密封器通过旋转法兰连接；

油管悬挂器下端部分通过锁定机构与油管头上端部分连接；

所述锁定机构包括设置在油管悬挂器下端部分的第一台阶，所述第一台阶对称铣掉第一角度，在油管头上端部分内周设有与第一台阶配合的第一环形凹槽，所述第一环形凹槽的下端面对称铣掉第二角度，在所述油管悬挂器下端部分与油管头上端部分连接时，所述油管悬挂器下端部分的剩余的第一台阶部分与铣掉的所述第一环形凹槽的下端面相对应，使得在油管悬挂器旋转90度时，油管悬挂器锁定在油管头内；

并且，所述油管头下端部分与所述套管头上端部分通过滚珠卡扣方式连接。

在另一优选例中，所述第一台阶对称铣掉的第一角度为95°，所述第一环形凹槽的下端面对称铣掉的第二角度为95°。

在另一优选例中，所述复合式卡定井口还包括防松盖，所述防松盖通过螺母与所述油管头的上端部分和所述油管悬挂器连接，用于防止油管悬挂器转动。

在另一优选例中，油管头下端部分插在套管头上端部分，套管头上端部分的外圆面与油管头下端部分的内圆面通过密封连接，套管头的上端部分的外圆面设有第二台阶，所述油管头下端部分包括下端体、凹头螺钉、连接件、若干滚珠及锁紧螺钉，所述连接件连接在油管头下端体的下端，所述下端体与连接件配合连接的内圆面设有环形槽一，所述连接件的外圆面上与环形槽一对应的位置处设有环形槽二，所述下端体外圆面上与环形槽一相对应的位置处设有螺纹孔，所述若干滚珠经螺纹孔灌入环形槽一和环形槽二构成的圆槽内，所述凹头螺钉用于封堵所述螺纹孔，所述油管头的下端体与连接件通过滚珠绕轴心转动，所述连接件下部通过锁紧螺钉与套管头上端部分的第二台阶连接成一体。

在另一优选例中，所述套管头上端部分的第二台阶的外圆面设置设有定位沉孔，所述定位沉孔与锁紧螺钉配合连接。

在另一优选例中，所述连接件内周设有与第二台阶对应设置的第二环形凹槽。

在另一优选例中，所述第二环形凹槽设有沉头螺纹孔，在油管头下端部分与套管头的上端部分轴向安装时，所述锁紧螺钉插入沉头螺纹孔和第二台阶上的定位沉孔中。

在另一优选例中，所述第二环形凹槽内设有限位块，所述限位块用于锁紧螺钉与套管头的上端部分的第二台阶上的定位沉孔对中时，连接件停止转动。

在另一优选例中，所述第二台阶、定位沉孔，沉头螺纹孔，锁紧螺钉均设置有两个，两个所述定位沉孔对称设置。

在另一优选例中，套管头上端部分的外圆面设有密封圈槽，所述密封圈槽内设置有密封圈，所述套管头上端部分的外圆面通过密封圈密封连接油管头下端部分内圆面，所述第二台阶设置在所述密封圈槽的上方。

在另一优选例中，所述复合式卡定结构还包括应急卡瓦悬挂器和应急密封补芯。

在另一优选例中，所述油管头上部接口与采油工具通过滚珠卡扣方式连接。

附图说明

图1是本申请复合式卡定井口结构的总装图；

图2是本申请油管头下端和套管头上端的局部放大图；

图3是本申请油管头下端和套管头上端的连接的剖面结构示意图；

图4是本申请油管头下端的结构示意图；

图5是图4的A向视图；

图6是本申请套管头上端结构示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是本申请油管头上端的锁定机构的局部放大图。

各附图中，各标识如下：

1-油管头

11-油管头上端部分

12-油管头下端部分

121-油管头的下端体

122-凹头螺钉

123-连接件

124-滚珠

125-锁紧螺钉

126-限位块

2-套管头

21-套管头上端部分

211-第二台阶

212-密封圈槽

213-密封圈

3-油管悬挂器

321-第一台阶

322-第一环形凹槽

4-光杆密封器

5-旋转法兰

6-防松盖

7-卡瓦悬挂器

8-应急密封补芯

具体实施方式

本发明人通过广泛而深入的研究，首次开发了一种复合式卡定井口结构，在该结构中，油管悬挂器通过锁定机构锁定在油管头内，油管头和套管头通过“滚珠卡扣方式连接”，油管头的上部接口与采油工具也是通过“滚珠卡扣方式连接”，以及油管悬挂器与上端结构通过法兰连接，不仅提高了安装效率，还简化了井口结构。

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如本文使用，“油管头”和“油管头本体”可互换使用。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1所示，复合式卡定井口结构包括油管头1、套管头2、油管悬挂器3，光杆密封器4、旋转法兰5、防松盖6、应急卡瓦悬挂器7和应急补芯8。

光杆密封器4设置在油管头1的上方，油管头1设置在套管头2的上方，油管悬挂器3设置在油管头1内。油管头1包括油管头上端部分11和油管头下端部分12，油管悬挂器3包括油管悬挂器上端部分31和油管悬挂器下端部分32。

(a)油管悬挂器3的上端部分31通过旋转法兰5与光杆密封器4连接，具有油管头上法兰的作用，简化了井口结构；与传统油管头上法兰连接不同(传统油管头上法兰是与油管头本体相连接，其作用是密封油管头本体上端压力，密封油管悬挂器，再连接光杆密封器)，在本实施例中，油管悬挂器上的旋转法兰5充当了传统上油管头上的油管头上法兰的作用，节省了材料。与传统油管头结构相比较：少了油管头上法兰、螺栓、螺母、密封钢圈等零件，而且比传统结构节省材料，安装/拆卸/维修方便，省力等特点。

(b)油管头上端部分11与油管悬挂器下端部分32通过锁定机构连接

参考图7，该锁定机构包括设置在油管悬挂器下端部分32外圆面的第一台阶321，其中第一台阶321对称铣掉95°，在油管头上端部分11内周设有一个与第一台阶321配合连接的第一环形凹槽322，第一环形凹槽322的下端面对称铣掉95°，油管悬挂器3与油管头上端部分11连接时，油管悬挂器3的第一台阶321插入油管头上端部分的第一环形凹槽322中，确切地，将油管悬挂器3的第一台阶321剩余的部分与油管头上端部分11的第一环形凹槽322下端面的铣掉部分相对应，轴向安装到位后，然后将油管悬挂器3旋转90°，就可使油管悬挂器与油管头锁定在一起，相应地，这种锁定机构连接只需旋转90°，就能取出油管悬挂器3，替代了传统使用顶丝锁定油管悬挂器，操作简便。

换句话讲，锁定机构的原理与图3至图6的设计原理相类似，就是在油管头本体设计已环形凹槽，加工掉一部分。在油管悬挂器外圆设计有凸起圆环，然后加工掉一部分，安装时，油管悬挂器上剩余的凸起圆环部分与油管头本体设计环形凹槽加工掉部分相对应，将油管悬挂器装入油管头本体内，旋转油管悬挂器90度，就可油管悬挂器与油管头锁定在一起，无需顶丝/螺栓等固定。减少流体外泄环节。(实际情况下，旋转油管悬挂器还是油管头本体)

在本实施例中，防松盖6通过螺母与油管头上端部分11连接并卡在油管头上端部分11的外圆面，同时防松盖6也通过螺母与油管悬挂器3连接，防松盖6的作用是防止由于井内流体的冲击和振动，使油管悬挂器转动，与油管头本体啮合部分脱离(旋转90°就会脱离)，亦即是锁定机构防转动装置，同时也保护灰尘等异物进入。

(c)油管头1的下端部分12与套管头的上端部分21使用滚珠卡扣方式连接

如图,2至图6所示，油管头下端部分(12)与套管头上端部分(21)通过滚珠卡扣方式连接，油管头下端部分12插在套管头上端部分21上，套管头上端部分21外圆面与油管头下端部分12内圆面密封连接；

套管头上端部分21外圆面设有第二台阶211，油管头下端部分12包括下端体121、凹头螺钉122、连接件123、若干滚珠124及锁紧螺钉125，油管头1的下端部分12和套管头的上端部分21通过连接件123连接，连接件123连接在油管头的下端体121的下端，油管头的下端体121与连接件123配合连接的内圆面设有截面呈半球面的环形槽一，连接件123的外圆面与环形槽一对应位置处设有截面呈半球面的环形槽二，油管头的下端体121外圆面上与环形槽一相对应的位置设有螺纹孔，在油管头1的下端体121与连接件123在轴向装配到位后，将若干滚珠124经螺纹孔灌入于环形槽一与环形槽二构成的圆槽内，灌满滚珠后螺纹孔处封堵有凹头螺钉122，从而实现油管头的下端体121与连接件123的连接，而且可绕轴心任意光滑转动；在本实施例中，凹头螺钉2个，滚珠若干个。连接件123下部通过锁紧螺钉125与套管头的上端部分21的第二台阶211安装为一体。优选地，锁紧螺钉125有两个。

套管头的上端部分21的第二台阶211对称铣掉95°，在剩余的第二台阶外圆面设有两个对称的定位沉孔，定位沉孔与锁紧螺钉125配合连接:连接件123内周设有一个与第二台阶211配合连接的第二环形凹槽，第二环形凹槽的下端面对称铣掉95°，在第二环形凹槽中心对称的设计有两沉头螺纹孔，锁紧螺钉125也安装在沉头螺纹孔中，连接件123与第二台阶211通过沉头螺纹孔、锁紧螺钉125安装为一体；优选地，第二台阶211、定位沉孔、沉头螺纹孔均设置有两个，两个定位沉孔对称设置。油管头的下端部分12的第二环形凹槽内设置有限位块126，限位块126用于使锁紧螺钉125与套管头的上端部分21上的定位沉孔对中时油管头1的下端部分12停止转动。

套管头的上端部分21的外圆面设有密封圈槽212，密封圈槽212设于第二台阶211上方，密封圈槽212内装有密封圈213，套管头的上端部分21外圆面通过密封圈213密封连接油管头1的下端部分12内圆面。

将油管头1的下端部分12与套管头的上端部分21连接时，在套管头的上端部分21的密封槽内装上密封圈，油管头1的下端部分12的装有锁紧螺钉的方向与套管头的上端部分21铣掉第二台阶211的部分相对应，将油管头1的下端部分12插到套管头的上端部分21上，在油管头1的下端部分12与套管头的上端部分21轴向安装到位后，两手抓住两锁紧螺钉，使连接件旋转90°，调整锁紧螺钉与套管头的上端部分21定位沉孔相对应时，旋紧锁紧螺钉，使套管头的上端部分21与油管头1的下端部分12不能相互转动。油管头1的下端部分12旋转90°后，限位块126可使油管头1的下端部分12停止转动，也便于锁紧螺钉与套管头的上端部分21上的定位沉孔对中，便于安装。

在本实施例中，油管头1的上端部分11在与采油工具(未示出)连接时，也可使用上述油管头下端部分与套管头上端部分的滚珠卡扣方式。采油工具是在采油时才会与油管头的上端部分连接，故在本申请的附图中没有显示。

在本实施例中，应急卡瓦悬挂器7和应急补芯8设置在套管头2内，用于解决芯轴式生产套管悬挂不能下入到设计深度的紧急情况。

本实用新型的主要优点：

(a)油管悬挂器上端与其上端结构通过旋转法兰连接，简化了井口结构，节省了材料；

(b)油管悬挂器与油管头通过锁定机构连接，只需旋转90°，就能取出油管悬挂器，替代了传统顶丝锁紧，操作简便；

(c)油管头下端部分与套管头下端部分通过滚珠卡扣方式，代替了传统法兰连接，实现快速连接和密封油管头和套管头，提高安装效率；

(d)油管头上端与采油工具(未示出)连接时，也采用滚珠卡扣方式，方便快速拆卸采油工具；

(e)本申请复合式卡定井口结构还包括应急卡瓦悬挂器和应急补芯，解决芯轴式生产套管悬挂不能下入到设计深度的紧急情况。

在本申请提及的所有文献都被认为是整体性地包括在本申请的公开内容中，以便在必要时可以作为修改的依据。此外应理解，在阅读了本申请的上述公开内容之后，本领域技术人员可以对本申请作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种复合式卡定井口结构，其特征在于，包括油管头(1)、套管头(2)、油管悬挂器(3)、光杆密封器(4)和旋转法兰(5)；其中，所述油管头(1)设置在套管头(2)的上方，油管悬挂器(3)设置在套管头(2)中；

所述油管头(1)包括油管头上端部分(11)和油管头下端部分(12)，套管头(2)包括套管头上端部分(21)，油管悬挂器(3)包括油管悬挂器上端部分和油管悬挂器下端部分；

所述油管悬挂器上端部分与光杆密封器(4)通过旋转法兰(5)连接；

油管悬挂器下端部分通过锁定机构与油管头上端部分(11)连接；

所述锁定机构包括设置在油管悬挂器下端部分的第一台阶(321)，所述第一台阶对称铣掉第一角度，在油管头上端部分内周设有与第一台阶(321)配合的第一环形凹槽(322)，所述第一环形凹槽(322)的下端面对称铣掉第二角度，在所述油管悬挂器下端部分与油管头上端部分连接时，所述油管悬挂器下端部分的剩余的第一台阶(321)部分与铣掉的所述第一环形凹槽(322)的下端面相对应，使得在油管悬挂器旋转90度时，油管悬挂器锁定在油管头内；

并且，所述油管头下端部分与所述套管头上端部分通过滚珠卡扣方式连接。

2.根据权利要求1所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，所述第一台阶(321)对称铣掉的第一角度为95°，所述第一环形凹槽(322)的下端面对称铣掉的第二角度为95°。

3.根据权利要求1所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，所述复合式卡定井口还包括防松盖(6)，所述防松盖(6)通过螺母与所述油管头(1)的上端部分和所述油管悬挂器(3)连接，用于防止油管悬挂器(3)转动。

4.如权利要求1所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，油管头下端部分插在套管头上端部分，套管头上端部分的外圆面与油管头下端部分的内圆面通过密封连接，套管头的上端部分的外圆面设有第二台阶(211)，所述油管头下端部分(12)包括下端体(121)、凹头螺钉(122)、连接件(123)、若干滚珠(124)及锁紧螺钉(125)，所述连接件(123)连接在油管头下端体(121)的下端，所述下端体(121)与连接件(123)配合连接的内圆面设有环形槽一，所述连接件(123)的外圆面上与环形槽一对应的位置处设有环形槽二，所述下端体(121)外圆面上与环形槽一相对应的位置处设有螺纹孔，所述若干滚珠(124)经螺纹孔灌入环形槽一和环形槽二构成的圆槽内，所述凹头螺钉(122)用于封堵所述螺纹孔，所述油管头的下端体(121)与连接件(123)通过滚珠绕轴心转动，所述连接件(123)下部通过锁紧螺钉(125)与套管头上端部分(21)的第二台阶(211)连接成一体。

5.根据权利要求4所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，所述套管头上端部分(21)的第二台阶(211)的外圆面设置设有定位沉孔，所述定位沉孔与锁紧螺钉(125)配合连接。

6.根据权利要求5所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，所述连接件(123)内周设有与第二台阶(211)对应设置的第二环形凹槽。

7.根据权利要求6所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，所述第二环形凹槽内设有限位块(126)，所述限位块(126)用于锁紧螺钉(125)与套管头的上端部分(21)的第二台阶(211)上的定位沉孔对中时，连接件(123)停止转动。

8.根据权利要求7所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，套管头上端部分(21)的外圆面设有密封圈槽(212)，所述密封圈槽(212)内设置有密封圈(213)，所述套管头上端部分(21)的外圆面通过密封圈(213)密封连接油管头下端部分(12)内圆面，所述第二台阶(211)设置在所述密封圈槽(212)的上方。

9.根据权利要求1所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，所述复合式卡定结构还包括应急卡瓦悬挂器(7)和应急密封补芯(8)。

10.根据权利要求1所述的复合式卡定井口结构，其特征在于，所述油管头上部接口与采油工具通过滚珠卡扣方式连接。

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