專利名稱：補償式多用途環(huán)形防噴裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田油井井口密封的防噴器，特別是專用于油水井、油氣井起下 油管、套磨洗作業(yè)時井口油管和套管環(huán)空密封和防噴的補償式多用途環(huán)形防噴裝置。
背景技術：
在油田修井、測試作業(yè)時，一方面為了防止油管和套管環(huán)空油水氣從井口上涌或 防止井口落物掉入井中，在井口必須裝防噴器。另一方面，為了刮去油管外壁油污和快速密 封好套管環(huán)空，防止井噴意外發(fā)生，也需要在井口裝防噴器。現(xiàn)有的閘板類防噴器，有以下幾種不足之處其一，在防噴器閘板抱緊油管的情況 下，油管不能進行起下作業(yè)；其二，間板防噴器，一對間板只能抱緊一種形狀的管類，不能同 時適應多規(guī)格不同形狀的管類如圓柱狀、四方、六方鉆桿類工具；其三，閘板類防噴器要實 現(xiàn)對油管、電纜、鋼絲繩、關空井這幾種功能，就必須采用三閘板防噴器，而三閘板防噴器復 雜，體積大，成本高。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種具有質量輕、安裝和操作方便、油管可帶壓起下作 業(yè)、管井范圍廣，帶壓密封效果好的一種補償式多用途環(huán)形防噴裝置。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，它包括上法 蘭、下法蘭、密封缸體，密封缸體由內密封體和外密封體兩部分構成，其特征是外密封體和 內密封體之間形成空腔結構，外密封體上端與上法蘭連接，外密封體下端與下法蘭連接；向 外密封體和內密封體之間的空腔注入流體介質時，內密封體向內收縮，從而使內密封體抱 緊油管或電纜或關空井，使密封體固定的油管管道上下兩端進行密封隔離。所述的上法蘭是圓環(huán)形，上法蘭的中間有內通孔，內通孔的上端側壁有第一內螺 紋，上法蘭的上表面有鋼圈槽，上法蘭下部中間位置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的上平面有一個 密封槽，上法蘭上端有繞上法蘭圓環(huán)一周均勻分布的上法蘭螺栓孔。所述的上法蘭的外圓大小與配套的井口法蘭一致，上法蘭的外沿厚度為40mm 70mmo所述的第一內螺紋用于連接兩半式壓環(huán)或用于連接自封封井器或用于連接兩半 式密封膠套。所述的內密封體是中空圓柱狀，內密封體中的內密封體內孔上部是上端口大于下 端口的倒喇叭口，內密封體在上部外圓有下墜密封邊沿，下墜密封邊沿上表面有密封凸臺， 下墜密封邊沿的下墜端是下墜密封圓環(huán)，下墜密封圓環(huán)與內密封體中間圓環(huán)主體外圓有一 定的間隙，內密封體的下部側方固定有鋼骨架。所述的外密封體是下部無蓋的倒禮帽型結構，外密封體的上部外沿有通透的外密 封體螺栓孔，外密封體的外沿上端有圓環(huán)形密封凸起，外密封體上部內腔有內密封凸臺，內 密封凸臺與內腔側壁之間形成內密封凹槽，外密封體下部外壁，有外密封體外螺紋，外密封
3體的中部兩側有一個或兩個密封介質進口，在外密封體底部下端面有一個密封圈槽。所述的下法蘭是中部通透的圓環(huán)形結構，下法蘭的上部中間有凸臺，凸臺內圓有 第二內螺紋，在第二內螺紋下方，有一個平面臺階，下法蘭有繞下法蘭圓環(huán)一周均勻分布的 下法蘭螺栓孔。所述的下法蘭通過下法蘭螺栓孔可與井口下法蘭或防噴器法蘭或井口大四通法 蘭連接，下法蘭的外徑與相連的井口下法蘭或防噴器法蘭或井口大四通法蘭外徑一致，下 法蘭下平面，有一個下法蘭鋼圈槽，下法蘭鋼圈槽的大小與下法蘭連接的井口下法蘭、防噴 器法蘭、井口大四通法蘭上的密封鋼圈槽一致。本實用新型的有益效果是本實用新型不僅具有防噴器的功能，而且還有閘板防 噴器所不具有的特點。其一，在內密封體(防噴膠套)抱緊油管的情況下，油管照樣可以進行 起下作業(yè)；其二，由于膠套具有高強度、高彈性，所以一種膠套能夠抱緊圓柱狀管類或四方、 六方鉆桿類工具。特別是配合兩半式密封膠套7，還可以密封電纜、鋼絲繩、抽油桿等工具。 這兩點是其它閘板防噴器都不具備的特點。另外，本實用新型還可以與自封封井器配合使 用，在沒有液壓力的情況下，利用自封膠套自身抱緊油管的特性，對油管與套管環(huán)空進行低 壓密封，或在井內環(huán)空有井壓時，自封膠套下部抱緊油管起到自密封作用。本實用新型與已有的技術相比具有質量輕、安裝和操作方便、油管可帶壓起下作 業(yè)，適用范圍廣，帶壓密封效果好。環(huán)形防噴膠套采用耐磨且強度高的彈性材料，可有效延 長使用壽命和提高防噴突發(fā)事故。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明


圖1是本實用新型實施例結構示意圖；圖2是本實用新型與自封封井器配合使用連接圖；圖3是本實用新型密封電纜、鋼絲繩時結構安裝示意圖；圖4是圓環(huán)形上法蘭結構示意圖；圖5是兩半式圓形壓蓋剖面示意圖；圖6是兩半式圓形壓蓋俯視圖；圖7是內密封體(環(huán)形防噴膠套)結構示意圖；圖8是外密封缸體結構示意圖；圖9是環(huán)形防噴器下法蘭結構示意圖；
圖10是自封封井器結構示意圖；
圖11是兩半式密封膠套結構示意
圖1 ；
圖12是兩半式密封膠套結構示意圖2 ；
圖13是本實用新型與試油防噴器連接示意圖；
圖14是本實用新型與井口下法蘭連接示意圖；
圖15是本實用新型與井口大四通連接示意圖。圖中1、上法蘭；2、兩半式壓環(huán)；3、內密封體；4、外密封體；5、下法蘭；6、自封封 井器；7、兩半式密封膠套；8、第一內螺紋；9、內通孔；10、鋼圈槽；11、上法蘭螺栓孔；12、密 封槽；13、外螺紋；14、密封凸臺；15、倒喇叭口 ；16、環(huán)形膠套內孔中下部內表面；17、下墜密封邊沿；18、下墜密封圓環(huán)；19、防噴膠套不一致的外圓；20、防噴膠套骨架；21、“Y”形密封 圈；22、“0”形密封圈；23、外密封體螺栓孔；24、圓環(huán)形密封凸起；25、密封外缸體內密封 槽；26、密封外缸體內密封凸臺；27、密封介質進口 ；28、密封外缸體下部連接螺紋；29、密封 外缸體下端面“0”型圈密封槽；30、密封外缸體內表面；31、下法蘭螺栓孔；32、下法蘭中間 凸臺；33、下法蘭與密封外缸體連接螺紋；34、密封平面；35、鋼圈槽；36、自封膠套外連接螺 紋；37、自封膠套骨架；38、自封膠套上內孔導向面；39、自封膠套密封段；40、自封膠套外園 面；41、自封膠套下導向面；42、兩半式密封膠套上部連接螺紋；43、兩半式密封膠套骨架； 44、兩半式密封膠套內通孔；45、兩半式密封膠套外圓凹槽；46、試油閘板防噴器；47、井口 下法蘭；48、井口大四通。
具體實施方式
實施例1本補償式多用途環(huán)形防噴裝置的結構示意圖如
圖1所示，它至少包括上法蘭1、下 法蘭5、密封缸體，密封缸體由內密封體3和外密封體4兩部分構成，外密封體4和內密封體 3之間形成空腔結構，外密封體4上端用螺栓與上法蘭1連接，外密封體4下端用螺紋與下 法蘭5連接，上法蘭1的法蘭孔與下法蘭5的法蘭孔上下相通；向外密封體4和內密封體3 之間的空腔注入流體介質時，內密封體3向內收縮，從而使內密封體3抱緊油管或電纜或關 空井，使密封體固定的油管管道上下兩端進行密封隔離。實施例2實施例1中的上法蘭1如圖4所示，上法蘭1是圓環(huán)形，上法蘭1的外圓大小與配 套的井口法蘭一致，上法蘭1的外沿厚度為40mm 70mm，上法蘭1的中間有內通孔9，內通 孔9是油管或工具的過孔，內通孔9的上端側壁有第一內螺紋8。上法蘭1的上表面，有一個鋼圈槽10，可與配套的井口上法蘭配合鋼圈起到密封 作用。上法蘭下部中間位置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的上平面有一個密封槽12，環(huán)形凹槽用于 固定內密封體3的上部外沿，并通過密封槽12對連接位置進行密封，上法蘭1上端有繞上 法蘭1圓環(huán)一周均勻分布的上法蘭螺栓孔11，本實施例為十二個上法蘭螺栓孔11，可與井 口上法蘭配合連接。第一內螺紋8用于連接兩半式壓環(huán)2，見
圖1，兩半式壓環(huán)2的外圓上有外螺紋13， 內圓無螺紋，見圖5、圖6，通過外螺紋13與圓環(huán)形上法蘭1中間內通孔9處的第一內螺紋 8連接，兩半式壓環(huán)2起到一個護圈作用，兩半的目的是便于在有油管的情況時安裝到圓形 上法蘭上部內螺紋中；起到防護作用，避免油管、工具碰撞上法蘭的內螺紋。第一內螺紋8還可以用于連接自封封井器6，見圖2，或用于連接兩半式密封膠套 7，見圖3。實施例3實施例1中的內密封體3如圖7所示，內密封體3也稱防噴膠套，內密封體3是一 個中空的圓柱狀，內密封體內孔16圓周直徑不同，內密封體內孔16上部是上端口大于下端 口的倒喇叭口 15，內密封體內孔16其余段直徑一致；內密封體3在上部外圓有下墜密封邊 沿17，下墜密封邊沿17上表面有密封凸臺14，內密封體3與上端的上法蘭1連接時，通過 密封凸臺14與上法蘭1的密封槽12配合實現(xiàn)密封；下墜密封邊沿17的下墜端是下墜密封圓環(huán)18，下墜密封圓環(huán)18與內密封體3中間圓環(huán)主體外圓19有一定的間隙，以便內密封體 3與外密封體4連接時起到密封作用；內密封體3主要是用強度高、耐磨、易于變形的聚胺脂制成，內密封體3的下部側 方固定有鋼骨架20，鋼骨架20能夠保證內密封體3在擠壓時不變形；鋼骨架20的外圓周 分別預留有“Y”形密封圈21和“0”形密封圈22，使得內密封體3和外密封體4連接時下 端實現(xiàn)絕對密封。實施例4實施例1中的外密封體4如圖8所示，外密封體4是上部有外沿、中空、下部無蓋、 中部為圓環(huán)柱狀的倒禮帽型結構，外密封體4的上部外沿有通透的外密封體螺栓孔23，外 密封體4的外沿上端有圓環(huán)形密封凸起對，通過外密封體螺栓孔23與上法蘭1固定連接， 并通過圓環(huán)形密封凸起M對連接處進行密封。外密封體4上部內腔有內密封凸臺沈，內密封凸臺沈與內腔側壁之間形成內密封 凹槽25，內密封體3與外密封體4連接時，內密封體3的下墜密封圓環(huán)18嵌入到內密封凹 槽25內，實現(xiàn)內密封體3與外密封體4上端連接點的密封。內密封凸臺沈以下的外密封 體內壁30內徑尺寸相同，其內徑尺寸與內密封體3的鋼骨架20部分外徑相同；外密封體4下部外壁，有外密封體外螺紋觀，通過外密封體外螺紋28與下法蘭5 螺紋連接，外密封體4的中部兩側有一個或兩個密封介質進口 27，密封介質可以是液體，密 封介質進口 27與密封介質管道連接；在外密封體4底部下端面有一個密封圈槽四。實施例5實施例1中的下法蘭5如圖9所示，下法蘭5是中部通透的圓環(huán)形結構，下法蘭5 的上部中間有凸臺32，下法蘭5的外徑與相連的井口下法蘭47或防噴器46法蘭或井口大 四通48法蘭一致，下法蘭5有繞下法蘭5圓環(huán)一周均勻分布的下法蘭螺栓孔31，本實施例 為十二個下法蘭螺栓孔31，可通過下法蘭螺栓孔31可與井口下法蘭47、防噴器46法蘭、井 口大四通48法蘭連接，見
圖13、
圖14、
圖15 ；下法蘭5的凸臺32內圓有第二內螺紋33，通過第二內螺紋33與外密封體4下部 外壁的外密封體外螺紋觀螺紋連接，在第二內螺紋33下方，有一個平面臺階34，平面臺階 34與外密封體4的下端面接觸，平面臺階34與外密封體4底部的密封圈槽四形成一個密 封圈密封空間。在下法蘭5下平面，有一個下法蘭鋼圈槽35，下法蘭鋼圈槽35的大小與下法蘭連 接的井口下法蘭47、防噴器46法蘭、井口大四通48法蘭上的密封鋼圈槽一致。實施例6實施例2中的自封封井器6如
圖10所示，自封封井器6由自封膠套和自封膠套外 連接端36兩部分構成，自封膠套分為上內孔導向段38、密封段39、下內孔導向段41，上內孔 導向段38通過自封膠套骨架37與自封膠套外連接端36固定連接，自封膠套外連接端36 外側有外螺紋，自封封井器6通過外螺紋與上法蘭1的第一內螺紋8連接，密封段39外側 的自封膠套外圓面40與內密封體3之間形成間隙，可以密封一定的井內壓力，而且可以扶 正油管、防止井口小件物體落入井內。實施例7實施例2中的兩半式密封膠套7如
圖11所示，當密封電纜、鋼絲繩時，將兩半式密封膠套7裝到防噴器中部，兩半式密封膠套合并成一個圓柱狀時，其外圓直徑不大于內密 封體3內孔直徑。兩半式密封膠套7的頂端有兩半式密封膠套骨架43，兩半式密封膠套骨架43側 部有兩半式密封膠套外螺紋42，通過兩半式密封膠套外螺紋42與上法蘭1的第一內螺紋 8連接，兩半式密封膠套圓心位置有兩半式密封膠套通孔44，見
圖12，兩半式密封膠套側部 有兩半式密封膠套外圓凹槽45，本防噴器在不更換內密封體3的情況下，通過增添兩半式 密封膠套7就可密封電纜、鋼絲繩和抽油桿等。在作業(yè)過程中，一旦井內發(fā)生井涌現(xiàn)象，需要防噴膠套密封油管或全封時，外部可 提供液壓油進入內密封體3和外密封體4之間形成的環(huán)形沖液空間內，擠壓放噴膠套3中 部向內收縮，進而使防噴膠套抱緊油管，起到密封套管環(huán)空的作用。在內密封體3全封或僅密封油管即半封的情況下，井內壓力會向上推擠內密封體 3的下部，這樣，內密封體3下部上移，內密封體3與外密封體4之間的環(huán)型空間就會減少， 環(huán)空內的液體受到擠壓，膠套就會進一步抱緊油管，即使在外部不繼續(xù)給防噴器提供壓力 的情況下，僅靠井內壓力的提升就可同時間接增大防噴器抱緊壓力，起到補償作用。補償式多用途環(huán)形防噴方法相對于常規(guī)的閘板防噴器體積小、重量輕、密封效果 好、用途廣泛、操作方便，成本大大降低。補償式多用途環(huán)形防噴方法不僅具有閘板防噴器的功能，而且，還有閘板防噴器 所不具有的特點；其一，在防噴膠套抱緊油管的情況下，油管照樣可以進行起下作業(yè)；其 二，由于膠套具有高強度、高彈性，所以能夠抱緊圓柱狀管類或四方、六方鉆桿類工具。特別 是配合兩半式密封膠套7，還可以密封電纜、鋼絲繩、抽油桿等工具。這兩點是任何間板防 噴器都不具備的特點。另外，補償式多用途環(huán)形防噴方法還可以與自封封井器6配合使用 (如圖2)，在補償式多用途環(huán)形防噴方法內部沒有液壓力的情況下，利用自封膠套自身抱緊 油管的特性，對油管與套管環(huán)空進行低壓密封，或在井內環(huán)空有井壓時，自封膠套下部抱緊 油管起到自密封作用。本實用新型與已有的技術相比，補償式多用途環(huán)形防噴方法比閘板防噴器質量 輕、安裝和操作方便、可帶壓起下作業(yè)，也比自封封井器適用范圍廣，帶壓密封效果好。環(huán)形 防噴膠套采用耐磨且強度高的彈性材料，可有效延長使用壽命和提高防噴突發(fā)事故。
權利要求1.補償式多用途環(huán)形防噴裝置，它包括上法蘭(1)、下法蘭(5)、密封缸體，密封缸體由 內密封體(3)和外密封體(4)兩部分構成，其特征是外密封體(4)和內密封體(3)之間形 成空腔結構，外密封體(4)上端與上法蘭(1)連接，外密封體(4)下端與下法蘭(5)連接；向 外密封體(4 )和內密封體(3 )之間的空腔注入流體介質時，內密封體(3 )向內收縮，從而使 內密封體(3)抱緊油管或電纜或關空井，使密封體固定的油管管道上下兩端進行密封隔離。
2.根據(jù)權利要求1所述的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，其特征是所述的上法蘭(1)是 圓環(huán)形，上法蘭(1)的中間有內通孔(9)，內通孔(9)的上端側壁有第一內螺紋(8)，上法蘭 (1)的上表面有鋼圈槽(10 )，上法蘭下部中間位置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的上平面有一個密 封槽(12 )，上法蘭(1)上端有繞上法蘭(1)圓環(huán)一周均勻分布的上法蘭螺栓孔(11)。
3.根據(jù)權利要求2所述的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，其特征是所述的上法蘭(1)的 外圓大小與配套的井口法蘭一致，上法蘭(1)的外沿厚度為40mm 70mm。
4.根據(jù)權利要求2所述的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，其特征是所述的第一內螺紋 (8)用于連接兩半式壓環(huán)(2)或用于連接自封封井器(6)或用于連接兩半式密封膠套(J)。
5.根據(jù)權利要求1所述的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，其特征是所述的內密封體(3) 是中空圓柱狀，內密封體(3)中的內密封體內孔(16)上部是上端口大于下端口的倒喇叭口 (15)，內密封體(3)在上部外圓有下墜密封邊沿(17)，下墜密封邊沿(17)上表面有密封凸 臺(14)，下墜密封邊沿(17)的下墜端是下墜密封圓環(huán)(18)，下墜密封圓環(huán)(18)與內密封體 (3)中間圓環(huán)主體外圓(19)有一定的間隙，內密封體(3)的下部側方固定有鋼骨架(20)。
6.根據(jù)權利要求1所述的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，其特征是所述的外密封體(4) 是下部無蓋的倒禮帽型結構，外密封體(4)的上部外沿有通透的外密封體螺栓孔(23)，外 密封體(4)的外沿上端有圓環(huán)形密封凸起(24)，外密封體(4)上部內腔有內密封凸臺(26)， 內密封凸臺(26)與內腔側壁之間形成內密封凹槽(25)，外密封體(4)下部外壁，有外密封 體外螺紋(28)，外密封體(4)的中部兩側有一個或兩個密封介質進口(27)，在外密封體(4) 底部下端面有一個密封圈槽(29 )。
7.根據(jù)權利要求1所述的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，其特征是所述的下法蘭(5)是 中部通透的圓環(huán)形結構，下法蘭(5)的上部中間有凸臺(32)，凸臺(32)內圓有第二內螺紋 (33)，在第二內螺紋(33)下方，有一個平面臺階(34)，下法蘭(5)有繞下法蘭(5)圓環(huán)一周 均勻分布的下法蘭螺栓孔(31)。
8.根據(jù)權利要求7所述的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，其特征是所述的下法蘭(5) 通過下法蘭螺栓孔(31)可與井口下法蘭(47)或防噴器(46)法蘭或井口大四通(48)法蘭 連接，下法蘭(5)的外徑與相連的井口下法蘭(47)或防噴器(46)法蘭或井口大四通(48) 法蘭外徑一致，下法蘭(5)下平面，有一個下法蘭鋼圈槽(35)，下法蘭鋼圈槽(35)的大小與 下法蘭連接的井口下法蘭(47 )、防噴器(46 )法蘭、井口大四通(48 )法蘭上的密封鋼圈槽一 致。
專利摘要本實用新型涉及油田油井井口密封的防噴器，特別是專用于油水井、油氣井起下油管、套磨洗作業(yè)時井口油管和套管環(huán)空密封和防噴的補償式多用途環(huán)形防噴裝置，它包括上法蘭、下法蘭、密封缸體，密封缸體由內密封體和外密封體兩部分構成，其特征是外密封體和內密封體之間形成空腔結構，外密封體上端與上法蘭連接，外密封體下端與下法蘭連接；向外密封體和內密封體之間的空腔注入流體介質時，內密封體向內收縮，從而使內密封體抱緊油管或電纜或關空井，使密封體固定的油管管道上下兩端進行密封隔離。它提供了一種具有質量輕、安裝和操作方便、油管可帶壓起下作業(yè)、管井范圍廣，帶壓密封效果好的一種補償式多用途環(huán)形防噴裝置。
文檔編號E21B33/06GK201883991SQ201020658849
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權日2010年12月14日
發(fā)明者劉新印, 孫永鵬, 孫虎, 張旺寧, 徐思勇, 李巨才, 李志忠, 王居民, 胡慧婷, 鄧繼學, 閔琦, 陳存慧, 雷寬成, 馬能平, 高懷偉 申請人:雷寬成