一种井口试压用旋转密封式套管堵塞器的制作方法

本发明涉及一种油田现场试压设备，特别是一种井口试压用旋转密封式套管堵塞器。

背景技术：

在油田现场施工时，井口防喷器、连接法兰、井口法兰等设备安装完成后，需要对其安装部位进行现场试压，这样可以保证在整个油气田生产过程中不会因设备连接不紧密而泄露对作业现场造成安全风险以及环境污染。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种操作简便、使用安全的对井口防喷器、连接法兰、井口法兰等连接处进行试压的井口试压用旋转密封式套管堵塞器。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种井口试压用旋转密封式套管堵塞器，安装于井口四通内，用于井口防喷器、连接法兰、井口法兰连接处的试压，包括悬挂器、油管短节、举升套筒、胶筒、胶筒中心管、底座、底座轴承、丝杠，悬挂器顶面侧壁加工有用于井口顶丝顶入的顶丝槽，防止丝杠旋转带动悬挂器旋转，悬挂器外侧面安装有悬挂器密封胶皮，用于悬挂器与套管四通的密封，油管短节连接在悬挂器底部加工的丝扣螺纹上，油管短节中部侧壁钻有用于试压液体流出的试压孔，带有上、下贯通孔和中空空间的举升套筒套在油管短节底部外侧，靠丝扣螺纹连接，举升套筒的上贯通孔中加工有宽锯齿型传动螺纹，丝杠贯穿整个井口试压用旋转密封式套管堵塞器，在与举升套筒上贯通孔对应位置上加工有与举升套筒相同的宽锯齿型传动螺纹，丝杠上的传动螺纹的长度比上贯通孔要长，丝杠底部为“t”型结构，底座轴承悬挂于丝杠底部“t”型结构上部，胶筒中心管底端悬挂于底座轴承上部，胶筒中心管顶端悬挂于举升套筒中，胶筒套在胶筒中心管上，位于举升套筒外侧底部，位于最底部圆桶状的底座的侧壁与胶筒中心管用螺纹连接，将丝杠底部和底座轴承包在底座中，在丝杠上紧接丝杠传动螺纹下部安装限位块，举升套筒的内部空间的上底面以及胶筒中心管上端面为限位块上下活动的极限位置。

为保证连接紧密性，举升套筒套在油管短节下部外侧，靠丝扣螺纹连接，在连接处安装有两个套筒销钉固定。

为保证连接紧密性，底座与胶筒中心管用螺纹连接，在连接处安装有两个底座销钉固定。

所述丝杠顶部加工有四方型传动轴，用于传递扭力扳手的扭矩。

所述胶筒为三个，分别为上胶筒、中胶筒、下胶筒，其邵氏硬度从上之下分别为85、75、85，每两个胶筒之间有一个隔环，隔环中间钻有水眼，保证密封的可靠性。

在胶筒中心管上端与举升套筒内壁接触处设置有用于封隔密封试压液体的胶筒中心管上端面密封圈，在胶筒中心管下端与底座内壁接触处设置有用于封隔密封试压液体的胶筒中心管下端面密封圈。

本发明的有益效果是：本发明堵塞器保证了井口试压的作业安全、减少环境污染，同时操作简便、使用安全。

附图说明

图1是本发明的井口试压用旋转密封式套管堵塞器的结构示意图；

图2是本发明井口试压用旋转密封式套管堵塞器在井口处安装的示意图。

图中，1-悬挂器；2-悬挂器密封胶皮；3-丝杠；4-试压孔；5-油管短节；6-套筒销钉；7-举升套筒；8-限位块；9-胶筒中心管上端面密封圈；10-胶筒中心管；11-上胶筒；12-中胶筒；13-下胶筒；14-底座销钉；15-底座；16-底座轴承；17-胶筒中心管下端面密封圈；18-隔环；19-传动螺纹；20-井口顶丝；21-套管四通；22-套管头；23-试压空间；24-套管壁；25-试压连接处。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的井口试压用旋转密封式套管堵塞器，安装于井口四通内，用于井口防喷器、连接法兰、井口法兰连接处的试压，包括悬挂器1、油管短节5、举升套筒7、胶筒、胶筒中心管10、底座15、底座轴承16、丝杠3，悬挂器1顶面侧壁加工有用于井口顶丝顶入的顶丝槽，防止丝杠3旋转带动悬挂器旋转，悬挂器1外侧面安装有悬挂器密封胶皮2，用于悬挂器与套管四通的密封，油管短节5连接在悬挂器底部加工的丝扣螺纹上，油管短节5中部侧壁钻有用于试压液体流出的试压孔4，带有上、下贯通孔和中空空间的举升套筒7套在油管短节5底部外侧，靠丝扣螺纹连接，举升套筒7的上贯通孔中加工有宽锯齿型传动螺纹，丝杠3贯穿整个井口试压用旋转密封式套管堵塞器，在与举升套筒7上贯通孔对应位置上加工有与举升套筒相同的宽锯齿型传动螺纹19，丝杠3上的传动螺纹19的长度比上贯通孔要长，丝杠3底部为“t”型结构，底座轴承16悬挂于丝杠底部“t”型结构上部，胶筒中心管10底端悬挂于底座轴承16上部，胶筒中心管10顶端悬挂于举升套筒7中，胶筒套在胶筒中心管10上，位于举升套筒7外侧底部，位于最底部圆桶状的底座15的侧壁与胶筒中心管10用螺纹连接，将丝杠3底部和底座轴承16包在底座中，在丝杠3上紧接丝杠传动螺纹19下部安装限位块8，举升套筒7的内部空间的上底面以及胶筒中心管10上端面为限位块8上下活动的极限位置。

为保证连接紧密性，举升套筒7套在油管短节5下部外侧，靠丝扣螺纹连接，在连接处安装有两个套筒销钉6固定。

为保证连接紧密性，底座15与胶筒中心管10用螺纹连接，在连接处安装有两个底座销钉14固定。

所述丝杠顶部加工有四方型传动轴，用于传递扭力扳手的扭矩。

所述胶筒为三个，分别为上胶筒11、中胶筒12、下胶筒13，其邵氏硬度从上之下分别为85、75、85，每两个胶筒之间有一个隔环18，隔环中间钻有水眼，保证密封的可靠性。

在胶筒中心管10上端与举升套筒7内壁接触处设置有用于封隔密封试压液体的胶筒中心管上端面密封圈9，在胶筒中心管10下端与底座15内壁接触处设置有用于封隔密封试压液体的胶筒中心管下端面密封圈17。

悬挂器结构与目前油田使用的井口油管悬挂器相同，在悬挂器底部加工有2-7/8”tbg丝扣螺纹；所述悬挂器顶面加工有四个顶丝槽，用于井口顶丝的顶入，防止丝杠旋转带动悬挂器旋转。

油管短节为长度2m的2-7/8”tbg扣短节，在该短节中部钻有直径为5mm的试压孔，用于试压液体的流出。

举升套筒与油管短节靠2-7/8”tbg丝扣螺纹连接，为保证连接紧密，在连接处安装有两个套筒销钉固定。举升套筒上加工有宽锯齿型传动螺纹，举升套筒有用于丝杠上下运动的中空空间，该空间的高度为450mm，既保证了丝杠运动灵活，又限制了丝杠的无限上举而导致胶筒压缩过度。

丝杠贯穿整个井口试压用旋转密封式套管堵塞器，在与举升套筒对应位置上加工有与举升套筒相同的宽锯齿型传动螺纹，该传动螺纹长度为450mm；丝杠顶部加工有四方型传动轴，用于传递扭力扳手的扭矩；丝杠底部为“t”型结构，用于悬挂底座、底座轴承、胶筒中心管。

底座轴承悬挂于丝杠底部“t”型结构上部，该轴承的使用可使丝杠在旋转上升时胶筒不会随丝杠转动，保证了胶筒在压缩密封过程中不会与套管壁、底座、举升套筒产生摩擦而致使胶筒损坏；胶筒中心管悬挂于底座轴承上部，用于密封胶筒的安装；底座与胶筒中心管用螺纹连接，为保证连接紧密性，在连接处安装有两个底座销钉固定。

胶筒为三个，分别为上胶筒、中胶筒、下胶筒。其邵氏硬度从上之下分别为85、75、85，该种硬度的组合保证了井口试压的密封性；隔环为两个，每两个胶筒之间有一个，隔环中间钻有水眼，保证密封的可靠性；

所述密封圈分别在胶筒中心管上下两端，用于封隔密封试压液体。

限位块安装于丝杠传动螺纹下，既限制丝杠无限上举而导致胶筒压缩过度，也保证胶筒在解封时举升套筒以下结构不会因丝杠旋转出传动螺纹而掉落井下；举升套筒的内部空间的上底面以及胶筒中心管上端面为限位块上下活动的极限位置。

如图2所示，当需要现场对井口防喷器、连接法兰、井口法兰等试压连接处25进行试压时，将井口试压用旋转密封式套管堵塞器放置于套管四通21上，此时堵塞器的悬挂器1部分正坐于套管四通21，悬挂器密封胶皮2与套管四通21贴合密封试压空间23形成密封，拧入套管四通21的井口顶丝20卡在悬挂器1的四个顶丝槽内，将扭力扳手套在丝杠3顶部的四方型传动轴上，转动扭力扳手带动丝杠3旋转，丝杠3的传动螺纹19部分与举升套筒发生相对转动，丝杠3上升带动底部的“t”型结构再带动底座轴承16最终带动胶筒中心管10上升压缩三个胶筒11、12、13压缩，继续旋转丝杠3当限位块6接触到举升套筒的内部空间的上底面时停止，三个胶筒11、12、13完成压缩密封试压空间23，此时试压空间23成封闭密封状态。从悬挂器1处注入液体，液体从油管短节5中部的传压孔4流出完成对套管四通21与套管头22的试压连接处25试压。之后，反向旋转丝杠3带动底座15下行至试压前位置，此时胶筒11、12、13在橡胶弹性的作用下复原，退出井口顶丝20，提出井口试压用旋转密封式套管堵塞器完成整个试压过程。

悬挂器1顶面的四个顶丝槽，四个顶丝槽环形分布，互成90度夹角，用于井口顶丝20的顶入，防止丝杠3旋转带动悬挂器1一起旋转；底座轴承16悬为于丝杠3底部“t”型结构上部，当丝杠3旋转时，该轴承可使胶筒11、12、13不会随之转动，避免了胶筒11、12、13在压缩密封过程中与套管壁24、底座15、举升套筒7产生摩擦而致使胶筒11、12、13损坏；底座轴承16是一种推力轴承，可以保证向上提供推力；举升套筒7有用于丝杠3上下运动的中空空间，该空间的高度为450mm，该高度既保证了丝杠3运动灵活，又限制了丝杠3的无限上举而导致胶筒11、12、13压缩过度；限位块8安装于丝杠3传动螺纹19下，既限制丝杠3无限上举而导致胶筒11、12、13压缩过度，也保证胶筒11、12、13在解封时举升套筒7以下结构不会因丝杠3旋转出传动螺纹19而掉落井下；胶筒11、12、13为三个，分别为上胶筒11、中胶筒12、下胶筒13。三个胶筒11、12、13之间靠隔环18分开，邵氏硬度从上之下分别为85、75、85，该种组合其上胶筒11与下胶筒13硬度较大起到支撑作用，中胶筒12硬度较小起到主要密封作用，三种胶筒11、12、13相互作用保证了井口试压的密封性，最高试压可达50mpa；述隔环18中间钻有水眼，可使胶筒11、12、13与胶筒中心管10之间的液体流出，保证其密封的可靠性，油管短节5与举升套筒7、胶筒中心管10与底座15分别设计有两个套筒销钉6和底座销钉14，用于防止丝杠3旋转扭矩过大而脱落；胶筒中心管上端面密封圈9以及胶筒中心管下端面密封圈17分别在胶筒中心管10上下两端，用于封隔密封试压液体。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本发明的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本发明的范围之内。