专利名称：套管头与套管密封连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油气钻采的井口设备，具体是ー种套管头与套管密封连接结构。
背景技术：
目前，油气钻采的井口套管头与套管的连接方式有螺纹连接和焊接两种。其中，螺纹连接是在套管头和套管上分別加工出对应螺纹，然后将两者连接。该连接方式的主要缺陷在于1.将两者的螺纹拧紧后，套管头的方向无法按需要确定；2.螺纹连接需要考虑最后一个套管接箍的高度位置，一旦地层塌方造成套管被卡住，套管螺纹部位将无法定位到预订的高度位置，两者无法实现连接；3.在安装和运输过程中，套管头和套管上的螺纹容易损坏，致使无法实现连接，即便勉強实现连接，两者的密封性不可靠。焊接连接是将套管头和套管直接焊接在一起。该连接方式的主要缺陷在于1.在油气钻采现场不宣进行焊接(焊接产生的火花对安全生产造成重大威胁)，在远离油气钻采现场的其它场所进行焊接后，套管头和套管不可拆卸，给运输作业带来诸多不便，使用过程中的维修成本高昂；2.焊接需要在焊前和焊后分别进行热处理，热处理会间接影响套管头和套管的使用性能及机械强度；3.套管头和套管一般是采用不同材质制作而成，焊接时易产生裂缝，尤其在冬天或寒冷地区更增加了焊接难度。
发明内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供ー种施工方便、安全可靠、密封性好、便于维修、宜现场操作的套管头与套管密封连接结构。本实用新型采用的技术方案是一种套管头与套管密封连接结构，包括套管头和套管，所述套管的顶端伸进套管头中心通孔内一段距离，所述套管头的中心通孔尾部与套管的颈部形成环形空间，该环形空间内由上到下依次设有密封环、上活塞、下活塞、卡瓦组件和固定环，所述卡瓦组件装配在固定环上，固定环与套管头螺纹连接；在套管头的侧壁上设有顶丝和注压阀，顶丝的内端连接有锁紧环瓣，该锁紧环瓣与上、下活塞之间的位置相对应。所述套管头的侧壁上设有测试环形空间内压カ的试压阀。所述锁紧环瓣相向于套管的端面为锥形面；所述上活塞和下活塞相向面上的外沿为斜面，该斜面与锁紧环瓣的锥形面相适配。所述卡瓦组件以剪切销装配在固定环上。所述固定环与套管头以梯形螺纹连接。所述密封环为金属密封环。所述固定环的尾部具有环形凸台，该环形凸台设在套管头的底端。本实用新型的有益效果是将套管头与套管以活动方式实现密封连接，完全克服了传统螺纹连接和焊接所产生的缺陷，它具有施工方便、安全可靠、密封性好、机械强度高、 便于运输和维修、宜现场操作、省时省力和实用性强等特点。以下结合附图
对本实用新型作进ー步的说明。图I是本实用新型的一种结构示意图(图左侧为密封连接被激活状态，图右侧为密封连接未被激活状态)。图2是I的A-A视图。(图左侧为密封连接被激活状态，图右侧为密封连接未被激活状态)。图3是本实用新型部件-锁紧环瓣的俯视结构示意图。图4是图3的左视图。图中代号含义1 一固定环；2—卡瓦组件；3—到切销；4一下活塞；5—顶丝；6— 锁紧环瓣；7—上活塞；8—试压阀；9一密封环；10—套管头；11 一注压阀；12—套管。
具体实施方式
參见图I至4 :本实用新型包括套管头10和套管12，套管12的顶端伸进套管头10 中心通孔内一段距离，套管头10的中心通孔尾部与套管12的颈部形成环形空间。前述的一段距离根据具体应用而确定其长度，应当大于环形空间的高度。在套管头与套管形成的环形空间内由上到下依次设有密封环9、上活塞7、下活塞
4、卡瓦组件2和固定环I。其中，密封环9为内压自紧型的金属密封环；上活塞7的下端与下活塞4的上端相互搭接，并以0型密封圈形成密封，上、下活塞分别通过0型密封圈与套管头10形成密封，上活塞7和下活塞4相向面上的外沿为斜面；在对应上活塞7和下活塞 4之间位置的套管头10上设有较大空间，在此处的套管头10侧壁上分別设有两个顶丝5 和两个注压阀11，在每个顶丝5的内端连接有锁紧环瓣6，锁紧环瓣6与上、下活塞之间的位置相对应，锁紧环瓣6相向于套管12的端面为锥形面，该锥形面与上、下活塞的斜面相适配；卡瓦组件2以剪切销3装配在固定环I上，固定环I与套管头10以梯形螺纹形成螺纹连接，固定环I的尾部具有环形凸台，该环形凸台设在套管头10底端；在套管头10的侧壁上还设有用作测试环形空间内压力的试压阀8。上述顶丝5和注压阀11的数量根据具体设计要求而定，顶丝5数量通常不应小于两个。此外，顶丝5和注压阀11应以径向方式布置在套管头10上，顶丝5和注压阀11处在套管头10的同一圆周上。本实用新型的工作过程是当套管头10和套管12密封连接时，将金属密封环9、 上活塞7、下活塞4、卡瓦组件2和固定环I连接到套管头10上；将套管12套入到预设位置； 通过注压阀11向环形空间内注压，在液压作用下，下活塞4下行，上活塞7上行，下活塞4下行作用在卡瓦组件2上，切断剪切销3，使卡瓦组件2卡紧套管12，从而实现激活卡瓦组件 2，上活塞7上行作用在金属密封环9上，使得金属密封环9在斜面上滑行，分别向内和向外移动，从而密封套管12和套管头10之间的环形空间；用试压阀8测试环形空间内的压力， 一旦达到密封效果，用顶丝5推进锁紧环瓣6向内行进，锁紧环瓣6卡在上活塞7和下活塞 4之间，将上活塞7和下活塞4锁紧，从而实现套管头10与套管12的密封连接。当套管头 10和套管12拆卸时，仅需将锁紧环瓣6退出锁紧位置即可。本实用新型利用液压实现激活卡瓦组件和金属密封环，形成套管头与套管密封连接，同时采用锁紧环瓣将上、下活塞进行锁定，代替液压实现激活卡瓦组件和金属密封环， 持续形成套管头与套管密封连接，以防因液压泄露而造成的套管头与套管密封连接失效。
权利要求1.一种套管头与套管密封连接结构，包括套管头(10)和套管(12)，所述套管(12)的顶端伸进套管头(10)中心通孔内一段距离，其特征在于所述套管头(10)的中心通孔尾部与套管(12)的颈部形成环形空间，该环形空间内由上到下依次设有密封环(9)、上活塞(7)、 下活塞(4)、卡瓦组件(2)和固定环(1)，所述卡瓦组件(2)装配在固定环(I)上，固定环(I) 与套管头(10)螺纹连接；在套管头(10)的侧壁上设有顶丝(5)和注压阀(11)，顶丝(5)的内端连接有锁紧环瓣(6)，该锁紧环瓣(6)与上、下活塞之间的位置相对应。
2.根据权利要求I所述套管头与套管密封连接结构，其特征在于所述套管头(10)的侧壁上设有测试环形空间内压力的试压阀(8)。
3.根据权利要求I所述套管头与套管密封连接结构，其特征在于所述锁紧环瓣(6)相向于套管(12)的端面为锥形面；所述上活塞(7)和下活塞(4)相向面上的外沿为斜面，该斜面与锁紧环瓣(6)的锥形面相适配。
4.根据权利要求I所述套管头与套管密封连接结构，其特征在于所述卡瓦组件(2)以剪切销(3)装配在固定环(I)上。
5.根据权利要求I所述套管头与套管密封连接结构，其特征在于所述固定环(I)与套管头(10)以梯形螺纹连接。
6.根据权利要求I所述套管头与套管密封连接结构，其特征在于所述密封环(9)为金属密封环。
7.根据权利要求I所述套管头与套管密封连接结构，其特征在于所述固定环(I)的尾部具有环形凸台，该环形凸台设在套管头(10)的底端。
专利摘要本实用新型公开了一种套管头与套管密封连接结构，包括套管头和套管，所述套管的顶端伸进套管头中心通孔内一段距离，所述套管头的中心通孔尾部与套管的颈部形成环形空间，该环形空间内由上到下依次设有密封环、上活塞、下活塞、卡瓦组件和固定环，所述卡瓦组件装配在固定环上，固定环与套管头螺纹连接；在套管头的侧壁上设有顶丝和注压阀，顶丝的内端连接有锁紧环瓣，该锁紧环瓣与上、下活塞之间的位置相对应。本实用新型将套管头与套管以活动方式实现密封连接，完全克服了传统螺纹连接和焊接所产生的缺陷，它具有施工方便、安全可靠、密封性好、机械强度高、便于运输和维修、宜现场操作、省时省力和实用性强等特点。
文档编号E21B17/08GK202348147SQ20112042601
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者刘光南, 罗东春, 陈亮华 申请人:什邡慧丰采油机械有限责任公司