一种多功能芯轴式悬挂器的制作方法

本发明涉及石油钻采设备领域，尤其涉及一种多功能芯轴式悬挂器。

背景技术：

使用传统的井口装置，需要多次换装井口装置和防喷器组。此外，井口装置与节流管汇和压井管汇连接处需要多次拆卸连接，换装一次需重新对防喷器组和地面设施进行试压，花费时间和成本。结合中石油关注的井控安全、钻井提速两大主题，着力从钻井过程和采油气生产的安全、快速、高效三方面提高井口装置的附加值，开展一体式油套管头井口装置的研究，对油气增储上产、进一步夯实钻井配套设备技术均具有重要的意义。

由于一体式油套管头井口装置相较于传统井口装置高度更低、整体密封性能更好，所以设计需要采用直坐式结构，即井口装置本体内腔仅有一处台阶，上层悬挂器需坐封到下层悬挂器之上，试压塞也坐封在下层悬挂器上。由于直坐式结构的特殊性，所以悬挂器的强度、密封等方面都有必须达到更高的要求。基于此直坐式结构的一体式油套管头井口装置，现急需开发一种多功能芯轴式悬挂器，以配合该井口装置使用。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提供一种密封性能高的多功能芯轴式悬挂器，解决了现有悬挂器密封性能差、无法悬挂多种装置的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种多功能芯轴式悬挂器，包括悬挂器主体，悬挂器主体的下段连接有金属密封结构，悬挂器主体的上段连接有橡胶密封结构，悬挂器主体下端设置有用于连接套管的套管螺纹，悬挂器主体的上端设置有用于连接取送工具的梯形螺纹，悬挂器主体的内壁分别设置有用于坐封试压塞的下部台阶和用于坐封油管悬挂器的上部台阶，上部台阶位于下部台阶上方。

作为本发明的优选方案，所述金属密封结构包括从上到下依次设置的座圈、骨架式x橡胶密封圈、隔环、x金属密封环、支撑环、下部并帽，座圈、骨架式x橡胶密封圈、隔环、x金属密封环均套设在悬挂器主体上，支撑环和下部并帽螺纹连接于悬挂器主体上，隔环的内外两侧均设置有下部辅助密封圈。

作为本发明的优选方案，所述橡胶密封结构包括由下到上依次设置的垫板、x橡胶密封圈、压板、上部并帽，垫板、x橡胶密封圈、压板均套设于悬挂器主体上，上部并帽螺纹连接于悬挂器主体上。

作为本发明的优选方案，所述悬挂器主体上均布四个用于钻井液流通的引流孔，引流孔位于金属密封结构和橡胶密封结构之间。

作为本发明的优选方案，所述悬挂器主体位于引流孔和橡胶密封结构之间的一段上套设有两个中部辅助密封圈，悬挂器主体位于引流孔和金属密封结构之间的一段上套设有一个中部辅助密封圈。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的悬挂器主体的内壁分别设置有下部台阶和上部台阶。下部台阶可用于坐封试压塞，方便试压塞对防喷器组和井控管汇进行试压。上部台阶可用于坐封油管悬挂器，则相邻悬挂器之间可相互连接，而油管悬挂器不需要坐封于井口装置本体上，则本发明能适用于只有一处台阶的井口装置本体。本发明不仅能连接套管和取送工具，还能坐封试压塞和油管悬挂器，功能性更强，使得一体式油套管头井口装置得以实现。悬挂器主体的下段连接有金属密封结构，悬挂器主体的上段连接有橡胶密封结构，密封性能更可靠，使用寿命更长，满足一体式油套管头井口装置的使用要求。

2、支撑环和下部并帽可对上部零件进行在支撑，套管的悬重激发金属密封结构变形，实现悬挂器下部密封，保证密封可靠。

3、使用拧紧工具拧紧上部并帽时，挤压压板，压板激发x橡胶密封圈，实现悬挂器上部密封，保证密封可靠。

4、钻井液可从悬挂器中部的引流孔流过，便于采油树上的平板阀对各层液体进行控制。

5、中部辅助密封圈可对引流孔两侧进行可靠密封，避免钻井液泄露的情况。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大图；

图3是图1中b处的局部放大图；

图4是传统井口装置示意图；

图5是使用本专利套管悬挂器的井口装置结构示意图；

图6是本专利套管悬挂器的安装示意图；

图7是使用拧紧工具激发本专利套管悬挂器上部密封示意图；

图8是试压塞安装示意图。

图中，1-悬挂器主体，2-金属密封结构，3-橡胶密封结构，11-套管螺纹，12-梯形螺纹，13-下部台阶，14-上部台阶，15-引流孔，16-中部辅助密封圈，21-座圈，22-骨架式x橡胶密封圈，23-隔环，24-x金属密封环，25-支撑环，26-下部并帽，27-下部辅助密封圈，31-垫板，32-x橡胶密封圈，33-压板，34-上部并帽，4-井口装置本体，5-支撑筒，6-油管悬挂器，7-取送工具，8-拧紧工具，9-试压塞。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

安装时，把悬挂器主体1下端的套管螺纹11与套管以螺纹连接，悬挂器主体1上端的梯形螺纹12与取送工具7以螺纹相连。通过取送工具7上端母扣连接联顶节，然后整体送入井口装置本体4的腔体内，坐挂到支撑筒5之上。套管的悬重激发金属密封结构2变形，实现悬挂器下部密封，保证密封可靠。使用拧紧工具8拧紧上部并帽34时，挤压压板33，压板33激发x橡胶密封圈32，实现悬挂器上部密封，保证密封可靠。

安装完成后，下放试压塞9到位，对上层防喷器及上部侧口试压。使用此多功能芯轴式悬挂器，在内腔从上往下第二个台阶处可实现试压塞9对防喷器组和井控管汇试压。在内腔从上往下第一个台阶处可实现坐封油管悬挂器6，且可对钻井液进行导流。此多功能芯轴式悬挂器上下部均设有复合式密封结构，密封性能更可靠，使用寿命更长。采用不同的材料及控制工艺，就能满足不同环境下的使用要求。

实施例一

一种多功能芯轴式悬挂器，包括悬挂器主体1，悬挂器主体1的下段连接有金属密封结构2，悬挂器主体1的上段连接有橡胶密封结构3，悬挂器主体1下端设置有用于连接套管的套管螺纹11，悬挂器主体1的上端设置有用于连接取送工具的梯形螺纹12，悬挂器主体1的内壁分别设置有用于坐封试压塞的下部台阶13和用于坐封油管悬挂器的上部台阶14，上部台阶14位于下部台阶13上方。

本发明的悬挂器主体1的内壁分别设置有下部台阶13和上部台阶14。下部台阶13可用于坐封试压塞9，方便试压塞9对防喷器组和井控管汇进行试压。上部台阶14可用于坐封油管悬挂器6，则相邻悬挂器之间可相互连接，而油管悬挂器6不需要坐封于井口装置本体4上，则本发明能适用于只有一处台阶的井口装置本体4。本发明不仅能连接套管和取送工具7，还能坐封试压塞9和油管悬挂器6，功能性更强，使得一体式油套管头井口装置得以实现。悬挂器主体1的下段连接有金属密封结构2，悬挂器主体1的上段连接有橡胶密封结构3，密封性能更可靠，使用寿命更长，满足一体式油套管头井口装置的使用要求。

实施例二

在实施例一的基础上，所述金属密封结构2包括从上到下依次设置的座圈21、骨架式x橡胶密封圈22、隔环23、x金属密封环24、支撑环25、下部并帽26，座圈21、骨架式x橡胶密封圈22、隔环23、x金属密封环24均套设在悬挂器主体1上，支撑环25和下部并帽26螺纹连接于悬挂器主体1上，隔环23的内外两侧均设置有下部辅助密封圈27。

支撑环25和下部并帽26可对上部零件进行在支撑，套管的悬重激发金属密封结构2变形，实现悬挂器下部密封，保证密封可靠。

实施例三

在实施例一或实施例二的基础上，所述橡胶密封结构3包括由下到上依次设置的垫板31、x橡胶密封圈32、压板33、上部并帽34，垫板31、x橡胶密封圈32、压板33均套设于悬挂器主体1上，上部并帽34螺纹连接于悬挂器主体1上。

使用拧紧工具8拧紧上部并帽34时，挤压压板33，压板33激发x橡胶密封圈32，实现悬挂器上部密封，保证密封可靠。

实施例四

在上述任意一项实施例的基础上，所述悬挂器主体1上均布四个用于钻井液流通的引流孔15，引流孔15位于金属密封结构2和橡胶密封结构3之间。

钻井液可从悬挂器中部的引流孔15流过，便于采油树上的平板阀对各层液体进行控制。

实施例五

在上述任意一项实施例的基础上，所述悬挂器主体1位于引流孔15和橡胶密封结构3之间的一段上套设有两个中部辅助密封圈16，悬挂器主体1位于引流孔15和金属密封结构2之间的一段上套设有一个中部辅助密封圈16。

中部辅助密封圈16可对引流孔15两侧进行可靠密封，避免钻井液泄露的情况。