25000PSI超高温高压大通径钻采一体化井口装置的制作方法

本发明涉及油田采油，尤其是25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置。

背景技术：

1、目前国内使用的采气井口设备最高可以承压20000psi，但是该承压水平的井口设备已经逐渐满足不了这些特殊井的生产安全需求，部分井口装置很难满足新压力井的密封抗压需求，而且内部挂设较为简单，在高压振动环境下不便确保油管悬挂器的稳定，存在安全隐患，常见的顶丝旋入固定很有可能在高压振动中松动，难以确保与之配合的油管悬挂器的稳定及装置的密封性。

2、25000psi的采气井口已经超出了行业标准api 6a和gb 22513的规定范围，给成套设备系统性设计提出了更高的要求。然而，进口井口设备使用流程复杂，不便现场及时培训安装使用，后期维修费用高。为减低井口设备的使用风险、保证设备后期平稳有效的运行，同时满足现场超高的作业风险和极高的安全生产需求，使得能够满足上述需求的25000psi超高温超高压采气井口装置，研究及国产化迫在眉睫。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术中所存在的当下常规井口装置不能满足未来需求，进口难度大、成本高、难满足新压力井的密封抗压需求、无法自检的缺点，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的技术问题是设计能够满足特殊井的生产安全需求的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，包括，

4、管体机构，包括主管道、固定设置于所述主管道顶部的转接法兰、开设于所述主管道和转接法兰内壁的排油通路、位于所述排油通路内壁的油管悬挂器；

5、紧固机构，包括设置于所述主管道一侧的槽口、位于所述槽口两侧的辅助套壳、位于所述槽口内的紧固栓、设置于所述紧固栓一端的控制套件；

6、以及封堵机构，包括固定设置于所述主管道内的自激式密封垫环、安装在所述主管道底部的组合式金属密封圈、位于所述组合式金属密封圈下方的辅助密封单元。

7、作为本发明的一种改进，所述控制套件中心开设有六角槽，所述六角槽内滑动设置有滑动套件，所述滑动套件两侧固定设置有滑动凸块，所述六角槽内开设有限位槽，所述滑动凸块沿所述限位槽滑动。

8、作为本发明的一种改进，所述控制套件内开设有空腔，所述空腔内固定设置有扭力轴，所述扭力轴顶端开设有螺纹轨，所述螺纹轨与所述滑动套件配合。

9、作为本发明的一种改进，所述扭力轴底部固定连接有齿轮，所述齿轮两侧啮合有传动条，所述传动条一端固定设置有卡块，所述空腔与所述控制套件之间设置有环形槽，所述环形槽内滑动设置有运动环，所述卡块穿过所述空腔与所述运动环贴合。

10、作为本发明的一种改进，所述运动环外壁固定设置有连接环，所述连接环上固定设置有弹簧，所述弹簧另一端与所述控制套件固定连接。

11、作为本发明的一种改进，所述辅助套壳中心固定开设有贯通槽，所述贯通槽与所述槽口连接，所述贯通槽外固定设置有卡接环，所述卡接环内固定开设有卡接槽。

12、作为本发明的一种改进，所述环形槽顶部开设有紧固槽，所述紧固槽内设置有紧固顶块，所述紧固顶块斜面端位于所述运动环一侧。

13、作为本发明的一种改进，所述槽口内壁固定设置有螺纹槽，所述螺纹槽与所述紧固栓螺纹旋接，所述油管悬挂器外壁设置有楔块，所述楔块底部设置有受压金属圈，所述油管悬挂器外壁安装有挡块，所述挡块与所述楔块顶部贴合。

14、作为本发明的一种改进，所述管体机构外壁固定安装有试压组件，所述自激式密封垫环被设置在所述主管道两侧，所述排油通路内壁设置有45°承载台阶，所述45°承载台阶支撑所述油管悬挂器，所述组合式金属密封圈两侧设置有弧形凸起，所述辅助密封单元内设置有金属支撑环。

15、作为本发明的一种改进，所述主管道内壁开设有控制管线穿越孔，所述排油通路内壁挂设有试压塞。

16、本发明的有益效果为：优化完善了顶丝在高压振动环境中容易出现的松脱隐患，采用金属+橡胶辅助的密封形式，实现超高温高压以及高co2、h2s腐蚀下的可靠密封，该装置在安装使用过程中，使用原理通俗易懂，便于现场使用人员的快速学习及使用，操作方便，从而大大提高现场井口的装配效率。该装置同时具备钻井和采油（气）双重功能，大大降低了钻井过程中的风险，提高了钻井效率。

技术特征：

1.25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述控制套件（204）中心开设有六角槽（204a），所述六角槽（204a）内滑动设置有滑动套件（204b），所述滑动套件（204b）两侧固定设置有滑动凸块（204b-1），所述六角槽（204a）内开设有限位槽（204a-1），所述滑动凸块（204b-1）沿所述限位槽（204a-1）滑动。

3.根据权利要求2所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述控制套件（204）内开设有空腔（204c），所述空腔（204c）内固定设置有扭力轴（205），所述扭力轴（205）顶端开设有螺纹轨（205a），所述螺纹轨（205a）与所述滑动套件（204b）配合。

4.根据权利要求3所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述扭力轴（205）底部固定连接有齿轮（205b），所述齿轮（205b）两侧啮合有传动条（205c），所述传动条（205c）一端固定设置有卡块（205c-1），所述空腔（204c）与所述控制套件（204）之间设置有环形槽（204d），所述环形槽（204d）内滑动设置有运动环（204d-1），所述卡块（205c-1）穿过所述空腔（204c）与所述运动环（204d-1）贴合。

5.根据权利要求4所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述运动环（204d-1）外壁固定设置有连接环（204d-2），所述连接环（204d-2）上固定设置有弹簧（204d-3），所述弹簧（204d-3）另一端与所述控制套件（204）固定连接。

6.根据权利要求5所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述辅助套壳（202）中心固定开设有贯通槽（202a），所述贯通槽（202a）与所述槽口（201）连接，所述贯通槽（202a）外固定设置有卡接环（202b），所述卡接环（202b）内固定开设有卡接槽（202b-1）。

7.根据权利要求6所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述环形槽（204d）顶部开设有紧固槽（204e），所述紧固槽（204e）内设置有紧固顶块（204e-1），所述紧固顶块（204e-1）斜面端位于所述运动环（204d-1）一侧。

8.根据权利要求7所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述槽口（201）内壁固定设置有螺纹槽（201a），所述螺纹槽（201a）与所述紧固栓（203）螺纹旋接，所述油管悬挂器（104）外壁设置有楔块（104a），所述楔块（104a）底部设置有受压金属圈（104a-1），所述油管悬挂器（104）外壁安装有挡块（104b），所述挡块（104b）与所述楔块（104a）顶部贴合。

9.根据权利要求8所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述管体机构（100）外壁固定安装有试压组件（105），所述自激式密封垫环（301）被设置在所述主管道（101）两侧，所述排油通路（103）内壁设置有45°承载台阶（103a），所述45°承载台阶（103a）支撑所述油管悬挂器（104），所述组合式金属密封圈（302）两侧设置有弧形凸起（302a），所述辅助密封单元（303）内设置有金属支撑环（303a）。

10.根据权利要求9所述的25000psi超高温高压大通径钻采一体化井口装置，其特征在于：所述主管道（101）内壁开设有控制管线穿越孔（101a），所述排油通路（103）内壁挂设有试压塞（304）。

技术总结
本发明涉及油田采油技术领域，公开了25000PSI超高温高压大通径钻采一体化井口装置。管体机构包括主管道、设置于主管道顶部的转接法兰、开设于主管道和转接法兰内壁的排油通路、位于排油通路内壁的油管悬挂器；紧固机构包括设置于主管道一侧的槽口、位于槽口两侧的辅助套壳、位于槽口内的紧固栓、设置于紧固栓一端的控制套件以及封堵机构，包括设置于主管道内的自激式密封垫环、安装在主管道底部的组合式金属密封圈、位于组合式金属密封圈下方的辅助密封单元。本发明优化了顶丝在高压振动环境中容易出现的松脱隐患，采用金属+橡胶辅助的形式，实现超高温高压以及高CO2、H2S腐蚀下的可靠密封，便于现场人员的快速学习使用，大大提高现场井口的装配效率。

技术研发人员：殷伟伟,常和林,陈碧辉,陈永亮,肖峙舟,马小龙
受保护的技术使用者：江苏金石机械集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8