[实用新型]一种采用金属密封的采气井口装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于油气田的井口设备，尤其是涉及一种采用金属密封的采气井口装置。

背景技术

在油气开采领域，传统的井口装置中通常采用橡胶密封圈作为密封件，由于橡胶密封件抗腐蚀能力底，易老化，易磨损，很容易损坏，且在高低温条件下密封件易变形致使密封性能下降，影响可靠性，不能满足耐H2S腐蚀、耐高低温、耐高压的要求，尤其是不适合高压、高含硫油气田使用。为此，本领域技术人员研究开发了金属密封技术，其主要是采用适当的金属材料代替弹性材料以形成密封结构，通过施加外部载荷使金属密封件发生塑性变形以填充密封面之间的空隙，从而形成密封。

在金属密封技术中只有当发生塑性变形的金属密封件和与其相接触的金属面之间产生一定的密封比压，才能够形成可靠的密封。若金属密封件的塑性变形不足，达不到足够的密封比压时就无法形成有效密封；当金属密封件的塑性变形过大时则会超过许用密封比压，致使金属密封件损坏，同样会导致密封失效。因此，控制好外部载荷和金属密封件的塑性变形量之间的关系是金属密封装置能否发挥有效密封作用的关键。

但现有技术中很难通过精确计算获得外部载荷和金属密封件的塑性变形量之间的定量关系，而且不同大小、形式的金属密封装置其结构也千差万别，更增强了控制好外部载荷和金属密封件的塑性变形量之间关系的难度。本领域目前通常采取的办法是通过反复测试以最后确定正确的外部载荷，并使金属密封装置产生可靠的密封性能。具体地就是，当采气井口装置中的法兰连接螺栓拧紧后，油管挂颈部密封和套管二次密封的外部载荷就相当于固定了，但此时外部载荷引起的金属密封件的塑性变形量并不一定能产生有效密封，采气井口装置在安装过程中需要进行试压，当油管挂颈部密封或套管二次密封没有形成有效密封出现泄漏情况时，需要把金属密封件上部的零部件全部拆下，然后更换金属密封件并安装零部件后再进行重新试压，如此反复直至使金属密封装置产生可靠的密封性能。这种方式不仅加大了工作量，降低了生产效率，而且这种反复拆装井口装置也会影响设备的使用寿命，造成成本升高，甚至会引起安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种采用金属密封的采气井口装置，其具有结构简单、实施容易、操作简便、密封性能好的优点。

为解决现有技术中采气井口装置工作量大、生产效率低、操作不便的技术问题，本实用新型一种采用金属密封的采气井口装置，包括油管四通、套管四通，油管四通的下端与套管四通的上端通过螺栓固定连接，油管四通的上端通过异径法兰与采气树连接，油管四通左右两侧的通口由中部向两侧分别连接有两个油管闸阀和一个丝扣法兰；采气树包括由下至上依次设置的主阀、安全阀、采气四通、顶阀、丝堵，采气四通左右两侧的通口由中部向两侧分别连接有冀阀和可调式节流阀，套管四通的内腔中设有套管悬挂器，油管四通的内腔中设有油管悬挂器，油管悬挂器的上端伸入异径法兰的内腔中，油管四通的内腔下端设有套管金属密封组件，油管悬挂器的上端侧壁与异径法兰的内腔下端侧壁之间设有油管金属密封组件。

优选地，本实用新型一种采用金属密封的采气井口装置，其中所述套管金属密封组件包括由上至下依次设置的第一压环、第一金属密封环、第一辅助密封环和支承环，第一金属密封环的上端面沿周向设有第一环形助封槽，第一压环的下端面沿周向设有与所述第一环形助封槽对应的第一环形助封凸台，第一环形助封凸台用于向两侧撑开第一环形助封槽，第一金属密封环的下端面外沿设有倒角；油管四通的下端侧壁上设有通过螺纹连接的至少两个且沿周向均匀分布的第一锁紧螺栓，第一锁紧螺栓垂直穿透油管四通的侧壁且指向油管四通的中轴线，第一锁紧螺栓的前端部为圆锥形且圆锥面正对第一金属密封环上的倒角面；油管四通的内腔侧壁上设有第一限位环台，第一限位环台用于限制第一压环向上移动。

优选地，本实用新型一种采用金属密封的采气井口装置，其中所述第一环形助封槽和第一环形助封凸台的横截面均为倒梯形，第一环形助封凸台的下端宽度大于第一形环助封槽的槽底宽度；所述第一辅助密封环的内侧壁和外侧壁上还分别设有O形密封圈。