[发明专利]7寸毛套管金属密封装置

说明书

本发明公开了一种7寸毛套管金属密封装置，包括金属圈本体和下支撑环，所述金属圈本体坐落在下支撑环的上端面；所述金属圈本体的纵向截面呈三角形，所述金属圈本体的上部设有环形助封槽，所述环形助封槽的纵向截面呈U型；所述金属圈本体的下部内壁上设有环形的变形补偿槽，所述变形补偿槽沿金属圈本体的直径方向向外壁方向延伸，所述变形补偿槽的纵向截面呈倒U型；所述金属圈本体的内壁呈圆柱形结构，外壁为圆锥形结构，所述金属圈本体的内壁和外壁上分别设有两道环形的密封凸起。本发明密封可靠、结构简单、操作方便、易变形、现场安装无需适配，节约时间，能提高工作效率，降低成本。

技术领域

本发明涉及石油钻采套管密封技术领域，具体涉及一种7寸毛套管金属密封装置。

背景技术

在API6A（美国石油学会,American Petroleum Institute）标准中，对于重要的采油或采气井口，在安装作业时,载体与载体之间要求提供一种可靠的密封连接。

对于一般井口，载体与载体之间大多采用橡胶密封。然而橡胶密封不能在低温和高温中使用，低温会出现脆化，高温会出现软化，并且橡胶密封长期使用会出现老化和失效。

对于应用于-60℃以下的低温、350℃以上的高温、含H2S等工况恶劣的井口，载体与载体之间就需要采用价格昂贵的金属密封。API标准7寸毛套管外径有2.7mm的公差，一般会准备1个外金属密封和3个内金属密封来覆盖7寸毛套管2.7mm的公差。金属密封圈的激发还会用到上下两个支撑环，上下的支撑环将压力传递到金属密封圈上面实现激发，如图1和图2所示，这样不仅安装麻烦，而且增加成本。现场安装的时候需要根据使用的7寸套管来适配内金属密封圈，从3个内金属密封圈中选出1个合适的内金属密封圈，严重影响井口的安装效率，并且会造成浪费剩余2个内密封圈的现象，这样不仅降低工作效率，而且增加了成本。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种密封可靠、结构简单、操作方便、易变形、现场安装无需适配，节约时间，能提高工作效率，降低成本的7寸毛套管金属密封装置。

本发明的技术方案是：7寸毛套管金属密封装置，包括金属圈本体和下支撑环，所述金属圈本体坐落在下支撑环的上端面；

所述金属圈本体的纵向截面呈三角形，所述金属圈本体的上部设有环形助封槽，所述环形助封槽的纵向截面呈U型；所述金属圈本体的下部内壁上设有环形的变形补偿槽，所述变形补偿槽沿金属圈本体的直径方向向外壁方向延伸，所述变形补偿槽的纵向截面呈倒U型；

所述金属圈本体的内壁呈圆柱形结构，外壁为圆锥形结构，所述金属圈本体的内壁和外壁上分别设有两道环形的密封凸起。

优选的，所述金属圈本体的圆锥形外壁的锥度与套管四通内壁的锥度一致。

优选的，所述金属圈本体的内壁上设有相互平行的两道内密封凸起环，所述金属圈本体的外壁上设有相互平行的两道外密封凸起环。

优选的，其中一道内密封凸起环和一道外密封凸起环分别设置在环形助封槽的两侧。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：结构简单,便于加工与制造；无需准备多个密封圈，现场安装简单无需适配，节约安装时间，节省成本；只需一个底部的支撑环，无需上部支撑环，减少安装步骤；可用于API6A的领域中，也可被用于其它需要金属对金属密封的领域；通过上部的U型助封槽有压力助封的作用，在流体压力下使金属密封的突起与套管的配合更加紧密；在受压时，通过外壁和内壁上的密封凸起，更易于变形，这样就不需要增加更大的螺栓扭矩来激发金属密封圈的密封，符合API6A规范推荐螺栓的应用；下部的倒U型变形补偿槽可以起到调节补偿载体直径方向和高度方向的尺寸误差的作用，密封激发后，即使在张力、弯曲、压缩和严酷作业条件下，也不必定期重新拧紧螺栓与螺母，适用于-60℃以下的低温和被用于350℃以上的高温环境。

附图说明