[发明专利]一种卡瓦密封结构

说明书

一种卡瓦密封结构，包括筒状的密封本体，所述密封本体包括上端面和下端面，在所述密封本体的至少任一端面的外侧设有金属外挡圈且在该端面的内侧设有金属内挡圈，在设置所述金属外挡圈和金属内挡圈的端面上设有夹布包覆层，所述金属外挡圈抵压于所述夹布包覆层的外侧缘且所述金属内挡圈抵压于所述夹布包覆层的内侧缘，使得所述夹布包覆层提供对所述金属外挡圈和金属内挡圈的支撑。通过金属外挡圈和金属内挡圈能提高卡瓦密封结构的抗压性能，避免高温高压时发生橡胶挤出；通过夹布包覆层增强卡瓦密封结构的抗压、抗气爆性能，同时也为密封本体在橡胶高温变软时提供骨架作用，并且减少高低温时橡胶材料的变形，提高卡瓦密封结构的耐高低温性能。

技术领域

本发明涉及密封零件技术领域，尤其涉及一种卡瓦密封结构。

背景技术

在钻井作业和油气测试过程中，套管头卡瓦悬挂器属于井口装置的基础部分，是安装在套管管柱上端用来悬挂各层套管管柱、密封各层套管之间的环形空间。卡瓦密封件作为卡瓦式套管头的主要密封件，卡瓦密封件的性能直接影响套管头的应用范围及正常使用。

目前使用的卡瓦密封件大多采用环形的橡胶圈构造，基本上都是在5000PSI 低压力，温度范围在-18℃～110℃内的工况使用，无法满足卡瓦式套管头使用在更高的压力及更广的温度范围的需求，其原因在于：1、橡胶的使用温度范围相对狭窄，一般在超出-18℃～110℃温度范围的环境中，其物理性能会大幅下降；2、橡胶在高压泄压时容易有气爆现象，导致橡胶产品损坏；3、橡胶在高温状态下会变软，再加上高压作用很容易从间隙中挤出导致卡瓦密封件变形；4、橡胶在低温时会变硬失去弹性，使得其密封性能下降。

以上因数决定目前使用的橡胶卡瓦密封件无法满足卡瓦式套管头在 15000PSI高压力，PU温度等级(-29℃～121℃)工况下的使用。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种卡瓦密封结构，可满足满足卡瓦式套管头在15000PSI高压力，PU温度等级(-29℃～121℃)工况下的使用。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种卡瓦密封结构，包括筒状的密封本体，所述密封本体包括上端面和下端面，在所述密封本体的至少任一端面的外侧设有金属外挡圈且在该端面的内侧设有金属内挡圈，在设置所述金属外挡圈和金属内挡圈的端面上设有夹布包覆层，所述金属外挡圈抵压于所述夹布包覆层的外侧缘且所述金属内挡圈抵压于所述夹布包覆层的内侧缘，使得所述夹布包覆层提供对所述金属外挡圈和金属内挡圈的支撑。

作为优选方案，所述夹布包覆层的外侧缘和内侧缘上分别设有台阶位，所述金属外挡圈和金属内挡圈分别安装于所述台阶位上，使得所述金属外挡圈和金属内挡圈的自由端面与所述密封本体的上端面或下端面平齐。

作为优选方案，所述夹布包覆层的外侧缘和内侧缘分别居于所述密封本体的外侧壁与内侧壁之间。

作为优选方案，所述密封本体的上端面或下端面的外侧设有第一金属外挡圈且该端面的内侧设有第一金属内挡圈，在设置所述第一金属外挡圈和所述第一金属内挡圈的端面上设有第一夹布包覆层。

作为优选方案，所述密封本体的上端面的外侧设有第一金属外挡圈且所述上端面的内侧设有第一金属内挡圈，在设有所述第一金属外挡圈和所述第一金属内挡圈的端面上设有第一夹布包覆层；所述密封本体的下端面的外侧设有第二金属外挡圈且所述下端面的内侧设有第二金属内挡圈，在设置所述第二金属外挡圈和所述第二金属内挡圈的端面上设有第二夹布包覆层。

作为优选方案，所述密封本体的内部设有若干个环形的夹布增强层，所述若干个夹布增强层之间以相同或者相异的间隙沿所述密封本体的厚度方向层叠设置。

作为优选方案，所述各个夹布增强层与所述密封本体同轴。

作为优选方案，所述密封本体构成对所述夹布增强层的全包围。