[实用新型]高压自封封井器

说明书

本实用新型涉及一种石油开采中油水井作业的井口防喷设备，它是由上盖、压环、自封胶芯和法兰壳体组成。自封胶芯内有刚性骨架，其上部有一个与法兰壳体上部的锥面相配合的锥面，上盖与法兰壳体之间靠此锥面密封，即使井筒与大气密封。法兰壳体与上盖的连接采用双头梯形螺纹，提高了连接可靠性，降低了操作人员的劳动强度。

在《石油矿场机械》1985年9月号，第14卷，第5期上公开了一种自封封井器，其目的是在井口作业时防止井喷，安全操作。结构是由壳体、橡胶自封芯子和上盖联接而成，自封胶芯通过螺栓与上盖连接。不足之处是，它采用螺栓连接自封橡胶芯子和上盖，由于橡胶芯子在管柱上下过程中承受交变应力，全部加在螺栓上，易产生疲劳损坏，使用寿命短；壳体与上盖是靠“O”型圈密封，极易损坏等等。通过2500m管柱整个自封芯子就失效。

本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺点的高压自封封井器。

本实用新型的目的还可通过以下措施来达到：它由上盖、法兰壳体、压环和自封胶芯构成一个高压自封封井器。自封胶芯和法兰壳体上部均有一个锥面，这两个锥面互相配合，自封胶芯的锥面座于法兰壳体之锥面上，以使自封胶芯处于法兰壳体的内腔之中；依靠法兰壳体的锥面与自封胶芯的相互结合，使井筒与上盖之间达到密封。

自封胶芯内有一个园周为若干凸棱状的刚性骨架，其骨架壁上布有若干园孔，以使胶与骨架更好地结合，并使自封胶芯在轴向和径向上均有良好的刚性，大幅度提高使用寿命。

一个压环座于自封胶芯顶端，它为内外孔均带有加厚边缘的刚性环状体，固定和压紧自封胶芯，使自封胶芯始终处于有利密封的位置和状态。

当管柱从自封胶芯中心穿过时，井筒的压能作用于自封胶芯的周围，使其收缩变形，抱紧管柱，实现动密封；法兰壳体和自封胶芯上部的锥面，在上盖作用下，互相贴紧，使井筒和上盖之间达到静密封。当井筒压能较小时，自封胶芯下部起到预密封的作用，又可使自封胶芯的R腔中留有流体，对管柱起到扶正和减压润滑作用（如图1）。

法兰壳体与上盖的连接采用了双头梯形螺纹，既可提高设备的安全可靠性，又减轻了操作人员的劳动强度。

本实用新型的目的，还可以通过以下措施来达到：

自封胶芯中的刚性骨架，还可由若干块带有支撑肋和通孔的活瓣组成。一个开口园环穿过活瓣上的通孔，将活瓣挂在一个固定的环状支承架上，活瓣向内与支撑肋一起，组成一个园筒形刚性支承；活瓣向外转动，可扩张。形成变大的园孔通径。

自封胶芯的外形尺寸，对本实用新型的结构和使用效果和使用寿命有很大影响。本实用新型采用的外形几何尺寸为φ180－φ250mm，最好为φ200－φ230mm。

自封胶芯内的刚性骨架的高度对本实用新型的使用寿命具有相当大影响，所采用的高度为90－130mm。

附图的图面说明如下：

图1，是本实用新型的总装半剖图；

图2，是本实用新型自封胶芯正视半剖图；

图3，是本实用新型法兰壳体正视半剖图；

图4，是本实用新型压环正视半剖图；

图5，是本实用新型自封胶芯刚性骨架正视半剖图；

图6，是本实用新型上盖正视和俯视图；

图7，是本实用新型自封胶芯刚性骨架的另一个形状半剖图；

图8，是本实用新型自封胶芯刚性骨架另一形状部件活瓣的正视和侧视图；

图9，是图7沿A－A向剖视图。

本实用新型下面结合附图给出实施例，作进一步详述：

如图1，本实用新型由自封胶芯5的锥面3座于法兰壳体9，10的锥面11上，使自封胶芯处于法兰壳体的内腔中，锥面3、11的互相配合使法兰壳体内腔－即井筒与上盖1之间达到密封。放喷接头6和堵头7连接在法兰壳体中部，与井筒相连通，使井筒内压力释放，也可在需要时向井筒内加压。压环2坐在自封胶芯5的顶端，固定和压紧自封胶芯，使其始终处于良好的密封状态。上盖1上的螺纹为双头梯形内螺纹，与法兰壳体的外螺纹相连接，上盖压在压环上。当井筒压能较小时，自封胶芯下部8处起到预密封作用，对管柱起扶正减压润滑作用。

如图7，自封胶芯刚性骨架的另一个方案是活动骨架，它由若干块带有支撑肋12和通孔16的活瓣13组成；一个开口园环14穿过活瓣13上的通孔16，将活瓣挂在一个固定的环状支承架15上；活瓣向内与支撑肋一起，组成一个园筒状活动骨架；活瓣向外转动则可扩张，形成变大的园孔通径。

本实用新型的优点是耐压高－在10Mpa的情况下工作；使用范围广－可在5″－7″的井口上通用；寿命长－可通过15000m管柱而不损坏；重量轻－总重量只有92Kg；采用双头梯形螺纹安全可靠，劳动强度小；井筒与大气间的密封采用自封胶芯与法兰壳体的锥面相互配合而达到，可靠耐用；采用压环固定和压紧自封胶芯，使自封胶芯始终处于有利于密封的位置和状态。