油管悬挂器本体双向金属密封圈总成及悬挂结构制造技术

一种油管悬挂器本体双向金属密封圈总成及悬挂结构，金属密封圈总成包括上压环、中间密封环以及下压环；其中上压环整体为环型结构，上压环顶端外缘设有倒角，上压环下部为V型凸台结构；中间密封环整体为环型结构，其上、下部均为V型槽口结构；下压环整体为环型结构，其上部为V型凸台结构；中间密封环上、下部的V型槽口分别与上压环下部的V型凸台、下压环上部的V型凸台相配合。本实用新型专利技术在机械激发密封的同时实现了压力助封效果，密封性能更好，同时特有的结构设计，安装和取出更加方便快捷，省时省力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采油树井口装置领域,具体为一种应用于油管悬挂器的密封装置以及安装改密封装置的悬挂结构。
技术介绍
油管悬挂器本体金属密封圈是采油树井口装置中的关键密封组件，主要用途是阻止油管挂本体外侧以下的环空压力上行或下行，影响油管悬挂器以上的采油或采气作业；其次是当油管头变径法兰与油管悬挂器之间的环空进行密封性能压力测试时，能有效防止压力下行，实现密封测试。油管悬挂器本体密封圈作为油管悬挂器的主密封，其密封形式多种多样，密封结构、激活方式和技术特点均不相同，选择时必须根据其运行工况和功能需求选择安全可靠的密封方式和密封材料。通常在高压气井中的油管悬挂器本体密封设计为金属密封形式，特别是在高含硫气井、高压高产气井和储气库井等安全程度要求高的生产领域。目前常见密封形式为楔形金属对金属密封设计，重力助封和台阶压力助封。该种密封形式密封需悬挂油管重力激活，且不可重复使用；密封失效后需将油管挂提出更换，实施强度大。
技术实现思路
本专利技术提供一种结构合理、便于操作、提高工作效率和密封效果的油管悬挂器本体双向金属密封圈总成及应用该密封总成的悬挂结构，目的在于提高油管悬挂器本体的密封效果，在机械激发密封的同时实现压力助封，并通过特有的配合角度设计实现安装与取出方便快捷，避免在长期受压过度咬合后出现粘结不易取出；特别适用于高压气井及含硫化氢的工况。油管悬挂器本体双向金属密封圈总成，其技术方案是：包括上压环、中间密封环以<br>及下压环；其中所述上压环整体为环型结构，所述上压环顶端外缘设有倒角，所述上压环下部为V型凸台结构；所述中间密封环整体为环型结构，其上、下部均为V型槽口结构；所述下压环整体为环型结构，其上部为V型凸台结构；所述中间密封环上、下部的V型槽口分别与上压环下部的V型凸台、下压环上部的V型凸台相配合。优选的，所述上压环本体单边带有一个轴向贯穿小孔。优选的，所述下压环本体单边带有一个轴向贯穿小孔和与之垂直相交的径向贯穿小孔。优选的，所述V型槽口为不规则薄壁V型槽口且V型槽口内外侧带有裙边；所述中间密封环上、下部的V型槽口相互对称。优选的，所述倒角为45°倒角。优选的，所述上压环、中间密封环以及下压环均采用高强度中碳钢或不锈钢材料。安装上述油管悬挂器本体双向金属密封圈总成的悬挂结构，其技术方案是：包括油管头以及其内部安装的油管悬挂器本体，所述油管悬挂器本体上设有缩径的台阶且与油管头内壁构成环形凹槽，所述金属密封圈总成限位安装在环形凹槽内，所述油管头上径向设有多个顶丝，所述顶丝的前端周面与所述倒角配合。所述顶丝的前端周面为45°圆面。所述油管头和油管悬挂器本体之间是间隙配合，且油管头上口为喇叭口。所述喇叭口为所在面与竖直面夹角为2.39°的喇叭口。本专利技术在机械激发密封的同时实现了压力助封效果，密封性能更好，同时特有的结构设计，安装和取出更加方便快捷，省时省力，与现有技术相比，主要有以下优点：1.具有两道同步的双向密封面，双保险，密封效果更好。2.特有的V型槽口和压力助封孔设计，可实现受压助封的效果，增加密封可靠性。3.安装、取出方便快捷，省时省力。4.特别适合气井及高硫化氢工况时的使用。5.压力适应性范围广，可在14~140Mpa范围内使用。6.性能可靠性高，可通过PR2试验。附图说明图1为井口装置的结构示意图(其中油管悬挂器本体和油管头均仅给出了与本实用新型直接相关部分的结构)；图2为图1中的A部放大结构示意图；图3为图2所示结构的三维示意图；图4为上压环的截面示意图；图5为中间密封环的截面示意图；图6为下压环的截面示意图；图中：1上压环、2中间密封环、3油管体、4下压环、5油管悬挂器本体、6顶丝、7上压环压力助封孔、8下压环压力助封孔、9下压环压力平衡孔。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步的说明。实施例1参见图4-6，一种油管悬挂器本体双向金属密封圈总成，包括上压环1、中间密封环2以及下压环4；其中上压环1整体为环型结构，上压环1顶端外缘设有45°倒角，上压环1下部为V型凸台结构；中间密封环2整体为环型结构，其上、下部为互为对称的不规则薄壁V型槽口结构且V型槽口内外侧带有裙边；下压环4整体为环型结构，其上部为V型凸台结构；中间密封环2上、下部的V型槽口分别与上压环1下部的V型凸台、下压环4上部的V型凸台相配合。具体如下：上压环1为环型结构，选用高强度中碳合金钢或不锈钢材料（根据实际工况选择），外圆顶端处带有一个45°倒角，与顶丝前端45°圆面配合，将顶丝向内径向力转换为向下的压力；底部为V型凸台结构，与中间密封环上部V型口配合，受力时下压，使V型口张开；本体单边带有一个轴向贯穿小孔，即上压环压力助封孔，用于连通上下环空。中间密封环2为环型结构，选用特殊不锈钢或是耐蚀合金材料（根据实际工况选择），上下为对称的不规则薄壁V型槽口，槽口内外侧带有裙边，受压时可张开，与油管悬挂器本体和油管头内壁形成金属密封。下压环4为环型结构，高强度中碳钢或不锈钢材料（根据实际工况选择），上部为V型凸台结构，与中间密封环下部V型口配合，受到中间密封环向下压力时可将其V型口撑开；本体单边带有一个轴向贯穿小孔（即下压环压力助封孔8）和与之垂直相交的径向贯穿小孔（即下压环压力平衡孔9），用于连通上下环空。实施例2参见图1-3，应用实施例1油管悬挂器本体双向金属密封圈总成的悬挂结构，包括油管头3以及其内部安装的油管悬挂器本体5，油管头3和油管悬挂器本体5之间是间隙配合，且油管头3上口为喇叭口；（喇叭口所在面为与竖直面夹角为2.39°）。油管悬挂器本体5上设有缩径的台阶且与油管头3内壁构成环形凹槽，金属密封圈总成限位安装在环形凹槽内（上压环1、中间密封环2以及下压环4自上而下配合连接），油管头3上径向设有多个顶丝6，顶丝6前端设有45°圆面，并与上压环的倒角配合。本专利技术主要是通过顶丝挤压上压环1，使其下行激发中间密封环2下行并张开上下V型槽,使密封环凸起的裙边与油管头本体及悬挂器本体产生过盈配合，从而达到密封效果。当油管悬挂器处于工作状态时，顶丝激活密封成功后，若有压力从底部串出时，通过下压环压力助封孔8和下压环压力平衡孔9进入中间密封环2下部V型口和下压环4两侧环空内，使中间密封环2底部V型槽两侧受力再次扩张，起到压力助封的效果，同时受到向上的作用力，使2中间密封环有上行的趋势，使上部V型槽口再次受力扩张助封。同理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油管悬挂器本体双向金属密封圈总成，其特征在于：包括上压环、中间密封环以及下压环；其中所述上压环整体为环型结构，所述上压环顶端外缘设有倒角，所述上压环下部为V型凸台结构；所述中间密封环整体为环型结构，其上、下部均为V型槽口结构；所述下压环整体为环型结构，其上部为V型凸台结构；所述中间密封环上、下部的V型槽口分别与上压环下部的V型凸台、下压环上部的V型凸台相配合。

【技术特征摘要】
1.一种油管悬挂器本体双向金属密封圈总成，其特征在于：包括上压环、中间密封环以
及下压环；其中所述上压环整体为环型结构，所述上压环顶端外缘设有倒角，所述上压环下
部为V型凸台结构；所述中间密封环整体为环型结构，其上、下部均为V型槽口结构；所述下
压环整体为环型结构，其上部为V型凸台结构；所述中间密封环上、下部的V型槽口分别与上
压环下部的V型凸台、下压环上部的V型凸台相配合。
2.根据权利要求1所述的油管悬挂器本体双向金属密封圈总成，其特征在于：所述上压
环本体单边带有一个轴向贯穿小孔。
3.根据权利要求1所述的油管悬挂器本体双向金属密封圈总成，其特征在于：所述下压
环本体单边带有一个轴向贯穿小孔和与之垂直相交的径向贯穿小孔。
4.根据权利要求1所述的油管悬挂器本体双向金属密封圈总成，其特征在于：所述V型
槽口为不规则薄壁V型槽口且V型槽口内外侧带有裙边；所述中间密封环上、下部的V型槽口
相互对称。
5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中元，孙伟，
申请(专利权)人：山东科瑞井控系统制造有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37