专利名称：锁紧式套管头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油井井口装置，属于井口装置的配套部件。
目前在石油油井井口上安装的套管头，基本上可分为标准套管头和简易套管头。标准套管头结构复杂，体积大，笨重，制造成本高，安装使用时工序多，工人劳动强度大，很不适用现场生产应用。简易套管头由外壳体和悬挂头组成，虽然其结构比标准套管头简单，但由于其本身结构的限制，在安装悬挂头(套管头芯体)时或卸套管联顶节时，都必须将安装在套管头外壳体上的防喷器、四通等钻井井口配件卸掉。为此，增加了许多工作量和工人的劳动强度。在卸套管联顶节时，还必须防止套管头以下部分的套管倒扣。否则，可能产生严重后果。
本实用新型的目的是为了提供一种结构简单，功能齐全，制造、使用方便，造价低廉的套管头，使用该套管头，可以大大简化作业程序，降低工人劳动强度，有效地锁紧套管柱，防止井内套管转动和向上串动。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的，一种在石油井口装置中安装的锁紧式套管头，由外壳体和套管座总成构成。外壳体的下端具有套管螺纹，上端为法兰面和法兰螺孔。套管座总成由芯体及安装在芯体上的密封组件、卡瓦组件构成，其特殊之处是(1)卡瓦由2－4片卡瓦片组成一环状卡瓦，卡瓦片内表面上具有纵向齿牙，卡瓦片的纵剖面为楔形，卡瓦通过其上端的台肩安装在下压板的径向槽内，下压板通过压紧螺栓安装在芯体上。
(2)外壳体内孔中部为截锥孔，芯体通过其外表面上的截锥面安装在外壳体截锥孔内，外壳体的法兰尺寸与防喷器的法兰尺寸相一致。
在本实用新型的技术解决方案中，其特殊之处还在于，下压板上装有橡胶密封垫，通过上压板及压紧螺栓将其压紧，芯体的截锥面上熔铸金属密封圈，芯体内孔台肩上设置金属密封垫。
本实用新型的技术解决方案中，其特殊之处还在于，外壳体的两侧具有通孔，外壳体的前后分别具有锁固螺孔，螺孔内装有锁固螺钉，外壳体法兰的外沿上具有扶正孔。
本实用新型的技术解决方案中，其特殊之处还在于，外壳体上端装有盖帽，盖帽内具有封闭板，盖帽上具有吊环。
本实用新型的优点是(1)结构简单，加工制造方便，成本低。
(2)使用该套管头，可以实现一步到位，即在作业施工中，不需要拆卸防喷器四通等部件，不增加工序和作业时间，降低工人的劳动强度。
(3)该套管头的卡瓦可以有效地将套管锁紧，当卸套管联顶节时，不用采取其他措施，可以防止套管头以下的套管倒扣。
(4)该套管头具有三重密封性能，可以有效地密封内层套管内外的空间。
(5)可以在该套管头上直接安装防喷器，省去升高短节和底法兰的安装拆卸工序。
(6)该套管头外壳体的内通径大，可以通过直径较大的钻具和打捞工具，实现特殊作业。
(7)使用该套管头，当钻井完毕后，可以用盖帽将其盖住，起到保护井口的作用。
附图
为本实用新型旋转剖面结构示意图。
以下结合附图作进一步说明表层套管固井完毕卸掉联顶节后，用吊钩通过吊环16将外壳体15吊起，用撬杠插入扶正孔8内，将外壳体15扶正旋转、对扣通过其下端螺纹安装在表层套管上，外壳体15的上端面与防喷器的标准底法兰相同，其内腔中部是锥度为12°的截锥孔。其孔可通过直径270mm以下的钻具。拆除盖帽17，法兰面上直接安装防喷器后进行第二次开钻。由三片卡瓦片7组成的圆形卡瓦通过其上端燕尾形台肩安装在下压板5的燕尾槽内，通过压紧螺栓6将下压板5安装在芯体12上，芯体12的中部为锥度12°的截锥体。卡瓦片7的内表面上具有纵向直条形齿牙，卡瓦片7的纵截面为楔形。螺帽2、上压板3，橡胶密封垫4通过压紧螺栓6联成一体，放置在下压板5上面，软金属密封垫11放置在芯体12的台肩上。以上组件在出厂时或下入最后一根套管前组装成套管座总成。并紧固在最后一根套管20的接箍上。下套管完毕，套管柱重量压紧密封垫11后，紧固螺栓6锁紧卡瓦，拧紧顶丝14。然后用联顶节将紧固于套管接箍上的套管座通过防喷器送入距安装位置160mm以上处，注水泥固井。注水泥完毕，在水泥凝固前或后，下放套管柱，使套管座进到外壳体15内腔中部的截锥面上，使外壳体15承受套管柱全部重量或自由段重量。此时，熔铸在芯体12外锥面上的金属密封环10被压缩变形，实现密封。拧紧外壳体15上的锁紧螺钉13后，在钻台上卸掉联顶节。在外壳体15的旁通孔内通过螺纹可安装堵头19及压力表，可以监测环腔压力。在另一个旁通孔内可安装短节及旁通阀，可以进行引水引气及挤水泥等作业。
拆除防喷器、四通等部件后，拧紧螺母2，压紧橡胶密封垫4，从而实现双重密封，当橡胶老化失效后，可以随时更换。最后将盖帽17盖在套管头外壳体15上端的法兰上，用联接螺栓9将其紧固，并将螺栓与螺母焊死，以保护法兰面和套管座免遭损坏。盖帽17内具有封闭板1，盖帽外加工有标记槽18，当油井需要采油作业时，可从标记槽18处割开，通过升高短节接采油树，或将连接螺栓9卸掉，通过转换法兰，安装采油树，进行采油作业。
特殊情况下。当金属、橡胶双重密封均失效时，还可以卸掉螺钉13后，注入高压密封胶，作为现场应急处理。
权利要求1.一种在石油井口装置中安装的锁紧式套管头，由外壳体(15)和套管座总成构成，外壳体(15)的下端具有套管螺纹，上端为法兰及法兰螺孔，套管座总成由芯体(12)，安装在芯体(12)上的密封组件、卡瓦组件等构成，其特征是(1)卡瓦由2-4片卡瓦片(7)组成一环状卡瓦，卡瓦片(7)的内表面上具有纵向齿牙，卡瓦片的纵剖面为楔形，卡瓦通过其上端的台肩悬吊在下压板(5)的径向槽内，下压板(5)通过压紧螺栓(6)安装在芯体(12)上；(2)外壳体(15)内孔中部为截锥孔，芯体(12)通过其表面上的截锥面安装在外壳体(15)截锥孔内，外壳体的法兰尺寸与防喷器的法兰尺寸相一致。
2.根据权利要求1所述的锁紧式套管头，其特征是(1)下压板(5)上装有密封垫(4)，通过上压板(3)及压紧螺栓(6)将其锁紧；(2)芯体(12)的截锥面上和芯体(12)内孔的台肩上装有金属密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的锁紧式套管头，其特征是外壳体(15)的两侧具有通孔，外壳体(15)的前后分别具有锁固螺孔，螺孔内安装有锁固螺钉(13)，外壳体(15)法兰的外沿上具有扶正孔(8)。
4.根据权利要求1或2所述的锁紧式套管头，其特征是外壳体(15)上端装有盖帽(17)，盖帽(17)内具有封闭板(1)。
5.根据权利要求3所述的锁紧式套管头，其特征是外壳体(15)上端装有盖帽(17)，盖帽(17)内具有封闭板(1)
专利摘要本实用新型涉及一种石油井口装置，用于悬挂套管。其主要特征是套管悬挂头由具有纵向齿牙的若干卡瓦片组成圆形卡瓦，卡住套管柱后，用压板将其锁紧。该装置采用金属、橡胶、密封胶三重密封。外壳法兰尺寸与封井器相一致，外壳内径可以通过直径270mm以下的钻具和工具。安装时不需拆卸防喷器；卸联顶节时，可有效防止下部套管倒扣。使用本实用新型，不影响防喷器效能，可降低成本，减少完井作业工序和作业时间。
文档编号E21B33/03GK2176427SQ9324421
公开日1994年9月7日 申请日期1993年11月17日 优先权日1993年11月17日
发明者况长辅, 余兴佐 申请人:华北石油华源管子工具公司修造厂