一种耐低温油管悬挂器

摘要

本发明公开了一种耐低温油管悬挂器，属于煤层气开采领域。所述耐低温油管悬挂器包括：油管挂本体、耐低温防护体、密封体、O形密封圈及耐低温密封帽，油管挂本体内壁上端和下端分别设有内螺纹，耐低温防护体固定地套在油管挂本体外部，密封体固定地套在耐低温防护体外部，密封体外壁设有密封槽，O形密封圈安装在密封槽中，耐低温密封帽固定在密封体与油管挂本体之间的环形空间内，本发明通过油管挂本体、耐低温防护体、密封体及耐低温密封帽组成三层结构，且它们均采用耐低温材料制成，使得本发明在低温环境下工作不会出现低温脆性转变，解决了低温工作液对油管悬挂器造成低温损伤的技术难题，满足煤层气井煤储层相变改造技术的生产要求。

权利要求

1.一种耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述耐低温油管悬挂器包括油管挂本体、耐低温防护体、密封体、O形密封圈及耐低温密封帽，所述油管挂本体内壁上端及下端分别设有内螺纹，所述耐低温防护体套在所述油管挂本体外部，所述耐低温防护体与所述油管挂本体固定连接，所述密封体套在所述耐低温防护体外部，所述密封体外壁设有密封槽，所述O形密封圈安装在所述密封槽中，所述密封体与所述油管挂本体之间形成环形空间，所述耐低温密封帽安装在所述环形空间内，所述密封体与所述耐低温防护体及所述耐低温密封帽固定连接，且所述油管挂本体、所述耐低温防护体、所述密封体及所述耐低温密封帽均采用耐低温材料制成。

2.根据权利要求1所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述油管挂本体外壁设有外凸台。

3.根据权利要求2所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述耐低温防护体外壁设有二级台阶，所述耐低温防护体套在所述外凸台上方，所述耐低温防护体通过所述外凸台限位。

4.根据权利要求3所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述密封体内壁及外壁均设有一级台阶，所述密封体通过所述二级台阶限位。

5.根据权利要求4所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述密封体外壁一级台阶将所述密封体外壁分为上区域及下区域，所述密封槽包括第一组密封槽及第二组密封槽，所述第一组密封槽设置在所述上区域中，所述第二组密封槽设置在所述下区域中，所述O形密封圈包括第一组O形密封圈及第二组O形密封圈，所述第一组O形密封圈设置在所述第一组密封槽中，所述第二组O形密封圈设置在所述第二组密封槽中，所述第一组O形密封圈及所述第二组O形密封圈的横截面尺寸相同。

6.根据权利要求4所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述耐低温密封帽内壁设有内凸台，所述内凸台高度为1mm～2mm。

7.根据权利要求1所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述油管挂本体及所述密封体均采用耐低温合金钢锻造而成。

8.根据权利要求1所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述耐低温防护体选用玻璃钢制成。

9.根据权利要求1-8任一项权利要求所述的耐低温油管悬挂器，其特征在于，所述耐低温密封帽选用硅橡胶制成。

说明书

一种耐低温油管悬挂器

技术领域

[0001] 本发明涉及煤层气开采领域，特别涉及一种耐低温油管悬挂器。

背景技术

[0002] 油管悬挂器是一种实现井口装置与井下生产管道连接的重要部件，其主要功能是悬挂油管柱、密封油管柱与油层套管之间的环形空间，提供生产井液的通道等。

[0003] 目前使用的油管悬挂器包括油管挂本体，油管挂本体的上下两端均设有内螺纹，油管挂本体的上端内螺纹和井口装置连接，油管挂本体的下端内螺纹和井下油管柱连接。

[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

[0005] 现有的油管悬挂器工作温度在常温以上，即现有的油管悬挂器只能在油水井正常生产和常规作业下使用。对于煤层气井煤储层相变改造技术，存在低温工作液对油管悬挂器造成低温损伤的技术难题。而现有油管悬挂器在低温下工作易出现低温缺陷，不满足在低温工作环境下的使用要求。

发明内容

[0006] 为了解决现有技术中油管悬挂器不满足在低温工作环境下的使用要求的问题，本发明实施例提供了一种耐低温油管悬挂器。所述技术方案如下：

[0007] 一种耐低温油管悬挂器，所述耐低温油管悬挂器包括油管挂本体、耐低温防护体、密封体、O形密封圈及耐低温密封帽，所述油管挂本体内壁上端及下端分别设有内螺纹，所述耐低温防护体套在所述油管挂本体外部，所述耐低温防护体与所述油管挂本体固定连接，所述密封体套在所述耐低温防护体外部，所述密封体外壁设有密封槽，所述O形密封圈安装在所述密封槽中，所述密封体与所述油管挂本体之间形成环形空间，所述耐低温密封帽安装在所述环形空间内，所述密封体与所述耐低温防护体及所述耐低温密封帽固定连接，且所述油管挂本体、所述耐低温防护体、所述密封体及所述耐低温密封帽均采用耐低温材料制成。

[0008] 进一步地，所述油管挂本体外壁设有外凸台。

[0009] 进一步地，所述耐低温防护体外壁设有二级台阶，所述耐低温防护体套在所述外凸台上方，所述耐低温防护体通过所述外凸台限位。

[0010] 进一步地，所述密封体内壁及外壁均设有一级台阶，所述密封体通过所述二级台阶限位。

[0011] 进一步地，所述密封体外壁一级台阶将所述密封体外壁分为上区域及下区域，所述密封槽包括第一组密封槽及第二组密封槽，所述第一组密封槽设置在所述上区域中，所述第二组密封槽设置在所述下区域中，所述O形密封圈包括第一组O形密封圈及第二组O形密封圈，所述第一组O形密封圈设置在所述第一组密封槽中，所述第二组O形密封圈设置在所述第二组密封槽中，所述第一组O形密封圈及所述第二组O形密封圈的横截面尺寸相同。

[0012] 具体地，所述耐低温密封帽内壁设有内凸台，所述内凸台高度为1mm～2mm。

[0013] 具体地，所述油管挂本体及所述密封体均采用耐低温合金钢锻造而成。

[0014] 具体地，所述耐低温防护体选用玻璃钢制成。

[0015] 具体地，所述耐低温密封帽选用硅橡胶制成。

[0016] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

[0017] 本发明实施例提供的耐低温油管悬挂器，通过油管挂本体、耐低温防护体、密封体及耐低温密封帽组成三层结构，且它们均采用耐低温的材料制成，使得本发明所述耐低温油管悬挂器在低温环境下工作不会出现低温脆性转变，解决了低温工作液对油管悬挂器造成低温损伤的技术难题，满足煤层气井煤储层相变改造技术的生产要求。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1是本发明实施例提供的耐低温油管悬挂器的结构示意图；

[0020] 图2是本发明实施例提供的油管挂本体的结构示意图；

[0021] 图3是本发明实施例提供的耐低温防护体的结构示意图；

[0022] 图4是本发明实施例提供的耐低温密封帽的结构示意图；

[0023] 图5是本发明实施例提供的密封体的结构示意图。

[0024] 其中：

[0025] 1油管挂本体，11内螺纹，12外凸台，2耐低温密封帽，21内凸台，3第一组O形密封圈，4耐低温防护体，41第一级台阶，42第二级台阶，5第二组O形密封圈，6密封体，61第一组密封槽，62第二组密封槽，A主承力面。

具体实施方式

[0026] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

[0027] 如图1所示，本发明实施例提供了一种耐低温油管悬挂器，所述耐低温油管悬挂器包括油管挂本体1、耐低温防护体4、密封体6、O形密封圈及耐低温密封帽2，所述油管挂本体1内壁上端及下端分别设有内螺纹11，所述耐低温防护体4套在所述油管挂本体1外部，所述耐低温防护体4与所述油管挂本体1固定连接，所述密封体6套在所述耐低温防护体4外部，所述密封体6外壁设有密封槽，所述O形密封圈安装在所述密封槽中，所述密封体6与所述油管挂本体1之间形成环形空间，所述耐低温密封帽2安装在所述环形空间内，所述密封体6与所述耐低温防护体4及所述耐低温密封帽2固定连接，且所述油管挂本体1、所述耐低温防护体4、所述密封体6及所述耐低温密封帽2均采用耐低温的材料制成。

[0028] 本发明的工作原理为：

[0029] 油管挂本体1上端的内螺纹11和井口的油管连接，油管挂本体1下端的内螺纹11和伸入井下的油管连接，油管挂本体1的下端为本发明的主承力面A。耐低温防护体4套在油管挂本体1的外部，耐低温防护体4与油管挂本体1固定连接，使得耐低温防护体4的内壁与油管挂本体1的外壁紧密贴合，且耐低温防护体4的上端面低于油管挂本体1的上端面，密封体6套在耐低温防护体4外部，且密封体6与耐低温防护体4固定连接，使得密封体6的内壁与耐低温防护体4的外壁紧密贴合，且密封体6的上端面与油管挂本体1的上端面平齐，故密封体
6与油管挂本体1之间形成了一个环形空间，耐低温密封帽2的下端伸入所述环形空间内，耐低温密封帽2的下端面与耐低温防护体4的上端面紧密贴合，减弱耐低温防护体4受到的轴向力的冲击，耐低温密封帽2的内壁与油管挂本体1的外壁固定连接，使得耐低温密封帽2的内壁与油管挂本体1的外壁紧密贴合，且耐低温密封帽2的外壁与密封体6的内壁固定连接，使得耐低温密封帽2的外壁与密封体6的内壁紧密贴合，且耐低温密封帽2的上端覆盖在油管挂本体1管壁的上端面上，对油管挂本体1进行密封，且缓冲油管挂本体1受到的轴向力的冲击。因耐低温密封帽2和耐低温防护体4的组合式夹层结构，降低了来自通径的低温流体的低温沿本发明的轴向传导的速率。密封体6的外壁设有密封凹槽，O形密封圈安装在所述密封凹槽中，用于密封本发明和油层套管之间的环形空间。且本发明的油管挂本体1、耐低温防护体4、密封体6及耐低温密封帽2均采用具有耐低温性能的材料制成，故本发明能够满足在低温环境下工作不会发生脆性转变的要求。

[0030] 本发明实施例提供的耐低温油管悬挂器，通过油管挂本体1、耐低温防护体4、密封体6及耐低温密封帽2组成三层结构，且它们均采用耐低温的材料制成，使得本发明所述耐低温油管悬挂器在低温环境下工作不出现低温脆性转变，解决了低温工作液对油管悬挂器造成低温损伤的技术难题，满足煤层气井煤储层相变改造技术的生产要求。

[0031] 此外，本发明还具有耐高压、结构紧凑、使用方便、易于操作等优点。

[0032] 如图2所示，所述油管挂本体1外壁设有外凸台12。外凸台12靠近油管挂本体1的底部，外凸台12的下端面为本实施例的主要承力面A，且外凸台12上端面的宽度大于其下端面的宽度，避免油管挂本体1外部应力集中，外凸台12在实际工作过程中被剪断。

[0033] 如图3所示，也可参见图1，所述耐低温防护体4外壁设有二级台阶，所述耐低温防护体4套在所述外凸台12上方，所述耐低温防护体4通过所述外凸台12限位。在本实施例中，耐低温防护体4的第一级台阶41位于耐低温防护体4外壁的中部，第二级台阶42位于耐低温防护体4外壁的底部，耐低温防护体4套在油管挂本体1外凸台12的上方，通过外凸台12限位，避免当油管挂本体1受到轴向的作用力时，耐低温防护体4与油管挂本体1之间有相对运动趋势。当然，本领域技术人员都知道，根据实际的生产需求，耐低温防护体4的外壁的台阶数还可设计为1级、3级或多级。

[0034] 如图5所示，还参见图1和图3，所述密封体6内壁及外壁均设有一级台阶，所述密封体6通过所述二级台阶限位。密封体6的外壁和内壁的中部均设有一级台阶，所述密封体6内壁的台阶挂在所述耐低温防护体4的第一级台阶41上，所述密封体6的下端面设置在耐低温防护体4的第二级台阶42上，使得密封体6的下端面与耐低温防护体4第二级台阶42的上端面紧密贴合，即所述密封体6通过所述耐低温防护体4的二级台阶限位，避免在使用过程中密封体6受到轴向力的作用而与耐低温防护体4和油管挂本体1分离，失去密封本发明和油层套管之间的环形空间的作用，从而丧失了本发明的基础功能。当然，本领域普通技术人员可知，密封体6外壁的台阶数还可根据耐低温防护体4外壁的台阶数相应地设置为0级、2级、3级或多级。

[0035] 如图5所示，所述密封体6外壁一级台阶将所述密封体6外壁分为上区域及下区域，所述密封槽包括第一组密封槽61及第二组密封槽62，所述第一组密封槽61设置在所述上区域中，所述第二组密封槽62设置在所述下区域中，所述O形密封圈包括第一组0型密封圈3及第二组O形密封圈5，所述第一组0型密封圈3设置在所述第一组密封槽61中，所述第二组O形密封圈5设置在所述第二组密封槽62中，所述第一组0型密封圈3及所述第二组O形密封圈5的横截面尺寸相同。通过安装O形密封圈，对本发明和油层套管之间的环形空间进行密封。可选择地，在本实施例中，第一组密封槽61、第二组密封槽62均可设计为多个，第一组0型密封圈3、第二组O形密封圈5分别与第一组密封槽61、第二组密封槽62对应地设计多个，在本实施例中，每组密封槽的数量优选为3个，每组O形密封圈的数量也优选为三个，如此设计，可达到较好的密封效果，且使得结构紧凑、分布合理。当然，本领域技术人员可知，根据实际的密封效果的需求和结构的需要，每组密封槽的数量还可设计为1个、2个、4个或多个，且对应地，O形密封圈的数量也设计为1个、2个、4个或多个。因密封体6外壁设置的一级台阶，导致密封体6外壁上下两端的尺寸不一样，故O形密封圈的直径不同，为便于加工，选择横截面尺寸相同的O形密封圈，在本实施例中，均优选横截面尺寸为φ7mm的O形密封圈，可选择地，在本实施例中，密封槽及O形密封圈的尺寸还可根据实际生产的需要进行设计。

[0036] 如图4所示，所述耐低温密封帽2内壁设有内凸台21，所述内凸台21的高度为1mm～2mm。内凸台21的下端面挂在油管挂本体1的上端面上，对油管挂本体1进行密封，且缓冲油管挂本体1受到的轴向力对油管挂本体1形成的冲击，本实施例中优选内凸台21的高度为
1.5mm。

[0037] 参见图1，可选择地，在本实施例中，所述油管挂本体1及所述密封体6均采用耐低温合金钢锻造而成，材料的脆性转变温度低于本发明的使用温度，在本发明使用过程中其组织结构稳定，可选择地，在本实施例中，所述油管挂本体1及所述密封体6可采用添加了Mn和Ni等合金元素的合金钢，如低碳锰钢、锰镍钼钢及镍铬钼钢等材料，在本实施例中，优选09Mn2V锻造油管挂本体1及密封体6，可选择地，在本实施例中，所述油管挂本体1及所述密封体6还可采用奥氏体低温钢(如0Cr21Ni6Mn9N和0Cr16Ni22Mn9Mo2等)制成。

[0038] 参见图1，所述耐低温防护体4选用玻璃钢制成。在本实施中，所述耐低温防护体4选用环氧树脂添加一定比例的玻璃纤维制成，优选玻璃纤维的质量分数在30％～35％的玻璃钢，可选择地，所述耐低温防护体4还可选用其他具有耐低温性的材料，如泡沫玻璃，聚氟乙烯、聚砜或聚碳酸酯等。

[0039] 参见图1，所述耐低温密封帽2选用硅橡胶制成。在本实施例中，选择低苯基硅橡胶材料制作耐低温密封帽2，因低苯基硅橡胶具有优良的耐低温性能，其经硫化后在-90℃时仍不丧失弹性，故采用低苯基硅橡胶材料能较好地实现本发明的目的，此外，因低苯基硅橡胶材质柔软，可吸收来自本发明轴向的冲击力，能够对本发明的耐低温防护体4和油管挂本体1形成较好的保护。在本实施例中，所述耐低温密封帽2的材料优选为聚丁二烯橡胶，聚丁二烯橡胶具有良好的耐低温性、弹性高、生热性能低，其玻璃化温度为-105℃，可满足本发明的工作环境的要求。

[0040] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。