一种新型可试压作业连接套管的法兰论文和设计-于冬

全文摘要

本实用新型公开了一种新型可试压作业连接套管的法兰，包括第一套管、法兰本体、第一压力表截止阀、密封垫环、第二套管、连接螺栓、连接螺母、第二压力表截止阀和压力表；本实用新型的有益效果在于，首先，本实用新型设置两个压力表，可以时时监控井下作业的压力变化；其次，通过内外螺纹与内外套管连接，大大提高了完井连接套管作业效率，简化了传统的作业流程；最后，通过丝堵能够与压井管汇和放喷管汇连接，释放井底高压。

主设计要求

1.一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：包括第一套管(1)、法兰本体(2)、第一压力表截止阀(3)、密封垫环(4)、第二套管(5)、连接螺栓(6)、连接螺母(7)、第二压力表截止阀(8)和压力表(9)；所述法兰本体(2)远离法兰头(201)一端外侧通过螺纹连接设置有所述第一套管(1)，所述法兰本体(2)远离所述法兰头(201)一端内侧通过螺纹连接设置有第二套管(5)，所述法兰头(201)一侧开设有第一道孔(202)，所述第一道孔(202)一端与所述法兰本体(2)和第一套管(1)组成的环形空间(100)连通，另一端通过螺纹连接设置有所述第一压力表截止阀(3)，所述法兰头(201)另一侧开设有第二道孔(203)，所述第二道孔(203)一端与所述第二套管(5)内腔连通，另一端通过螺纹连接设置有所述第二压力表截止阀(8)，两个所述压力表(9)分别安装在所述第一压力表截止阀(3)和第二压力表截止阀(8)上；所述法兰头(201)顶面安装有所述密封垫环(4)，并且沿周向安装有若干连接螺栓(6)，所述连接螺栓(6)上安装有相适配的连接螺母(7)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：还包括丝堵(10)；两个所述丝堵(10)固定连接在所述法兰本体(2)周壁上。

3.根据权利要求2所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：所述法兰本体(2)周壁两侧开设有两个圆形安装孔(204)，所述圆形安装孔(204)向外延伸形成凸缘(205)，并且所述凸缘(205)内壁设置有内螺纹，所述丝堵(10)与所述内螺纹通过螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：两个所述圆形安装孔(204)对称开设在所述法兰本体(2)周壁上，并且二者轴线重合。

5.根据权利要求3所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：所述圆形安装孔(204)直径小于所述法兰本体(2)内径。

6.根据权利要求3所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：所述凸缘(205)内壁纵截面为外大内小的梯形，并且内端直径与所述圆形安装孔(204)直径相同。

7.根据权利要求1所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：所述压力表(9)的压力范围为0-70MPa。

8.根据权利要求1所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：所述法兰头(201)顶面开设有环形安装槽(206)，所述密封垫环(4)安装在所述环形安装槽(206)内。

9.根据权利要求3所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：所述圆形安装孔(204)轴线与所述法兰本体(2)底面的间距等于所述圆形安装孔(204)轴线与所述法兰头(201)顶面的间距。

10.根据权利要求3所述的一种新型可试压作业连接套管的法兰，其特征在于：所述第一道孔(202)直径等于所述第二道孔(203)直径，且小于所述圆形安装孔(204)直径。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及石油机械设备领域，尤其涉及一种新型可试压作业连接套管的法兰。

背景技术

目前，现有法兰装置一般应用于转换过渡连接和转换接头，功能结构比较单一，好多都是标准件，不能满足日新月异的钻井工艺需求。例如通常情况下需要法兰完成一些复杂的井下作业，比如监控井底压力、连接套管等，但是现有的法兰不具备这样的功能。

实用新型内容

1.需要解决的技术问题

本实用新型需要解决的问题在于，提供新型可试压作业连接套管的法兰，用于完井作业后期，主要可以连接套管并进行试压作业的法兰。通过试压作业可以监控井底压力，提高作业安全系数。通过连接套管可以简化完井作业流程，提高作业效率。

2.技术方案

本实用新型的技术方案是：一种新型可试压作业连接套管的法兰，包括第一套管、法兰本体、第一压力表截止阀、密封垫环、第二套管、连接螺栓、连接螺母、第二压力表截止阀和压力表；所述法兰本体远离法兰头一端外侧通过螺纹连接设置有所述第一套管，所述法兰本体远离所述法兰头一端内侧通过螺纹连接设置有第二套管，所述法兰头一侧开设有第一道孔，所述第一道孔一端与所述法兰本体和第一套管组成的环形空间连通，另一端通过螺纹连接设置有所述第一压力表截止阀，所述法兰头另一侧开设有第二道孔，所述第二道孔一端与所述第二套管内腔连通，另一端通过螺纹连接设置有所述第二压力表截止阀，两个所述压力表分别安装在所述第一压力表截止阀和第二压力表截止阀上；所述法兰头顶面安装有所述密封垫环，并且沿周向安装有若干连接螺栓，所述连接螺栓上安装有相适配的连接螺母。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，还包括丝堵；两个所述丝堵固定连接在所述法兰本体周壁上。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，所述法兰本体周壁两侧开设有两个圆形安装孔，所述圆形安装孔向外延伸形成凸缘，并且所述凸缘内壁设置有内螺纹，所述丝堵与所述内螺纹通过螺纹连接。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，两个所述圆形安装孔对称开设在所述法兰本体周壁上，并且二者轴线重合。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，所述圆形安装孔直径小于所述法兰本体内径。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，所述凸缘内壁纵截面为外大内小的梯形，并且内端直径与所述圆形安装孔直径相同。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，所述压力表的压力范围为0-70MPa。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，所述法兰头顶面开设有环形安装槽，所述密封垫环安装在所述环形安装槽内。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，所述圆形安装孔轴线与所述法兰本体底面的间距等于所述圆形安装孔轴线与所述法兰头顶面的间距。

上述的新型可试压作业连接套管的法兰，其中，所述第一道孔直径等于所述第二道孔直径，且小于所述圆形安装孔直径。

3.有益效果

(1)第一压力表截止阀、压力表直接通过第一流道孔与井下第二套管环空相连接，可以时时监控井下作业的压力变化，一旦井下压力异常可以立刻采取封井措施，防止井喷的发生；考虑到井下作业环境瞬息万变并且异常复杂，还备有第二压力表截止阀、压力表，一旦在第一压力表截止阀、压力表不能正常工作的情况下，可以立刻启用第二压力表截止阀、压力表，从而保证了产品的可靠性和实用性；

(2)本新型法兰下部外端面设计有外螺纹，通过外螺纹连接第一套管，在法兰下部内端面设计有内螺纹，通过内螺纹连接第二套管，这样的结构设计大大提高了完井连接套管作业效率，简化了传统的作业流程，为油田用户节约了时间成本；

(3)本新型法兰左右两端分别设计有两个丝堵，在需要进行压井作业的时候卸掉一侧丝堵，露出内螺纹，将压井管汇与本新型进行连接进行压井作业，同时卸掉另一侧丝堵，将放喷管线与法兰本体连接，排除压井管汇循环上来的井底的泥浆。

附图说明

图1为本实用新型一种新型可试压作业连接套管的法兰的正剖视图。

图中：1-第一套管、2-法兰本体、201-法兰头、202-第一道孔、203-第二道孔、204-圆形安装孔、205-凸缘、206-环形安装槽、3-第一压力表截止阀、4-密封垫环、5-第二套管、6-连接螺栓、7-连接螺母、8-第二压力表截止阀、9-压力表、10-丝堵。

具体实施方式

请参见附图1所示，一种新型可试压作业连接套管的法兰，包括第一套管1、法兰本体2、第一压力表截止阀3、密封垫环4、第二套管5、连接螺栓6、连接螺母7、第二压力表截止阀8和压力表9；所述法兰本体2远离法兰头201一端外侧通过螺纹连接设置有所述第一套管1，所述法兰本体2远离所述法兰头201一端内侧通过螺纹连接设置有第二套管5，所述法兰头201一侧开设有第一道孔202，所述第一道孔202一端与所述法兰本体2和第一套管1组成的环形空间100连通，另一端通过螺纹连接设置有所述第一压力表截止阀3，所述法兰头201另一侧开设有第二道孔203，所述第二道孔203一端与所述第二套管5内腔连通，另一端通过螺纹连接设置有所述第二压力表截止阀8，两个所述压力表9分别安装在所述第一压力表截止阀3和第二压力表截止阀8上；所述法兰头201顶面安装有所述密封垫环4，并且沿周向安装有若干连接螺栓6，所述连接螺栓6上安装有相适配的连接螺母7。

还包括丝堵10；两个所述丝堵10固定连接在所述法兰本体2周壁上，一个所述丝堵10与压井管汇连接进行压井作业，另一个所述丝堵10与放喷管线连接，排除压井管汇循环上来的井底的泥浆。

所述法兰本体2周壁两侧开设有两个圆形安装孔204，所述圆形安装孔204向外延伸形成凸缘205，并且所述凸缘205内壁设置有内螺纹，所述丝堵10与所述内螺纹通过螺纹连接。

两个所述圆形安装孔204对称开设在所述法兰本体2周壁上，并且二者轴线重合，所述圆形安装孔204直径小于所述法兰本体2内径，常见的压井管汇尺寸为4-1\/16in，此尺寸小于套管直径，因此所述安装孔204的直径小于所述法兰本体2尺寸。

所述凸缘205内壁纵截面为外大内小的梯形，并且内端直径与所述圆形安装孔204直径相同。

所述压力表9的压力范围为0-70MPa，0-70MPa为常见的钻井高压管汇的高压范围，因此采用此范围的所述压力表9可以满足石油钻井作业的需求。

所述法兰头201顶面开设有环形安装槽206，所述密封垫环4安装在所述环形安装槽206内，所述密封垫环4放置在所述环形安装槽206内，能够提高所述法兰本体2与其他装备连接时的密封性。

所述圆形安装孔204轴线与所述法兰本体2底面的间距等于所述圆形安装孔204轴线与所述法兰头201顶面的间距。

所述第一道孔202直径等于所述第二道孔203直径，且小于所述圆形安装孔204直径，采用小直径的道孔能够满足所述压力表9的指示作用。

使用时，将所述法兰头201与上部钻井设备连接，所述法兰本体2下端通过内外螺纹分别于所述第二套管5和第一套管1连接，然后所述第一压力表截止阀3上的所述压力表9用于显示套管环空内的压力，所述第二压力表截止阀8上的所述压力表9用于显示第二套管5内的压力，因此能够判断套管环空和套管内的压力；当井内压力出现异常时，卸开一侧所述丝堵10将所述圆形安装孔204与压井管汇连接，并卸开另一侧所述丝堵10将所述圆形安装孔204与放喷管线连接，将井内的高压和气体释放。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效机构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

设计图

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