一种天然气水合物单井开采装置的采气树制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种天然气水合物单井开采装置的采气树，包括主体，以及设置于主体一端的法兰，在法兰内套接有堵头，在法兰上设置有螺旋卡槽，且螺旋卡槽的内侧面处于一个锥形面上，在堵头上固定安装有螺旋凸起，且螺旋凸起的外侧面处于另一锥形面上，螺旋凸起通过部分卡接于螺旋卡槽内以在法兰和堵头之间形成一个预留空隙，在堵头和法兰一端之间通过咬合胶条连接。本实用新型专利技术通过螺旋卡槽和螺旋凸起对法兰和堵头进行密封连接，由于该部分卡接的特殊连接方式，预留了法兰和堵头一定程度变形的空间，且螺旋卡槽和螺旋凸起在发生一定程度的变形后，仍有部分区域可以相互对应进行密封卡接。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气水合物单井开采装置的采气树
本技术涉及天然气水合物开采
，具体涉及一种天然气水合物单井开采装置的采气树。
技术介绍
天然气水合物是在低温高压下由水与小客体气体分子组成的类冰、非化学计量、笼形固体化合物，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，故俗称“可燃冰”。地球上天然气水合物蕴藏量十分丰富，其广泛分布于多年冻土区、大陆架边缘的深海沉积物和深湖泊沉积物中。据估计全球天然气水合物中的碳储量为2×1016m3，相当于全球已探明常规化石燃料总碳量的2倍以上。而且，与煤和石油相比，从天然气水合物中得到的甲烷气体中的碳/氢比小，燃烧放出同样热量时甲烷产生的CO2更少，并具有分布广泛、资源量大、埋藏浅、能源密度高等特点。我国目前已针对陆域冻土区和海域水合物成功进行了试开采，初步掌握了天然气水合物试采技术。天然气水合物的开采一般通过开采装置实现，采气树是开采装置内的组件，用于排水、采气、注气、监控压力、温度等作用的装置。现有技术中的采气树其端部一般通过法兰和堵头进行密封，法兰一般通过两个部分组成，一个结构用于套接堵头，另一个结构用于对堵头进行夹持，而用于套接堵头的结构紧密贴合在所述堵头的外壁上的，由于法兰和堵头长期在高温高压下工作容易发生变形，在法兰和堵头发生变形后，容易在法兰和堵头之间形成一定的空隙，从而使得两者之间空隙发生泄露。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种天然气水合物单井开采装置的采气树，以解决现有技术中法兰和堵头发生变形后造成采气树端口泄露的技术问题。为解决上述技术问题，本技术具体提供下述技术方案：一种天然气水合物单井开采装置的采气树，包括主体，以及设置于所述主体一端的法兰，在所述法兰内套接有堵头，在所述法兰上设置有螺旋卡槽，且所述螺旋卡槽的内侧面处于一个锥形面上，在所述堵头上固定安装有螺旋凸起，且所述螺旋凸起的外侧面处于另一锥形面上，所述螺旋凸起通过部分卡接于所述螺旋卡槽内以在所述法兰和堵头之间形成一个预留空隙，在所述堵头和法兰一端之间通过咬合胶条连接。作为本技术的一种优选方案，在所述螺旋卡槽的槽内侧壁上均固定安装有密封垫。作为本技术的一种优选方案，在所述密封垫上设置有密封凸起，在所述螺旋凸起上设置有用于咬合所述密封凸起的咬合槽。作为本技术的一种优选方案，所述咬合胶条包括固定安装在所述堵头上的嵌入橡胶环，以及固定安装在所述法兰的底端的橡胶套圈，在所述橡胶套圈上设置有用于嵌套所述嵌入橡胶环的凹槽。作为本技术的一种优选方案，在所述橡胶套圈的两侧设置有弧形密封唇。本技术与现有技术相比较具有如下有益效果：本技术通过螺旋卡槽和螺旋凸起的部分卡接对法兰和堵头进行密封连接，由于该部分卡接的特殊连接方式，预留了法兰和堵头一定程度变形的空间，且螺旋卡槽和螺旋凸起特殊的形状设计，使得两者在发生一定程度的变形后，仍有部分区域可以相互对应进行密封卡接。附图说明为了更清楚地说明本技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。图1为本技术实施例中整体的结构示意图；图2为本技术实施例中螺旋卡槽和螺旋凸起咬合处的结构示意图；图3为本技术实施例中咬合胶条的结构示意图。图中的标号分别表示如下：1-主体；2-法兰；3-堵头；4-螺旋卡槽；5-螺旋凸起；6-咬合胶条；7-密封垫；8-密封凸起；61-嵌入橡胶环；62-橡胶套圈；63-弧形密封唇。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1和图2所示，本技术提供了一种天然气水合物单井开采装置的采气树，包括主体1，以及设置于所述主体1一端的法兰2，在所述法兰2内套接有堵头3，在所述法兰2上设置有螺旋卡槽4，且所述螺旋卡槽4的内侧面处于一个锥形面上，在所述堵头3上固定安装有螺旋凸起5，且所述螺旋凸起5的外侧面处于另一锥形面上，所述螺旋凸起5通过部分卡接于所述螺旋卡槽4内以在所述法兰2和堵头3之间形成一个预留空隙，在所述堵头3和法兰2一端之间通过咬合胶条6连接。由于法兰2和堵头3经常在高温高压下使用，导致其两者常常发生一定程度的变形，而在现有技术中的法兰2一般通过两个部分组成，一个结构用于套接堵头3，另一个结构用于对堵头3进行夹持以起到对堵头3进行固定的作用，而用于套接堵头3的结构紧密贴合在所述堵头3的外壁上的，在法兰2和堵头3发生变形后，容易在法兰2和堵头3之间形成一定的空隙，从而使得两者之间空隙发生泄露。现有技术中的橡胶圈通过其自身材料的弹性，可以对上述空隙进行一定程度的解决，但是仍然无法从本质上解决上述问题。而本技术通过螺旋凸起5和螺旋卡槽4之间的部分卡合，从而解决上述问题。通过螺旋凸起5和螺旋卡槽4的特殊旋转，使得螺旋凸起5仅有部分嵌套与该螺旋卡槽4，再通过使得螺旋凸起5的凸出规格不断发生变化，即其凸出在堵头4表面的高度进行变化，再使得螺旋卡槽4的凹程度发生变化，从而当堵头3的粗细发生改变时，仍然经过改变的螺旋凸起5的部分嵌套在该螺旋卡槽4内，从而实现密封的效果。且通过连接该方式壳通过预留空隙，预留给各部分热胀冷缩的空间，以避免装置发生开裂的现象。如图1和图3所示，在所述螺旋卡槽4的槽内侧壁上均固定安装有密封垫7。在所述密封垫7上设置有密封凸起8，在所述螺旋凸起5上设置有用于咬合所述密封凸起8的咬合槽。所述咬合胶条6包括固定安装在所述堵头3上的嵌入橡胶环61，以及固定安装在所述法兰2的底端的橡胶套圈62，在所述橡胶套圈62上设置有用于嵌套所述嵌入橡胶环61的凹槽。在所述橡胶套圈62的两侧设置有弧形密封唇63。当咬合胶条6工作时，其受到从底部向上的压力，在此压力下，弧形密封唇63会更加贴合在该嵌入橡胶环61上，从而实现更好的密封效果。以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然气水合物单井开采装置的采气树，包括主体(1)，以及设置于所述主体(1)一端的法兰(2)，在所述法兰(2)内套接有堵头(3)，其特征在于：/n在所述法兰(2)上设置有螺旋卡槽(4)，且所述螺旋卡槽(4)的内侧面处于一个锥形面上，在所述堵头(3)上固定安装有螺旋凸起(5)，且所述螺旋凸起(5)的外侧面处于另一锥形面上，所述螺旋凸起(5)通过部分卡接于所述螺旋卡槽(4)内以在所述法兰(2)和堵头(3)之间形成一个预留空隙，在所述堵头(3)和法兰(2)一端之间通过咬合胶条(6)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物单井开采装置的采气树，包括主体(1)，以及设置于所述主体(1)一端的法兰(2)，在所述法兰(2)内套接有堵头(3)，其特征在于：
在所述法兰(2)上设置有螺旋卡槽(4)，且所述螺旋卡槽(4)的内侧面处于一个锥形面上，在所述堵头(3)上固定安装有螺旋凸起(5)，且所述螺旋凸起(5)的外侧面处于另一锥形面上，所述螺旋凸起(5)通过部分卡接于所述螺旋卡槽(4)内以在所述法兰(2)和堵头(3)之间形成一个预留空隙，在所述堵头(3)和法兰(2)一端之间通过咬合胶条(6)连接。


2.根据权利要求1所述的一种天然气水合物单井开采装置的采气树，其特征在于：在所述螺旋卡槽(4)的槽内侧壁上均固定安装有密封垫(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐瑞玲，张富贵，周亚龙，杨志斌，张舜尧，王惠艳，徐进力，
申请(专利权)人：中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，
类型：新型
国别省市：河北;13