CN101696623A - 钢丝帘线扩张式油、气田用封隔器胶筒 - Google Patents

Abstract

本发明为一种钢丝帘线扩张式油、气田用封隔器胶筒，主要指一种在油、气田采油时用于压裂、注水、酸化、测试等方面的封隔器胶筒，其特征在于：在圆筒形的封隔器胶筒两端带有外螺纹的钢制管头，钢制管头的一端与封隔器胶筒经硫化工艺联结在一起，在封隔器胶筒的内部设有钢丝帘线层，此钢丝帘线层沿封隔器胶筒的圆周方向一个挨着一个紧密排列，与封隔器胶筒的轴向成大于0°并小于45°的角度；钢制管头与钢丝帘线间采用金属压环进行加固。通过本发明的实施，可克服现有技术在高温、高压作业时容易出现的金属管头脱落、承压、防爆系数小等问题。

Description

钢丝帘线扩张式油、气田用封隔器胶筒

一、技术领域：本发明主要涉及一种在油、气田采油时用于压裂、注水、酸化、测试等方面的封隔器胶筒。

二、背景技术：

目前，由于油、气田油井不断加深，致使采油条件的更加困难。油井温度升高、压力加大导致对采油配件的要求向耐高温高压方向发展。油、气田封隔器胶筒在油、气田使用时，当高压流体进入封隔器胶筒内腔后，可将封隔器胶筒涨开，紧贴井管或井壁，实现封隔作用，保证油、气田进行注水、压裂、酸化、测试等作业的安全实施。

在现有技术中，油、气田封隔器胶筒是用尼龙帘线作骨架，即封隔器胶筒两端有带外螺纹的钢制管头，管头一端与橡胶圆筒经平板硫化工艺联在一起，圆筒形橡胶筒内布有尼龙帘线。但由于尼龙帘线强度低不耐热，所以该结构在采油作业中经常导致金属管头脱落、承压、防爆系数小等问题，已不能适应目前高温高压环境下油、气田作业的需要。

三、发明内容：

1、发明目的：本发明提供一种钢丝帘线扩张式油、气田用隔器胶筒，其目的在于解决在高温高压条件下进行采油作业时容易出现的金属管头脱落、承压、防爆系数小等问题。

2、技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种钢丝帘线扩张式油、气田用封隔器胶筒，其特征在于：在圆筒形的封隔器胶筒两端连接有带有外螺纹的钢制管头，管头的一端与封隔器胶筒经蒸汽硫化，即罐式硫化工艺联结在一起；在封隔器胶筒内壁，沿胶筒圆周方向有高强度高伸长钢丝帘线，此钢丝帘线在整个封隔器胶筒内壁沿胶筒圆周方向一根挨着一根紧密排列布置，钢丝帘线长度方向与封隔器胶筒长度方向一致，并与封隔器胶筒的轴向成大于0°并小于45°的角度；钢制管头与钢丝帘线间采用金属压环进行加固，金属压环扣压在钢制管头外部，金属压环内有多个凸凹槽，钢制管头外部有与之匹配的凸凹槽。

钢丝帘线为一层、两层或多层，如果采用两层钢丝帘线层，则两层帘线间有一层橡胶层；在不同情况下可采用能够拉伸，不能够拉伸，或者拉伸长度及强度不同的钢丝帘线。

钢丝帘线是由数根单根细钢丝加捻而成，里边布有二至八层尼龙帘线层。

3、优点及效果：本发明可克服上述不足，提出一种能在高温高压条件下工作的钢丝帘线层的自动扩张式胶筒。本系列产品无需采用滑动金属钢体，即可在内压作用下膨胀，封井；结构简单，效果安全，而且膨胀幅度大，耐高压、耐高温。

四、附图说明：

图1为带钢丝帘线的封隔器胶筒主视局剖示意图。

图2为带钢丝帘线的封隔器胶筒A-A剖面示意图。

图3为蒸汽硫化，即罐式硫化工艺半剖示意图。

五、具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行具体说明：

在图1、图2中，封隔器胶筒1为圆筒形橡胶筒，封隔器胶筒1的两端有带外螺纹的钢制管头2，管头2的一端与封隔器胶筒1经蒸汽硫化，即罐式硫化工艺联结在一起，在封隔器胶筒1内沿圆周有一层、两层或多层高强度钢丝帘线3。此钢丝帘线3沿封隔器胶筒1的圆周方向一根挨着一根紧密排列，与封隔器胶筒1的轴向成大于0°小于45°的角度。如果采用二层钢丝帘线，则二层帘线间有一层橡胶层。钢丝帘线3是由数根单根细钢丝加捻而成。根据不同需求可采用能够拉伸、不能够拉伸或者拉伸长度强度不同的钢丝帘线3。

为了进一步提高封隔性能，在钢丝帘线3里边布有二至八层尼龙帘线层4。

在钢制管头与钢丝帘线之间采用金属压环进行加固，金属压环通过扣压机扣压在钢制管头外部，扣压方式是通过从圆周向圆心方向施压，并达到一定的压力，从而将金属压环与钢制管头牢固连接在一起；采用此种扣压方式可以通过单次扣压就解决钢丝帘线与钢制管头之间的连接问题；扣压时的压力来源于液压泵。此外，在金属压环内有多个凸凹槽，钢制管头外部有与之匹配的凸凹槽。

该设备硫化工艺的生产过程，现有技术主要是采用平板硫化机进行硫化，而本发明所述技术方案为采用蒸汽硫化，即罐式硫化的方式。

如果采用平板硫化机进行硫化，这种硫化方式每次硫化相对数量较少，每台设备单次硫化仅1～4只；且由于接触面较小，容易造成胶筒硫化不均匀；并且无法加工较长胶筒。

本发明在生产过程中主要采用蒸汽硫化，即罐式硫化方式，每罐可以生产50～70只胶筒，这样便于批量生产，更适于工业上的应用；且硫化过程中，产品硫化均匀，与平板硫化工艺得到的产品相比，耐高温、高压、耐油等指标均有较大改进。

具体硫化工艺如图3所示，其中1为封隔器胶筒，6为硫化气体进气口，7为硫化罐罐体，8为硫化气体出气口。

在具体实施时，可以根据实际需要硫化不同长度的胶筒。

采用上述蒸汽硫化的方式，在硫化过程中，在保证交联密度的情况下不易出现过硫或欠硫，而且使交联程度达到最佳值；在补强方面，对该橡胶进行补强，在保证最佳伸长的情况下使强力达到最佳值，克服了同等硬度橡胶强力高伸长低的缺陷；在防老化以及促进剂方面，该种封隔器胶筒能够满足在零号柴油、井下原油、油泥或泥浆含有酸碱成分的地层下进行扩张及工作，使其耐油耐温指标达到标准要求。

Claims (3)

1.一种钢丝帘线扩张式油、气田用封隔器胶筒，其特征在于：在圆筒形的封隔器胶筒(1)两端连接有带有外螺纹的钢制管头(2)，管头(2)的一端与封隔器胶筒(1)经蒸汽硫化，即罐式硫化工艺联结在一起；在封隔器胶筒(1)内壁，沿胶筒圆周方向有高强度高伸长钢丝帘线(3)，此钢丝帘线(3)在整个封隔器胶筒(1)内壁沿胶筒圆周方向一根挨着一根紧密排列布置，钢丝帘线(3)长度方向与封隔器胶筒(1)长度方向一致，并与封隔器胶筒(1)的轴向成大于0°并小于45°的角度；钢制管头(2)与钢丝帘线(3)间采用金属压环(5)进行加固，金属压环(5)扣压在钢制管头(2)外部，金属压环(5)内有多个凸凹槽，钢制管头(2)外部有与之匹配的凸凹槽。

2.根据权利要求1所述的钢丝帘线扩张式油、气田用封隔器胶筒，其特征在于：钢丝帘线(3)为一层、两层或多层，如果采用两层钢丝帘线层，则两层帘线间有一层橡胶层；在不同情况下采用能够拉伸，不能够拉伸，或者拉伸长度及强度不同的钢丝帘线(3)。

3.根据权利要求1所述的钢丝帘线扩张式油、气田用封隔器胶筒，其特征在于：钢丝帘线(3)是由数根单根细钢丝加捻而成，里边布有二至八层尼龙帘线层(4)。

Images