CN104481449A - 一种复合式封隔器胶筒及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田压裂技术领域，具体提供了一种复合式封隔器胶筒的制备方法，包括如下步骤：1)注压支撑胶筒；2)将支撑胶筒与密封胶筒的结合面打磨毛，涂上粘合剂，晾干待用；3)将注压好涂有粘合剂的支撑胶筒放入到复合式封隔器胶筒模具中，支撑胶筒的粘合面向上，然后将密封胶筒的混炼胶料放到复合式封隔器胶筒模具的挤注腔内，注压成型。该发明既克服了常规带端部保护机构的封隔器胶筒不能反复坐封、解封的缺点，又可以显著提高其在高温高压工况下的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于油田压裂技术领域，具体涉及一种复合式封隔器胶筒及其制备方法，适用于需要封隔器反复坐封、解封，一次下井一个封隔器通过拖动可以完成多段压裂的工况。
背景技术
封隔器是油田井下采油的一种关键工具， 广泛使用于油田分注、分层改造、压裂、分层采油、机械管道堵水等多种作业目的需要；而胶筒作为封隔器的主要组成部分，它的质量直接影响到封隔器的正常使用效果、使用寿命等，在封隔器中起着决定性的作用。
目前，常见的压裂封隔器胶筒主要有两种结构形式：一种是带端部保护机构的胶筒，这种胶筒一般用于高温高压工况，端部保护机构采用复杂机械结构或者是铜环等，如中国专利申请号为201120146493.1公开了一种“封隔器胶筒支撑环”，由3～6个相同的支撑块相对后组成一个封闭的圆环体，使用时将其套在封隔器胶筒两端，对胶筒起到支撑作用，提高胶筒的承压能力；但是这种端部保护结构或铜环膨胀后很难或着不易收缩，导致封隔器不能反复坐封、解封，不能用于拖动压裂。另一种是不带端部保护机构的胶筒，这种胶筒可以使封隔器反复坐封、解封，可以用于拖动压裂，但由于胶筒上没有端部保护机构，所以在高温高压工况条件下使用寿命很低，一般只能压裂2-3段。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合式封隔器胶筒及其制备方法，克服现有技术中封隔器胶筒不能反复坐封、解封、承高压，或不能适用于拖动压裂工况的问题。
为此，本发明提供的一种复合式封隔器胶筒的制备方法，包括如下步骤：
1)将支撑胶筒的混炼胶料放入到支撑胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在95℃～120℃之间，注压成型，在注压平板机上温度升至135℃～160℃之间，硫化2小时后，将温度降至10℃～25℃，从支撑胶筒模具中取出支撑胶筒；
2)将支撑胶筒与密封胶筒的结合面打磨毛，涂上粘合剂，晾干待用；
3)将注压好涂有粘合剂的支撑胶筒放入到复合式封隔器胶筒模具中，支撑胶筒的粘合面向上，然后将密封胶筒的混炼胶料放到复合式封隔器胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在95℃～120℃之间，注压成型，在注压平板机上温度升至135℃～160℃之间，硫化8小时后，将温度降至10℃～25℃，从复合式封隔器胶筒模具中取出复合式封隔器胶筒，制作完成。
上述步骤2)中的粘合剂为RS/RH、RE/RH、RH、AS-88、GL-204型粘合剂。
另外，基于复合式封隔器胶筒的制备方法，本发明还提供了一种复合式封隔器胶筒，包括密封胶筒，所述密封胶筒的端部设有支撑胶筒，所述密封胶筒与支撑胶筒均为圆筒形状，所述密封胶筒与支撑胶筒的内径和外径均相同，所述密封胶筒的长度比支撑胶筒的长度长。
上述支撑胶筒位于密封胶筒的一端或两端。
上述密封胶筒与支撑胶筒为经硫化工艺组合的一体结构。
上述密封胶筒与支撑胶筒的长度比为3:1～4:1。
上述密封胶筒为邵氏硬度范围为75～80的纯橡胶材质。
上述支撑胶筒为邵氏硬度范围为90～95的纯橡胶材质。
上述密封胶筒为氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或氟橡胶。
上述支撑胶筒为氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或氟橡胶。
本发明的有益效果：本发明提供的这种复合式封隔器胶筒的制备方法简单，操作方便，适用范围广；通过此复合式封隔器胶筒的制备方法制得的复合式封隔器胶筒结构简单，既克服了常规带端部保护机构胶筒不能反复坐封、解封的缺点，又可以显著提高其在高温高压工况下的使用寿命，现场试验表明该复合式封隔器胶筒可以满足8段以上的连续压裂。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明复合式封隔器胶筒的结构示意图。
附图标记说明：1、密封胶筒；2、支撑胶筒。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种复合式封隔器胶筒的制备方法，包括如下步骤：
1)将支撑胶筒2的混炼胶料放入到支撑胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在95℃～120℃之间，注压成型，在注压平板机上温度升至135℃～160℃之间，硫化2小时后，将温度降至10℃～25℃，从支撑胶筒模具中取出支撑胶筒2；
2)将支撑胶筒2与密封胶筒1的结合面打磨毛，涂上粘合剂，晾干待用；
3)将注压好涂有粘合剂的支撑胶筒2放入到复合式封隔器胶筒模具中，支撑胶筒2的粘合面向上，然后将密封胶筒1的混炼胶料放到复合式封隔器胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在95℃～120℃之间，注压成型，在注压平板机上温度升至135℃～160℃之间，硫化8小时后，将温度降至10℃～25℃，从复合式封隔器胶筒模具中取出复合式封隔器胶筒，制作完成。
其中，步骤2)中的粘合剂为RS/RH、RE/RH、RH、AS-88、GL-204型粘合剂。
该复合式封隔器胶筒的制备方法简单，操作方便，密封胶筒与支撑胶筒通过硫化工艺组合为一体，该复合式封隔器胶筒的制备方法制得的复合式封隔器胶筒经现场试验表明可以满足8段以上的连续压裂，适用范围广。
实施例2：
本实施例以一个5.5in套管的复合式封隔器胶筒为例，对本发明做进一步说明。密封胶筒1与支撑胶筒2的外径均为114mm，内径均为65mm，密封胶筒1与支撑胶筒2通过硫化工艺组合为一体，密封胶筒1的长度为24cm，支撑胶筒2的长度为6cm，密封胶筒1为邵氏硬度78的氢化丁腈橡胶材质，支撑胶筒为邵氏硬度95的氢化丁腈橡胶材质。
此复合式封隔器胶筒的制作过程如下：
第一步：将支撑胶筒2的混炼胶料放入到支撑胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在120℃，注压成型，在注压平板机上温度升至160℃，硫化2小时后，缓缓将温度降至10℃～25℃，从模具中取出支撑胶筒2。
第二步：将支撑胶筒2与密封胶筒1的结合面打磨毛，涂上AS-88粘合剂，晾干待用。
第三步：将注压好涂有粘合剂的支撑胶筒2放入到复合式封隔器胶筒模具中，支撑胶筒2的粘合面向上，然后将密封胶筒1的混炼胶料放到复合式封隔器胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在120℃，注压成型，在注压平板机上温度升至160℃，硫化8小时后，将温度降至10℃～25℃，从复合式封隔器胶筒模具中取出复合式封隔器胶筒，制作完成。
实施例3：
为了克服现有技术中封隔器胶筒不能反复坐封、解封、承高压，或不能适用于拖动压裂工况的问题，本实施例在实施例1的基础上制得了一种如图1所示的复合式封隔器胶筒，包括密封胶筒1，所述密封胶筒1的端部设有支撑胶筒2，所述密封胶筒1与支撑胶筒2均为圆筒形状，所述密封胶筒1与支撑胶筒2的内径和外径均相同，所述密封胶筒1的长度比支撑胶筒2的长度长。
而其中，所述支撑胶筒2位于密封胶筒1的一端或两端；密封胶筒1与支撑胶筒2为经硫化工艺组合的一体结构；所述密封胶筒1与支撑胶筒2的长度比为3:1～4:1；所述密封胶筒1为邵氏硬度范围为75～80的纯橡胶材质，密封胶筒1为氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或氟橡胶；所述支撑胶筒2为邵氏硬度范围为90～95的纯橡胶材质，支撑胶筒2为氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或氟橡胶。
该复合式封隔器胶筒在轴向受压坐封时，密封胶筒1先膨胀起到密封作用，支撑胶筒2后膨胀对密封胶筒1起到辅助支撑作用（相当于端部保护机构），以达到防止密封胶筒1流变破坏，进而满足承高压的目的；而复合式封隔器胶筒解封时，密封胶筒1与支撑胶筒2同时收缩，此复合式封隔器胶筒可实现反复坐封、解封。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种复合式封隔器胶筒的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将支撑胶筒(2)的混炼胶料放入到支撑胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在95℃～120℃之间，注压成型，在注压平板机上温度升至135℃～160℃之间，硫化2小时后，将温度降至10℃～25℃，从支撑胶筒模具中取出支撑胶筒(2)；
2)将支撑胶筒(2)与密封胶筒(1)的结合面打磨毛，涂上粘合剂，晾干待用；
3)将注压好涂有粘合剂的支撑胶筒(2)放入到复合式封隔器胶筒模具中，支撑胶筒(2)的粘合面向上，然后将密封胶筒(1)的混炼胶料放到复合式封隔器胶筒模具的挤注腔内，注胶过程中温度控制在95℃～120℃之间，注压成型，在注压平板机上温度升至135℃～160℃之间，硫化8小时后，将温度降至10℃～25℃，从复合式封隔器胶筒模具中取出复合式封隔器胶筒，制作完成。
2.如权利要求1所述的复合式封隔器胶筒的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中的粘合剂为RS/RH、RE/RH、RH、AS-88、GL-204型粘合剂。
3.一种根据权利要求1所述复合式封隔器胶筒的制备方法制得的复合式封隔器胶筒，包括密封胶筒(1)，其特征在于：所述密封胶筒(1)的端部设有支撑胶筒(2)，所述密封胶筒(1)与支撑胶筒(2)均为圆筒形状，所述密封胶筒(1)与支撑胶筒(2)的内径和外径均相同，所述密封胶筒(1)的长度比支撑胶筒(2)的长度长。
4.如权利要求3所述的复合式封隔器胶筒，其特征在于：所述支撑胶筒(2)位于密封胶筒(1)的一端或两端。
5.如权利要求3或4所述的复合式封隔器胶筒，其特征在于：所述密封胶筒(1)与支撑胶筒(2)为经硫化工艺组合的一体结构。
6.如权利要求3所述的复合式封隔器胶筒，其特征在于：所述密封胶筒(1)与支撑胶筒(2)的长度比为3:1～4:1。
7.如权利要求3所述的复合式封隔器胶筒，其特征在于：所述密封胶筒(1)为邵氏硬度范围为75～80的纯橡胶材质。
8.如权利要求3所述的复合式封隔器胶筒，其特征在于：所述支撑胶筒(2)为邵氏硬度范围为90～95的纯橡胶材质。
9.如权利要求3或7所述的复合式封隔器胶筒，其特征在于：所述密封胶筒(1)的材质为氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或氟橡胶。
10.如权利要求3或8所述的复合式封隔器胶筒，其特征在于：所述支撑胶筒(2)的材质为氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶或氟橡胶。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |