CN106121580A - 一种高温高压可溶金属密封筒 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高温高压可溶金属密封筒，包括密封筒本体，所述密封筒本体为两端开口的筒状结构，所述密封筒本体中部位置为环状内曲面，所述环状内曲面的径向截面为径向截面圆，所述径向截面圆的最大内径a大于所述密封筒本体两端位置外径B。在坐封过程中，通过预设外力挤压密封筒两端，使得密封筒本体中部位置向外弯曲和扩张，密封筒本体中部位置的外表面与通道密封环控，结构简单，操作十分方便；同时，可溶金属对金属密封筒的可溶性的实现，可通过密封筒与井下的液体环境的接触，如与返排液，完井液等的接触，发生物理、化学反应，达到溶解的目的。同时可以通过从地面注入溶解剂到套筒位置，使其与套筒发生物理、化学反应，达到溶解的目的。

Description

一种高温高压可溶金属密封筒

技术领域

本发明涉及钻井勘探技术领域，特别是一种高温高压可溶金属密封筒。

背景技术

在现有油田井下工具中，如封隔器，桥塞等，为了实现环空密封，多采用橡胶筒作为密封件。在坐封过程中，橡胶筒轴向上被压缩，径向膨胀，达到密封套管内径及工具芯轴外径的目的。

由于井下环境复杂，在高温、高压、含硫等具挑战性的井下环境中，橡胶筒的材质优选过程复杂，对应橡胶筒的价格也相应提高。当井下温度、压力、含硫量进一步提高后，超出了橡胶筒的承温能力、承压能力、耐硫性能等任一方面后，就会出现无可选橡胶筒的情况，对施工作业造成了极大的阻碍。

除此之外，在油井开发阶段前期的多级改造以及后期修井等作业中，都涉及到将井下工具的移除操作，如钻磨桥塞、移除永久封隔器等作业。在这些操作中，胶皮易掉落、遗留在井筒内，造成井下落物，半堵塞或堵塞井眼，对后期的工具下入造成极大困难。移除井下落物，则加长了作业时间，提高了作业成本。

现有的采用金属的密封筒，结构较为复杂，坐封的操作过程中繁琐，不易操作，且不具可溶性。

发明内容

本发明提供一种高温高压可溶金属密封筒，以解决上述金属密封筒，结构较为复杂，坐封的操作过程中繁琐，不易操作，且不具可溶性的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高温高压可溶金属密封筒，包括密封筒本体，所述密封筒本体为两端开口的筒状结构，所述密封筒本体中部位置为环状内曲面，所述环状内曲面的径向截面为径向截面圆，所述径向截面圆的最大内径a大于所述密封筒本体两端位置外径B。

本发明的有益效果是：由于环状内曲面的径向截面的最大内径a大于密封筒本体两端位置外径B，在坐封过程中，通过预设外力挤压密封筒两端，使得密封筒本体中部位置向外弯曲和扩张，密封筒本体中部位置的外表面与通道密封环控，结构简单，操作十分方便；同时，可溶金属对金属密封筒的可溶性的实现，可通过密封筒与井下的液体环境的接触，如与返排液，完井液等的接触，发生物理、化学反应，达到溶解的目的。同时可以通过从地面注入溶解剂到套筒位置，使其与套筒发生物理、化学反应，达到溶解的目的。

进一步，所述环状内曲面为多个，所述相邻两个环状内曲面之间为密封筒连接段，所述密封筒连接段的内径c大于或等于所述密封筒本体两端位置内径b，并且小于所述径向截面圆的最大内径a；所述密封筒连接段的外径C小于所述环状内曲面所在位置密封筒本体的外径A。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置成多个环状内曲面，使密封筒形成多级密封结构，大大提高了密封性能。

进一步，所述径向截面圆的最大内径位于所述密封筒本体轴向方向上的中间位置。

采用上述进一步方案的有益效果是：径向截面圆的最大内径位于中间位置，确保密封筒两端的受力较为均匀，坐封过程受力较为平稳。

进一步，所述密封筒本体两端外侧设有倒角。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置倒角，使坐封工具在倒角处进一步对密封筒施加径向上的外力，更易于密封筒的变形，易于坐封。

进一步，所述环状内曲面上设有凸出于所述环状内曲面表面的环状支撑环，所述环状支撑环与所述密封筒本体同轴设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置环状支撑环，提高了密封筒的可靠性。

进一步，所述环状支撑环为多个，相互平行排列。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个环状支撑环进一步提高了密封筒的可靠性和稳定性。

进一步，所述环状支撑环的内径d大于或等于所述密封筒本体的最小内径。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于坐封工具的通过，和确保密封筒的挤压变形。

进一步，所述环状支撑环的内表面在其轴向上呈凹凸状结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：凹凸状结构的环状支撑环，便于在密封挤压过程中，径向外力的传递，有利于坐封的实现。

进一步，所述凹凸状结构为呈齿状结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：齿状结构的环状支撑环，使得径向外力的传递更为准确。

进一步，所述环状支撑环与所述密封筒本体为一体结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于加工制作，同时，也提高了密封筒的可靠性。

进一步，所述密封筒本体外表面上设有防护层。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置防护层，增加了密封筒的抗腐蚀能力，提高了密封筒的使用寿命和可靠性。

附图说明

图1是本发明可溶金属密封筒实施例一结构图，

图2是本发明可溶金属密封筒实施例一密封工作示意图，

图3是本发明可溶金属密封筒实施例一完成密封的示意图，

图4是本发明可溶金属密封筒实施例二结构图，

图5是本发明可溶金属密封筒实施例三结构图，

图6是本发明可溶金属密封筒实施例四结构图，

图7是本发明可溶金属密封筒实施例五结构图，

图8是本发明可溶金属密封筒实施例六结构图，

图9是本发明可溶金属密封筒实施例七结构图，

图10是本发明可溶金属密封筒实施例八结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

01、密封筒本体，011、环状内曲面，02、密封筒连接段，03、环状支撑环，04、防护层，05、密封套管，06、工具芯轴

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明可溶金属密封筒实施例一结构图参见图1，高温高压可溶金属密封筒，包括密封筒本体01，密封筒本体01为两端开口的筒状结构，密封筒本体01中部位置为环状内曲面011，环状内曲面011的径向截面为径向截面圆，径向截面圆的最大内径a大于密封筒本体01两端位置外径B；径向截面圆的最大内径位于密封筒本体01轴向方向上的中间位置。

由于环状内曲面的径向截面的最大内径a大于密封筒本体两端位置外径B，在坐封过程中，通过预设外力挤压密封筒两端，使得密封筒本体中部位置向外弯曲和扩张，密封筒本体中部位置的外表面与通道密封环控，结构简单，操作十分方便；同时，可溶金属对金属密封筒的可溶性的实现，可通过密封筒与井下的液体环境的接触，如与返排液，完井液等的接触，发生物理、化学反应，达到溶解的目的。同时可以通过从地面注入溶解剂到套筒位置，使其与套筒发生物理、化学反应，达到溶解的目的。径向截面圆的最大内径位于中间位置，确保密封筒两端的受力较为均匀，坐封过程受力较为平稳。

本发明可溶金属密封筒实施例一密封工作示意图参见图2和图3，将高温高压可溶金属密封筒放置于套管05内，套设在工具芯轴06上，通过坐封工具在密封筒本体01的两个端面施加如箭头方向所示的压力，使得密封筒本体01中部位置向外弯曲和扩张，最终，密封筒本体01的外壁与套管05的内壁接触密封，和密封筒本体01的内壁与工具芯轴06的外壁密封，整个密封过程操作简单，方便。

本发明可溶金属密封筒实施例二结构图参见图4，与实施例一相比，其区别在于，环状内曲面011上设有凸出于环状内曲面011表面的环状支撑环03，环状支撑环03与密封筒本体01同轴设置；环状支撑环03为多个，相互平行排列；环状支撑环03的内径d大于或等于密封筒本体01的最小内径；环状支撑环03的轴向截面的内径为齿状结构；环状支撑环03与密封筒本体01为一体结构。

通过设置环状支撑环，提高了密封筒的可靠性；多个环状支撑环进一步提高了密封筒的可靠性和稳定性。齿状结构的环状支撑环，使得径向外力的传递更为准确。

本发明可溶金属密封筒实施例三结构图参见图5，与实施例二相比，其区别在于，环状支撑环03的轴向截面的内径为凹凸状结构。

本发明可溶金属密封筒实施例四结构图参见图6，与实施例二相比，其区别在于，密封筒本体01两端外侧设有倒角。

通过设置倒角，使坐封工具在倒角处进一步对密封筒施加径向上的外力，更易于密封筒的变形，易于坐封。

本发明可溶金属密封筒实施例五结构图参见图7，与实施例三相比，其区别在于，密封筒本体01两端外侧设有倒角。

通过设置倒角，使坐封工具在倒角处进一步对密封筒施加径向上的外力，更易于密封筒的变形，易于坐封。

本发明可溶金属密封筒实施例六结构图参见图8，与实施例四相比，其区别在于，环状内曲面011为两个，两个环状内曲面011之间为密封筒连接段02，密封筒连接段02的内径c等于密封筒本体01两端位置内径b，并且小于径向截面圆的最大内径a；密封筒连接段02的外径C小于环状内曲面011所在位置密封筒本体01的外径A。

通过设置成多个环状内曲面，使密封筒形成多级密封结构，大大提高了密封性能。

本发明可溶金属密封筒实施例七结构图参见图9，与实施例六相比，其区别在于，所述环状支撑环03的内表面在其轴向上呈凹凸状结构。

本发明可溶金属密封筒实施例八结构图参见图10，与实施例四相比，其区别在于，密封筒本体01外表面上设有防护层04。

通过设置防护层，增加了密封筒的抗腐蚀能力，提高了密封筒的使用寿命和可靠性。

在具体实施例中，环状支撑环03的轴向截面的内径可以设为其他凹凸状结构，比如波浪形凹凸结构、不规则的凹凸结构等，以适应与具体产品的需要。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上对本发明的高温高压可溶金属密封筒进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种高温高压可溶金属密封筒，包括密封筒本体(01)，所述密封筒本体(01)为两端开口的筒状结构，其特征在于，所述密封筒本体(01)中部位置为环状内曲面(011)，所述环状内曲面(011)的径向截面为径向截面圆，所述径向截面圆的最大内径a大于所述密封筒本体(01)两端位置外径B。

2.根据权利要求1所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述环状内曲面(011)为多个，所述相邻两个环状内曲面(011)之间为密封筒连接段(02)，所述密封筒连接段(02)的内径c大于或等于所述密封筒本体(01)两端位置内径b，并且小于所述径向截面圆的最大内径a；所述密封筒连接段(02)的外径C小于所述环状内曲面(011)所在位置密封筒本体(01)的外径A。

3.根据权利要求1所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述径向截面圆的最大内径位于所述密封筒本体(01)轴向方向上的中间位置。

4.根据权利要求1所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述密封筒本体(01)两端外侧设有倒角。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述环状内曲面(011)上设有凸出于所述环状内曲面(011)表面的环状支撑环(03)，所述环状支撑环(03)与所述密封筒本体(01)同轴设置。

6.根据权利要求5所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述环状支撑环(03)为多个，相互平行排列。

7.根据权利要求6所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述环状支撑环(03)的内径d大于或等于所述密封筒本体(01)的最小内径。

8.根据权利要求5所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述环状支撑环(03)的内表面在其轴向上呈凹凸状结构。

9.根据权利要求8所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述凹凸状结构为呈齿状结构。

10.根据权利要求5所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述环状支撑环(03)与所述密封筒本体(01)为一体结构。

11.根据权利要求1至4任一权利要求所述的高温高压可溶金属密封筒，其特征在于，所述密封筒本体(01)外表面上设有防护层(04)。