CN107461170A - 油井开采用封隔器胶筒的应用方法 - Google Patents
油井开采用封隔器胶筒的应用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107461170A CN107461170A CN201710853769.1A CN201710853769A CN107461170A CN 107461170 A CN107461170 A CN 107461170A CN 201710853769 A CN201710853769 A CN 201710853769A CN 107461170 A CN107461170 A CN 107461170A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cylinder
- packing element
- block
- parallelogram
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000012856 packing Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000009711 regulatory function Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 4
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XQCFHQBGMWUEMY-ZPUQHVIOSA-N Nitrovin Chemical compound C=1C=C([N+]([O-])=O)OC=1\C=C\C(=NNC(=N)N)\C=C\C1=CC=C([N+]([O-])=O)O1 XQCFHQBGMWUEMY-ZPUQHVIOSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/127—Packers; Plugs with inflatable sleeve
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
本发明公布了油井开采用封隔器胶筒的应用方法，首先在筒体上设置有多层结构，能够在承受轴向载荷产生径向的形变，使得胶筒外壁与套管壁产生接触压力，封隔环空，胶筒在工作时放置于油管与套管之间，筒体两端的金属管头与套管连接，内胶层主要起到缓冲作用，减小在密封时筒体与套管壁之间的相互作用，外胶层上设置的自封单元可在筒体受到径向的应力时产生形变，梯形块与平行四边形块各自的形变量达到最大值后，会在轴向产生内部应力来与外力抗衡，而梯形块与平行四边形块之间相互契合，避免了内部应力的作用使得外胶层内部分子发生相对滑动，并且在设置的凹槽在对梯形块与平行四边形块之间的相互作用有一定的调节功能。
Description
技术领域
本发明涉及油田开采领域，具体是指油井开采用封隔器胶筒的应用方法。
背景技术
封隔器是指具有弹性密封元件，并借此封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱之间环形空间，并隔绝产层，以控制产(注)液，保护套管的井下工具。一般是在采油工程中封隔器用来分层，封隔器上设计有采油通道，坐封时，活塞套上行，采油通道被打开；坐封后，上层压力作用在平衡活塞上，向上推胶筒，使解封销钉免受剪切力；解封时，靠胶筒与套管的摩擦力剪断解封销钉，活塞套下行，关闭采油通道。封隔器减少了油井封隔器堵水施工工序，能方便地实现不压井不放喷作业，并且能双向承受高压，使用寿命长。油田常用的皮碗封隔器为自封式。其皮碗外径大于套管内径，靠皮碗与套管的过盈配合来实现封隔器的密封，下井时阻力大，皮碗易磨损和刮坏，从而失去密封性。而封隔器的胶筒一般弹性复合材料制备而成，可分为强制型、自封型和复合型等，强制型中的压缩式封隔器胶筒是使用的最为广泛的一种；作为封隔器的关键的弹性体密封件，其位于油管和管套之间，座封时承受轴向载荷产生径向的形变，胶筒外壁与套管壁产生接触压力，封隔环空，可实现分层注水、酸化、压裂等工艺，其质量的好坏直接影响到井上工具性能的高低。
目前，市面上被广泛使用的小直径的封隔器胶筒，根据其使用环境及特点还存在着一定的缺陷，因其胶筒的耐差压性低，导致抗破坏性能下降，同时也严重影响了其使用寿命。
发明内容
本发明提供油井开采用封隔器胶筒的应用方法，使得封隔器的内部结构更加简单合理，提高胶筒的抗破坏性。
本发明的目的通过以下技术方案来达到：
本发明首先在筒体上设置有多层结构，能够在承受轴向载荷产生径向的形变，使得胶筒外壁与套管壁产生接触压力，封隔环空，胶筒在工作时放置于油管与套管之间，筒体两端的金属管头与套管连接，内胶层主要起到缓冲作用，减小在密封时筒体与套管壁之间的相互作用，外胶层上设置的自封单元可在筒体受到径向的应力时产生形变，梯形块与平行四边形块各自的形变量达到最大值后，会在轴向产生内部应力来与外力抗衡，而梯形块与平行四边形块之间相互契合，避免了内部应力的作用使得外胶层内部分子发生相对滑动，并且在设置的凹槽在对梯形块与平行四边形块之间的相互作用有一定的调节功能。
所述胶筒包括筒体和金属管头，金属管头设置于筒体的两端，所述筒体上依次设置有内胶层、支撑层和外胶层，内胶层的端部与金属管头连接，所述外胶层由多个自封单元组成，所述自封单元由一个梯形块和两个平行四边形块契合组成，在梯形块与平行四边形块连接处还设置有凹槽。
所述筒体的端部设置为锥形，锥度为0.8～1.1。
所述内胶层与外胶层均为MMg/NBR硫化胶。
所述内胶层的厚度与金属管头的厚度相同。
本发明与现有技术相比，所具有以下的优点和有益效果：
1、本发明设置的凹槽在对梯形块与平行四边形块之间的相互作用有一定的调节功能，进一步防止了胶筒的弹性模量的减少，保证了胶筒的密封效果，同时也避免了外胶层因内部应力的产生而受损，延长了胶筒的使用寿命；
2、本发明与炭黑/NBR相比，在过氧化物硫化体系下，甲基丙烯酸镁(MMg)可以增强丁晴橡胶(NBR)，提高内胶层和外胶层的拉伸强度和扯断伸长率，使得胶筒的使用寿命加长。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为胶筒的结构示意图；
附图中标记及相应的零部件名称：
1-筒体、2-金属管头、3-支撑层、4-内胶层、5-外胶层、6-平行四边形块、7-梯形块、8-凹槽。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明首先在筒体上设置有多层结构，能够在承受轴向载荷产生径向的形变，使得胶筒外壁与套管壁产生接触压力，封隔环空，胶筒在工作时放置于油管与套管之间，筒体两端的金属管头与套管连接，内胶层主要起到缓冲作用，减小在密封时筒体与套管壁之间的相互作用，外胶层上设置的自封单元可在筒体受到径向的应力时产生形变，梯形块与平行四边形块各自的形变量达到最大值后，会在轴向产生内部应力来与外力抗衡，而梯形块与平行四边形块之间相互契合，避免了内部应力的作用使得外胶层内部分子发生相对滑动，并且在设置的凹槽在对梯形块与平行四边形块之间的相互作用有一定的调节功能。
所述胶筒包括筒体1和金属管头2，金属管头2设置于筒体1的两端，所述筒体1上依次设置有内胶层4、支撑层3和外胶层5，内胶层4的端部与金属管头2连接，所述外胶层5由多个自封单元组成，所述自封单元由一个梯形块7和两个平行四边形块6契合组成，在梯形块7与平行四边形块6连接处还设置有凹槽8；所述筒体1的端部设置为锥形，锥度为0.8～1.1。本发明将传统的胶筒进行改进，在筒体上设置有多层结构，能够在承受轴向载荷产生径向的形变，使得胶筒外壁与套管壁产生接触压力，封隔环空，避免液体的渗透；胶筒在工作时放置于油管与套管之间，筒体1两端的金属管头2与套管连接，内胶层4主要起到缓冲作用，减小在密封时筒体1与套管壁之间的相互作用，外胶层5上设置的自封单元可在筒体1受到径向的应力时产生形变，梯形块7与平行四边形块6各自的形变量达到最大值后，会在轴向产生内部应力来与外力抗衡，而梯形块7与平行四边形块6之间相互契合，避免了内部应力的作用使得外胶层5内部分子发生相对滑动，并且在设置的凹槽8在对梯形块7与平行四边形块6之间的相互作用有一定的调节功能，进一步防止了胶筒的弹性模量的减少，保证了胶筒的密封效果，同时也避免了外胶层5因内部应力的产生而受损，延长了胶筒的使用寿命。
其中，筒体1的端部带有一定的锥度，能有效地改善胶筒的抗破坏性，提高其耐差压性能；当锥度低于0.8时，筒体1容易过度磨损，当锥度高于1.1时，筒体的抗破坏性能提升不明显。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.油井开采用封隔器胶筒的应用方法，其特征在于：首先在筒体上设置有多层结构，能够在承受轴向载荷产生径向的形变，使得胶筒外壁与套管壁产生接触压力，封隔环空，胶筒在工作时放置于油管与套管之间，筒体两端的金属管头与套管连接，内胶层主要起到缓冲作用，减小在密封时筒体与套管壁之间的相互作用，外胶层上设置的自封单元可在筒体受到径向的应力时产生形变，梯形块与平行四边形块各自的形变量达到最大值后，会在轴向产生内部应力来与外力抗衡，而梯形块与平行四边形块之间相互契合，避免了内部应力的作用使得外胶层内部分子发生相对滑动，并且在设置的凹槽在对梯形块与平行四边形块之间的相互作用有一定的调节功能。
2.根据权利要求1所述的油井开采用封隔器胶筒的应用方法，其特征在于：所述胶筒包括筒体(1)和金属管头(2)，金属管头(2)设置于筒体(1)的两端，所述筒体(1)上依次设置有内胶层(4)、支撑层(3)和外胶层(5)，内胶层(4)的端部与金属管头(2)连接，所述外胶层(5)由多个自封单元组成，所述自封单元由一个梯形块(7)和两个平行四边形块(6)契合组成，在梯形块(7)与平行四边形块(6)连接处还设置有凹槽(8)。
3.根据权利要求2所述的油井开采用封隔器胶筒的应用方法，其特征在于：所述筒体(1)的端部设置为锥形，锥度为0.8～1.1。
4.根据权利要求2所述的油井开采用封隔器胶筒的应用方法，其特征在于：所述内胶层(5)与外胶层(5)均为MMg/NBR硫化胶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710853769.1A CN107461170A (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 油井开采用封隔器胶筒的应用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710853769.1A CN107461170A (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 油井开采用封隔器胶筒的应用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107461170A true CN107461170A (zh) | 2017-12-12 |
Family
ID=60551762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710853769.1A Withdrawn CN107461170A (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 油井开采用封隔器胶筒的应用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107461170A (zh) |
-
2017
- 2017-09-20 CN CN201710853769.1A patent/CN107461170A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103046893B (zh) | 复合胶筒封隔器 | |
| CN202483507U (zh) | 高压密封胶筒总成 | |
| CN207538816U (zh) | 一种组合式井下封隔器 | |
| CN203685115U (zh) | 一种永久式封隔器用的胶筒防突环 | |
| CN103883277B (zh) | 一种热采密封组件 | |
| CN204371211U (zh) | 一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构 | |
| CN101165307A (zh) | 高密封压缩式封隔器 | |
| CN106968634A (zh) | 一种抽水吸油型石油封隔器 | |
| CN107461170A (zh) | 油井开采用封隔器胶筒的应用方法 | |
| CN203022683U (zh) | 复合胶筒封隔器 | |
| CN204899850U (zh) | 一种新型球笼式复合桥塞 | |
| CN105672934A (zh) | 液缸式密闭防蠕动封隔器 | |
| CN107100997B (zh) | 唇形密封圈及其旋塞阀 | |
| CN206942723U (zh) | 压缩式封隔器对称密封胶筒 | |
| CN103573209B (zh) | 一种封隔器用胶筒 | |
| CN108060905B (zh) | 高温高压封隔器 | |
| CN202788736U (zh) | 一种双向承压封隔器 | |
| CN206942724U (zh) | 适用于高温高压的胶体密封套 | |
| CN201496025U (zh) | 液压旋转封井器 | |
| CN201874517U (zh) | 油气田用压缩式封隔器密封筒 | |
| CN203559860U (zh) | 一种耐用型封隔器胶筒 | |
| CN107448603A (zh) | 一种活塞杆 | |
| CN106545312A (zh) | 耐用型封隔器胶筒的使用方法 | |
| CN207673314U (zh) | 一种防破损的封隔器胶筒总成 | |
| CN105089546A (zh) | 耐用型封隔器胶筒的使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20171212 |