CN202176307U - 热采封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属油田井下工具领域，特别涉及热采封隔器，包括热敏金属密封机构及填料密封机构； 热敏金属密封机构包括上接头（1）、短接（2）、密封环（5）、膨胀剂（7）、剪切环（10）及连接套（13）； 填料密封机构包括中接头（14）、解封销钉（16）、密封筒（20）、座封销钉(25)、一级液压缸套（28）、下中心管（29）、二级活塞（30）、防解封锁块（34）、牙块载体(36)、二级液压缸套（37）、箍簧（38）、牙块（39）、锁块箍簧（42）、卡瓦（47）、解封锁块（53）、滑套（58）、一级活塞（60）及内中心管（61）；本实用新型 套管保护性强，在长时间注汽过程中不会出现封隔器密封失效现象。

Description

热采封隔器

技术领域

本实用新型属油田生产中使用的井下工具领域，特别涉及一种热采封隔器。

背景技术

SAGD井开采中，边缘辅助注汽井要不断的向地下注入高温蒸汽，注汽时间长达1-2年；为保护井下套管，注入的蒸汽不能进入油井油套空间，在井下必须对注汽管柱进行蒸汽隔离，这些注汽井如果采用氮气隔热造成开采成本又过高；因而，目前多采用封隔器对套管进行注汽封隔，当前所使用的封隔器由于结构、密封材质及密封形式形式不合理，造成在长时间注汽过程中出现封隔器密封失效，不能正常的起到保护套管的作用。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种套管保护性强，在长时间注汽过程中不会出现封隔器密封失效现象的热采封隔器。

为达到上述目的，本实用新型是这样实现的：热采封隔器，其包括热敏金属密封机构及填料密封机构；所述热敏金属密封机构包括上接头、短接、压帽、垫片、密封环、内套、膨胀剂、外套、铜套、剪切环、挡环、剪钉及连接套；所述上接头与短接通过丝扣连接；所述内套配装于短接外部；所述密封环与垫片装于内套与短接之间；所述压帽与内套经丝扣连接；所述外套与内套固定连接；所述铜套装于外套外；所述挡环与外套固定相接；所述膨胀剂装于内套与外套之间；所述剪切环固装于内套内；所述连接套与内套固定相接；所述填料密封机构包括中接头、密封筒上接头、解封销钉、调整螺母、护套、垫片、密封筒、密封环、上中心管、座封销钉、一级液压缸套、下中心管、二级活塞、防解封锁块、牙块载体、二级液压缸套、箍簧、牙块、牙块盒、牙块盒锁帽、锁块箍簧、卡瓦锁块、锁块支架、锥体、锥体销钉、卡瓦、下接头、卡瓦座、座封钢球、解封锁块、滑动销钉、锁球套、卡瓦座支撑体、滑套、滑套销钉、一级活塞及内中心管；所述中接头与短接、内中心管、锁球座经丝扣依次连接；所述连接套、密封筒上接头、上中心管、下中心管、下接头通过丝扣在内中心管外依次连接；所述护套、密封筒、一级活塞、二级活塞、牙块载体、锁块支架、锥体、卡瓦座、卡瓦座支承体依次滑动配装于上中心管、下中心管及下接头上；所述卡瓦座与卡瓦座支承体经丝扣连接，并通过解封锁块锁止在下接头上；所述滑动销钉经丝扣装于卡瓦座支承体上；卡瓦装于卡瓦座与锥体之间；所述卡瓦锁块通过棘齿与下中心管连接，其外部装有锁块箍簧；锥体销钉装于锥体上；防解封锁块装于二级活塞与内中心管之间；座封销钉经丝扣与一级活塞连接；调整螺母经丝扣与密封筒上接头连接；解封销钉经丝扣与密封筒上接头连接；一级液压缸套与一级活塞经丝扣进行连接；二级液压缸套与二级活塞经丝扣连接；牙块盒装于二级液压缸套内；牙块合锁帽经丝扣与二级液压缸套连接，牙块通过棘齿与牙块载体连接，箍簧装于牙块上；垫片、密封环装于上中心管内；滑套固装于内中心管内；滑套销钉与下接头经丝扣连接；压紧环装在中接头与内中心管之间。

作为一种优选方案，本实用新型所述滑套装于内中心管内，并通过滑套销钉固定。

作为另一种优选方案，本实用新型所述连接套与内套通过丝扣进行连接。

进一步地，本实用新型所述剪切环经剪钉与内套连接。

本实用新型套管保护性强，能适用SAGD辅助注汽井注汽要求，长时间注汽不失效，可有效的保护井下套管，延长套管的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1-1,1-2,1-3,1-4为本实用新型的整体结构示意图。

图中，1、上接头；2、短接；3、压帽；4、垫片；5、密封环；6、内套；7、膨胀剂；8、外套；9、铜套；10、剪切环；11、挡环；12、剪钉；13、连接套；14、中接头；15、密封筒上接头；16、解封销钉；17、调整螺母；18、护套；19、垫片；20、密封筒；21、密封环；22、上中心管；23、O型圈；24、O型圈；25、座封销钉；26、O型圈；27、O型圈；28、一级液压缸套；29、下中心管；30、二级活塞；31、O型圈；32、O型圈；33、O型圈；34、防解封锁块；35、O型圈；36、牙块载体；37、二级液压缸套；38、箍簧；39、牙块；40、牙块盒；41、牙块盒锁帽；42、锁块箍簧；43、卡瓦锁块；44、锁块支架；45、锥体；46、锥体销钉；47、卡瓦；48、O型圈；49、下接头；50、卡瓦座；51、O型圈；52、座封钢球；53、解封锁块；54、O型圈；55、滑动销钉；56、锁球套；57、卡瓦座支撑体；58、滑套；59、滑套销钉；60、一级活塞；61、内中心管；62、压紧环。

具体实施方式

如图1所示，热采封隔器，其包括热敏金属密封机构及填料密封机构；所述热敏金属密封机构包括上接头1、短接2、压帽3、垫片4、密封环5、内套6、膨胀剂7、外套8、铜套9、剪切环10、挡环11、剪钉12及连接套13；所述上接头1与短接2通过丝扣连接；所述内套6配装于短接2外部；所述密封环5与垫片4装于内套6与短接2之间；所述压帽3与内套6经丝扣连接；所述外套8与内套2固定连接；所述铜套9装于外套8外；所述挡环11与外套8固定相接；所述膨胀剂7装于内套6与外套8之间；所述剪切环10固装于内套6内；所述连接套13与内套6固定相接；所述填料密封机构包括中接头14、密封筒上接头15、解封销钉16、调整螺母17、护套18、垫片19、密封筒20、密封环21、上中心管22、座封销钉25、一级液压缸套28、下中心管29、二级活塞30、防解封锁块34、牙块载体36、二级液压缸套37、箍簧38、牙块39、牙块盒40、牙块盒锁帽41、锁块箍簧42、卡瓦锁块43、锁块支架44、锥体45、锥体销钉46、卡瓦47、下接头49、卡瓦座50、座封钢球52、解封锁块53、滑动销钉55、锁球套56、卡瓦座支撑体57、滑套58、滑套销钉59、一级活塞60及内中心管61；所述中接头14与短接2、内中心管61、锁球座56经丝扣依次连接；所述连接套13、密封筒上接头15、上中心管22、下中心管29、下接头49通过丝扣在内中心管61外依次连接；所述护套18、密封筒20、一级活塞60、二级活塞30、牙块载体36、锁块支架44、锥体45、卡瓦座50、卡瓦座支承体57依次滑动配装于上中心管22、下中心管29及下接头49上；所述卡瓦座50与卡瓦座支承体57经丝扣连接，并通过解封锁块53锁止在下接头49上；所述滑动销钉55经丝扣装于卡瓦座支承体57上；卡瓦47装于卡瓦座50与锥体45之间；所述卡瓦锁块43通过棘齿与下中心管29连接，其外部装有锁块箍簧42；锥体销钉46装于锥体45上；防解封锁块34装于二级活塞30与内中心管61之间；座封销钉25经丝扣与一级活塞60连接；调整螺母17经丝扣与密封筒上接头15连接；解封销钉16经丝扣与密封筒上接头15连接；一级液压缸套28与一级活塞60经丝扣进行连接；二级液压缸套37与二级活塞30经丝扣连接；牙块盒40装于二级液压缸套37内；牙块合锁帽41经丝扣与二级液压缸套37连接，牙块39通过棘齿与牙块载体36连接，箍簧38装于牙块39上；垫片19、密封环21装于上中心管22内；滑套58固装于内中心管61内；滑套销钉59与下接头49经丝扣连接；压紧环62装在中接头14与内中心管61之间。

本实用新型所述滑套58装于内中心管61内，并通过滑套销钉59固定。本实用新型所述连接套13与内套6通过丝扣进行连接。本实用新型所述剪切环10经剪钉12与内套6连接。

O型密封圈23与O型密封圈24装在一级活塞60上；O型密封圈27装在下中心管29上；O型密封圈31与O型密封圈32装在二级活塞30上；O型密封圈33与O型密封圈35装在牙块载体36上； O型密封圈48装在下中心管29上，O型密封圈51装在锁球座56上，O型密封圈54装在滑套58上。

工作原理。

1、座封。

1.1液压座封：上接头与油管相连，将封隔器下到预定位置，将钢球52投入到封隔器内，连接打压管线进行打压，液体进入一级和二级液压缸内，首先，牙块载体向下运行，推动锁块支架及锥体，当压力达到一定时，锥体销钉被剪断，卡瓦在锥体的推动下向外扩张，支撑在套管壁上而固定，卡瓦锁块将锥体锁止；然后，随着管柱内的压升高，在一级活塞和二级活塞的向上的推力作用下，座封销钉被剪断，密封筒开始被压缩，并逐步向套管壁扩张，隨着压力的升高，最后和套管壁完全接触并形成密封。当压力达到一定时，滑套销钉被剪断，钢球和滑套被打入到井内，地面压力表归”0“，封隔器座封完成，一级活塞和二级活塞被牙块盒中的牙块锁止，防座封销钉被释放。

1.2热敏座封：液压座封完成后，安装井口开始注汽，上部金属密封器中的膨胀剂吸收热量，并开始膨胀，推动外套及铜套向套管壁扩张，随着温度的升高，铜套与套管壁完全接触并形成金属密封。

2、解封：上提管柱，解封销钉被剪断，短接、中接头、内中心管、锁球座上行，中接头上行，推动剪切环，剪断剪钉，膨胀剂被释放，外套与铜套回收，金属密封器解封；锁球座上行到一定位置后，解封块脱出，卡瓦座下行，卡瓦被释放，卡瓦解封，一级液压缸与二级液压缸下行，密封筒失去压紧力，解除密封状态。封隔器全部处解封状态，隨管柱提出。

本封隔器采用两级密封，一级金属密封，另一级填料密封，工作寿命长，密封可靠。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.热采封隔器，其特征在于，包括热敏金属密封机构及填料密封机构；

所述热敏金属密封机构包括上接头（1）、短接（2）、压帽（3）、垫片（4）、密封环（5）、内套（6）、膨胀剂（7）、外套（8）、铜套（9）、剪切环（10）、挡环（11）、剪钉（12）及连接套（13）；

所述上接头（1）与短接（2）通过丝扣连接；所述内套（6）配装于短接（2）外部；所述密封环（5）与垫片（4）装于内套（6）与短接（2）之间；所述压帽（3）与内套（6）经丝扣连接；所述外套（8）与内套（2）固定连接；所述铜套（9）装于外套（8）外；所述挡环（11）与外套（8）固定相接；所述膨胀剂（7）装于内套（6）与外套（8）之间；所述剪切环（10）固装于内套（6）内；所述连接套（13）与内套（6）固定相接；

所述填料密封机构包括中接头（14）、密封筒上接头（15）、解封销钉（16）、调整螺母（17）、护套（18）、垫片（19）、密封筒（20）、密封环（21）、上中心管（22）、座封销钉(25)、一级液压缸套（28）、下中心管（29）、二级活塞（30）、防解封锁块（34）、牙块载体(36)、二级液压缸套（37）、箍簧（38）、牙块（39）、牙块盒（40）、牙块盒锁帽（41）、锁块箍簧（42）、卡瓦锁块（43）、锁块支架（44）、锥体（45）、锥体销钉（46）、卡瓦（47）、下接头（49）、卡瓦座（50）、座封钢球（52）、解封锁块（53）、滑动销钉（55）、锁球套（56）、卡瓦座支撑体（57）、滑套（58）、滑套销钉（59）、一级活塞（60）及内中心管（61）；

所述中接头（14）与短接（2）、内中心管（61）、锁球座（56）经丝扣依次连接；所述连接套（13）、密封筒上接头（15）、上中心管（22）、下中心管（29）、下接头（49）通过丝扣在内中心管（61）外依次连接；所述护套（18）、密封筒（20）、一级活塞（60）、二级活塞（30）、牙块载体（36）、锁块支架（44）、锥体（45）、卡瓦座（50）、卡瓦座支承体（57）依次滑动配装于上中心管（22）、下中心管（29）及下接头（49）上；所述卡瓦座（50）与卡瓦座支承体（57）经丝扣连接，并通过解封锁块（53）锁止在下接头（49）上；所述滑动销钉（55）经丝扣装于卡瓦座支承体（57）上；卡瓦（47）装于卡瓦座（50）与锥体（45）之间；所述卡瓦锁块（43）通过棘齿与下中心管（29）连接，其外部装有锁块箍簧（42）；锥体销钉（46）装于锥体（45）上；防解封锁块（34）装于二级活塞（30）与内中心管（61）之间；座封销钉（25）经丝扣与一级活塞（60）连接；调整螺母（17）经丝扣与密封筒上接头（15）连接；解封销钉（16）经丝扣与密封筒上接头（15）连接；一级液压缸套（28）与一级活塞（60）经丝扣进行连接；二级液压缸套（37）与二级活塞（30）经丝扣连接；牙块盒（40）装于二级液压缸套（37）内；牙块合锁帽（41）经丝扣与二级液压缸套（37）连接，牙块（39）通过棘齿与牙块载体(36)连接，箍簧（38）装于牙块（39）上；垫片（19）、密封环（21）装于上中心管（22）内；滑套（58）固装于内中心管（61）内；滑套销钉（59）与下接头（49）经丝扣连接；压紧环（62）装在中接头（14）与内中心管（61）之间。

2.根据权利要求1所述的热采封隔器，其特征在于：所述滑套（58）装于内中心管（61）内，并通过滑套销钉（59）固定。

3.根据权利要求2所述的热采封隔器，其特征在于：所述连接套（13）与内套(6)通过丝扣进行连接。

4.根据权利要求3所述的热采封隔器，其特征在于：所述剪切环（10）经剪钉（12）与内套（6）连接。

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