CN204186344U - 一种具备延迟效能的遇油膨胀封隔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其包括：心轴；套设在所述心轴上的遇油自膨胀的密封元件，其相对两端分别设置有第一挡环，所述密封元件具有第一层和第二层，所述第二层为无膨胀橡胶；以及端部组件，其位于所述第一挡环外侧，包括：套设在所述心轴上遇油自膨胀的第二挡环，套设在所述心轴上的壳体；其中，所述壳体具有平行于所述心轴轴向方向的侧壁，截面为锥形的底部，所述侧壁连接所述第二档环自由端，底部设置有开口，所述开口边缘与心轴外表面问具有狭缝。本实用新型所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，结构简单，安装方便，有效避免了封隔器未达到预定位置就已经膨胀贴合井壁形成密封的问题。

Description

一种具备延迟效能的遇油膨胀封隔器

技术领域

本实用新型涉及遇油膨胀封隔器，更具体地涉及一种具备延迟效能的遇油自膨胀封隔器。

背景技术

封隔器系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。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。已有封隔器采用遇油自膨胀材料制成，在入井过程中，即使遇到油基环境，封隔器自行膨胀最终贴合至井壁形成密封。但是，由于在入井过程中，井液中本身就含有油基泥浆或原油，会造成封隔器在没有到达预定位置时，即行膨胀贴合至井壁形成密封，造成密封失败。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，所述封隔器的膨胀速度在前期会非常缓慢，直至入井后达到预定位置后，井下油基泥浆或原油中浸泡时吸附这些井液中的小分子极性分子，密封元件缓慢胀大，最终贴合至井壁形成密封。

本实用新型所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其包括：

心轴，和套设在所述心轴上的遇油自膨胀的密封元件，所述密封元件具有抵接所述心轴的第一层和位于密封元件外表面的第二层，所述第二层为无膨胀橡胶，所述密封元件的相对两端分别设置有第一挡环。

以及端部组件，其分别设置于所述密封元件相对两端，位于所述第一挡 环外侧，包括：套设在所述心轴上遇油自膨胀的第二挡环，连接所述第二档环自由端且套设在所述心轴上的壳体；

其中，所述壳体具有平行于所述心轴轴向方向的侧壁，截面为锥形的底部，所述底部设置有开口，所述侧壁连接所述第二档环自由端，所述开口边缘与所述心轴外表面间具有狭缝。

优选地，所述第一挡环套设在所述心轴上且沿所述心轴径向延伸出裙边，所述裙边上开始有多个通孔，所述每个通孔的面积不大于7m²。

优选地，所述第一挡环的直径不大于所述密封元件的直径且不小于所述密封元件第一层的直径。

优选地，所述壳体的侧壁沿其底部延伸至所述第一挡环并且抵接所述第一挡环或所述密封元件的第二层端部。

优选地，所述狭缝的宽度为100-500μm。

优选地，所述通孔的形状为圆形、方形或者扇形中的一种。

本实用新型所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，在入井的过程中，所述密封元件受到所述第一挡环和所述壳体的保护，有效避免因接触到井液中原油或者油基泥浆而自行膨胀。当封隔器到达预定位置后，遇到油基环境，原油通过狭缝先进入所述壳体内，所述第二档环吸附原油分子进行膨胀，随着第二挡环的膨胀，所述狭缝会越来越大，进入壳体内的原油会越来越多；之后原油分子通过所述通孔进入所述密封元件的第一层，所述第一层遇油自膨胀，当第一层膨胀超过第一挡环后，就会大面积结合原油，加快封隔器密封元件的膨胀速度，最终贴合至井壁形成密封。

本实用新型所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，结构简单，安装方便，在封隔器未达到预定位置时，膨胀具有延迟效能，当进入预定位置后，才开始膨胀，有效避免了封隔器未达到预定位置就已经膨胀贴合井壁形成密封的问题。

附图说明

图1为本实用新型其中一个实施例所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器的结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器所述第一挡环的截面结构示意图；

图3为本实用新型其中一个实施例所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器的部分截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本实用新型所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其包括：

心轴1；所述心轴1优选地是可以组装成管柱(未示出)的带螺纹的API管状件。套设在所述心轴1上的遇油自膨胀的密封元件2，所述密封元件2具有抵接所述心轴1的第一层21和位于密封元件外表面的第二层22，所述第二层22为无膨胀橡胶，所述密封元件2的相对两端分别设置有第一挡环3；所述密封元件2可以是无缝的并且插在心轴1的端部上，或者其可以可选而非必须地具有纵向缝。在所述密封元件2在所述心轴1上就位之后，所述第一挡环3可以在所述密封元件2的相对端部上滑套到心轴1上。所述第一挡环3套设在所述心轴1上且沿所述心轴1径向延伸出裙边，所述裙边上开始有多个通孔31，所述每个通孔31的面积不大于7m²。如图2所示，所述通孔31的形状为圆形，也可以为方形或者扇形等。所述第一挡环3的直径不大于所述密封元件2的直径且不小于所述密封元件第一层21的直径。也可以说，第一挡环3的外缘不超过密封元件2的外缘。

以及端部组件4，其分别设置于所述密封元件2相对两端，位于所述第一挡环3外侧，包括：套设在所述心轴上遇油自膨胀的第二挡环41，套设在所述心轴上的壳体42；所述第二挡环41例如采用和密封元件2一样的材料制成。所述壳体42具有平行于所述心轴轴向方向的侧壁421，截面为锥形的底部422，所述侧壁421连接所述第二档环41自由端，所述底部设置有开口423，所述开口边缘与所述心轴外表面间具有狭缝424。所述狭缝424的宽度为100-500μm。所述壳体42的侧壁421沿其底部422延伸至所述第一挡环3并且抵接所述第一挡环3或所述密封元件2的第二层22端部。如图3所示， 壳体42的侧壁421抵接第一挡环3的端面，由此在第一挡环3、壳体侧壁421以及第二挡环41之间形成密封，以阻止井液中油基泥浆或原油接触密封元件2的第一层21，避免本实用新型所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器提前膨胀。

本实用新型所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，在入井的过程中，所述密封元件受到所述第一挡环和所述壳体的保护，有效避免因接触到井液中原油或者油基泥浆而自行膨胀。当封隔器到达预定位置后，遇到油基环境，原油通过狭缝先进入所述壳体内，所述第二档环吸附原油分子进行膨胀，随着第二挡环的膨胀，所述狭缝会越来越大，进入壳体内的原油会越来越多；之后原油分子通过所述通孔进入所述密封元件的第一层，所述第一层遇油自膨胀，当第一层膨胀超过第一挡环后，就会大面积结合原油，加快封隔器密封元件的膨胀速度，最终贴合至井壁形成密封。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其特征在于，包括：

心轴；

套设在所述心轴上的遇油自膨胀的密封元件，所述密封元件具有抵接所述心轴的第一层和位于密封元件外表面的第二层，所述第二层为无膨胀橡胶，所述密封元件的相对两端分别设置有第一挡环；

以及端部组件，其分别设置于所述密封元件相对两端，位于所述第一挡环外侧，包括：套设在所述心轴上遇油自膨胀的第二挡环，套设在所述心轴上的壳体；

其中，所述壳体具有平行于所述心轴轴向方向的侧壁，截面为锥形的底部，所述底部设置有开口，所述侧壁连接所述第二档环自由端，所述开口边缘与所述心轴外表面间具有狭缝。

2.如权利要求1所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其特征在于，所述第一挡环套设在所述心轴上且沿所述心轴径向延伸出裙边，所述裙边上开始有多个通孔，所述每个通孔的面积不大于7m²。

3.如权利要求2所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其特征在于，所述第一挡环的直径不大于所述密封元件的直径且不小于所述密封元件第一层的直径。

4.如权利要求1所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其特征在于，所述壳体的侧壁沿其底部延伸至所述第一挡环并且抵接所述第一挡环或所述密封元件的第二层端部。

5.如权利要求1所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其特征在于，所述狭缝的宽度为100-500μm。

6.如权利要求2所述具备延迟效能的遇油膨胀封隔器，其特征在于，所述通孔的形状为圆形、方形或者扇形中的一种。