CN204371211U - 一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，包括支撑环、肩端保护装置、金属橡胶筒、隔环、中心管和套管，支撑环、肩端保护装置、金属橡胶筒和隔环套在中心管上，各金属橡胶筒之间通过隔环分开，支撑环位于封隔器密封结构的上下两端，套管位于封隔器密封结构的最外侧。本实用新型以金属橡胶筒代替传统的胶筒，金属橡胶筒上下两端有肩端保护装置，使得封隔器密封结构耐高温高压和耐介质腐蚀性能得到提高，有效防止胶筒肩端凸出，延长封隔器的使用寿命，并使封隔器的密封压差以及胶筒的抗变形能力得到大幅提高。

Description

一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构

技术领域

本实用新型涉及石油钻井、完井等过程中的专用工具，尤其是一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构。

背景技术

石油工业的兴起和发展必然带动石油机械装备的发展，封隔器作为石油勘探开发中的主要工具之一，被广泛地应用于石油开采技术的各个领域，其工作性能的好坏直接影响着生产成本和企业的经济效益。在石油勘探和开发中，封隔器的使用几乎遍及其整个生产过程。正是由于封隔器独特的密封作用，为油气水井的正常生产和各种井下工艺措施的顺利进行提供了有效的手段，因此，封隔器被认为是实现油气田合理开采的战略性武器。

封隔器位于套管和中心管之间，当对封隔器胶筒施加轴向载荷时，封隔器胶筒径向产生大变形，胶筒和套管之间产生接触压力，封隔环空，隔绝产层，来控制产液，保护套管，所以封隔器胶筒是封隔器的核心部件。随着油气藏的不断开发，油田高温高压井所占比例也越来越大，高温高压井的井况更加复杂，油气田中由于封隔器胶筒原因而导致的失封、漏封、错封等事故时有发生，甚至导致油气井的早期报废，造成巨大的经济损失。常规封隔器的胶筒在受力膨胀后肩部易发生凸出，此外，在恶劣环境下，普通胶筒老化现象严重，无法长时间以最好性能服役。因此，对封隔器胶筒提出了极高的要求。

经文献检索，授权公开号：CN203847059U，名称为一种多次重复坐封压缩式封隔器胶筒。该实用新型提供了一种多次重复坐封压缩式封隔器胶筒，胶筒的肩部采用特殊可回收的保护设计，在胶筒的上、下肩部镶嵌一个双层螺旋弹簧圆环，在胶筒的内表面和外表面设计有凹槽。该实用新型的优点是降低了封隔器胶筒内部应力产生的集中损坏度，提高了封隔器胶筒的承压和抗变形能力。但该实用新型中，胶筒受介质腐蚀易老化，无法保证其在高温高压环境下长时间服役，且胶筒膨胀后肩端容易凸出的问题没有得到解决。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有技术存在的缺陷，有效的解决现有封隔器服役时胶筒不耐高温高压、腐蚀严重、肩端容易凸出等问题，提供一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，包括支撑环、肩端保护装置、金属橡胶筒、隔环、中心管和套管，支撑环、肩端保护装置、金属橡胶筒和隔环套在中心管上，各金属橡胶筒之间通过隔环分开，支撑环位于封隔器密封结构的上下两端，套管位于封隔器密封结构的最外侧。其特征在于：所述的金属橡胶筒为金属橡胶材料，金属橡胶筒上下两端有肩端保护装置。

优选的是，所述的金属橡胶筒由金属橡胶材料制成。

优选的是，所述的肩端保护装置的折角角度与金属橡胶筒两端的锥角角度相同。

优选的是，所述的肩端保护装置经金属橡胶筒挤压后的径向长度与套管内径和中心管外径之差相等。

优选的是，所述的肩端保护装置由硬度大于金属橡胶筒硬度的金属材料制成。

本实用新型的优点在于：

(1)胶筒优选耐高温高压和耐介质腐蚀性能优异的金属橡胶材料。金属橡胶具有高度的结构稳定性，是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种，耐油耐酸性极强，且其耐高温性能是目前弹性体中最好的，可以在较高温度下长期使用。

(2)金属橡胶无老化现象，能大大延长封隔器的使用寿命。

(3)增大了封隔器的密封压差。

(4)提高了胶筒的抗变形能力。

(5)防止胶筒受轴向力膨胀后产生肩端凸出。

附图说明

图1是本实用新型结构密封前主视图的剖视示意图。

图2是本实用新型结构密封后主视图的剖视示意图。

其中，1-支撑环、2-肩端保护装置、3-金属橡胶筒、4-隔环、5-中心管、6-套管。

具体实施方式

结合说明书附图，进一步说明本实用新型的具体实施过程。

如图1所示，一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，包括支撑环1、肩端保护装置2、金属橡胶筒3、隔环4、中心管5和套管6，支撑环1、肩端保护装置2、金属橡胶筒3和隔环4套在中心管5上，各金属橡胶筒3之间通过隔环4分开，肩端保护装置2罩在金属橡胶筒3的上下两端，支撑环1位于封隔器密封结构的上下两端，套管6位于封隔器密封结构的最外侧，金属橡胶筒3由金属橡胶材料制成。

如图2所示，金属橡胶筒3在轴向载荷作用下，产生轴向压缩和径向膨胀来填满中心管5和套管6之间的环形空间。肩端保护装置2可以防止金属橡胶筒3肩端凸出，并在金属橡胶筒3的挤压下发生变形。金属橡胶筒3与套管6内壁之间产生接触压力从而起到隔绝井液和压力，封隔产层以及防止层间流体和压力互相干扰等作用。整个工作过程简单易行，解决了封隔器胶筒肩端凸出的问题，延长封隔器的使用寿命并增大封隔器的密封压差。

Claims (5)

1.一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，包括支撑环(1)、肩端保护装置(2)、金属橡胶筒(3)、隔环(4)、中心管(5)和套管(6)，支撑环(1)、肩端保护装置(2)、金属橡胶筒(3)和隔环(4)套在中心管(5)上，各金属橡胶筒(3)之间通过隔环(4)分开，支撑环(1)位于封隔器密封结构的上下两端，套管(6)位于封隔器密封结构的最外侧，其特征在于：所述金属橡胶筒(3)为金属橡胶材料，金属橡胶筒(3)上下两端有肩端保护装置(2)。

2.如权利要求1所述的一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，其特征在于：所述的金属橡胶筒(3)由金属橡胶材料制成。

3.如权利要求1所述的一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，其特征在于：所述的肩端保护装置(2)的折角角度与金属橡胶筒(3)两端的锥角角度相同。

4.如权利要求1所述的一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，其特征在于：所述的肩端保护装置(2)经金属橡胶筒(3)挤压后的径向长度与套管(6)内径和中心管(5)外径之差相等。

5.如权利要求1所述的一种基于金属橡胶筒密封的封隔器密封结构，其特征在于：所述的肩端保护装置(2)由硬度大于金属橡胶筒(3)硬度的金属材料制成。