CN208830952U - 密封组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种密封组件，密封组件用于桥塞上，桥塞具有中心管，包括：胶筒，胶筒用于套设于中心管上；第一支撑环，第一支撑环用于套设于中心管上，且位于胶筒的上方；第一支撑环背对胶筒的一侧具有自上而下向外倾斜的第一坡面；第一限位环，第一限位环用于套设于中心管上，且位于第一支撑环的上方；第一限位环能在坐封力的作用下沿第一坡面向下移动，以能与套管相接触；第二限位环，第二限位环用于套设于中心管上，且位于胶筒的下方；第二限位环用于对胶筒进行限位，以能使胶筒在坐封力的作用下发生径向膨胀。本申请实施方式提供了一种能满足高密封强度和长密封时间的需要的密封组件。

Description

密封组件

技术领域

本申请涉及石油天然气开发领域，尤其涉及一种密封组件。

背景技术

密封组件可以用于可溶桥塞上，以密封桥塞和套管之间的环形空间。

现有技术中的密封组件主要包括胶筒和支撑环，桥塞具有中心管，胶筒和支撑环套设在中心管上。使用时，胶筒在坐封力的作用下与支撑环相抵，进而被压缩，且发生径向膨胀，以密封中心管和套管之间的环形空间。对于可溶桥塞来说，胶筒、支撑环均为可溶材料。但是由于可溶材料的强度较低，所以可溶材料制成的支撑环、胶筒在高温高矿化度下最高承压不超过60Mpa，且稳压时间短，满足不了目前压裂时高密封承压性能和长耐压时间的需要。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施方式提供了一种能满足高密封强度和长密封时间的需要的密封组件。

为实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案：一种密封组件，所述密封组件用于桥塞上，所述桥塞具有中心管，包括：胶筒，所述胶筒用于套设于所述中心管上；第一支撑环，所述第一支撑环用于套设于所述中心管上，且位于所述胶筒的上方；所述第一支撑环背对所述胶筒的一侧具有自上而下向外倾斜的第一坡面；第一限位环，所述第一限位环用于套设于所述中心管上，且位于所述第一支撑环的上方；所述第一限位环能在坐封力的作用下沿所述第一坡面向下移动，以能与套管相接触；第二限位环，所述第二限位环用于套设于所述中心管上，且位于所述胶筒的下方；所述第二限位环用于对所述胶筒进行限位，以能使所述胶筒在所述坐封力的作用下发生径向膨胀。

作为一种优选的实施方式，所述第一限位环包括多个沿周向依次拼接的第一限位块，多个所述第一限位块之间形成供所述中心管穿设的第一通孔，多个所述第一限位块通过第一箍环相连接。

作为一种优选的实施方式，每个所述第一限位块上设置有第一凹槽，所述第一箍环设置于所述第一凹槽内。

作为一种优选的实施方式，每个所述第一限位块上设置有多个所述第一凹槽，多个所述第一凹槽沿上下方向排列，每个所述第一凹槽内设置有一个所述第一箍环。

作为一种优选的实施方式，所述第一坡面为第一环形锥面，且所述第一环形锥面的外径自上而下逐渐变大，所述第一箍环能在所述坐封力的作用下断裂，以使得每个所述第一限位块能沿所述第一环形锥面向下移动。

作为一种优选的实施方式，所述第一限位环具有面对所述第一环形锥面的第三环形锥面，所述第三环形锥面的外径自上而下逐渐变小，且所述第三环形锥面与所述第一环形锥面相贴合。

作为一种优选的实施方式，所述胶筒与所述第二限位环之间设置有第二支撑环，所述第二支撑环背对所述胶筒的一侧具有自下而上向外倾斜的第二坡面，所述第二限位环能在所述坐封力的作用下沿所述第二坡面向上移动，以能与套管相接触。

作为一种优选的实施方式，所述第二限位环包括多个沿周向依次拼接的第二限位块，多个所述第二限位块之间形成供所述中心管穿设的第二通孔，多个所述第二限位块通过第二箍环相连接。

作为一种优选的实施方式，每个所述第二限位块上设置有第二凹槽，所述第二箍环设置于所述第二凹槽内。

作为一种优选的实施方式，每个所述第二限位块上设置有多个所述第二凹槽，多个所述第二凹槽沿上下方向排列，每个所述第二凹槽内设置有一个所述第二箍环。

作为一种优选的实施方式，所述第二坡面为第二环形锥面，且所述第二环形锥面的外径自上而下逐渐变小，所述第二箍环能在所述坐封力的作用下断裂，以使得每个所述第二限位块能沿所述第二环形锥面向上移动。

作为一种优选的实施方式，所述第二限位环具有面对所述第二环形锥面的第四环形锥面，所述第四环形锥面的外径自上而下逐渐变大，且所述第四环形锥面与所述第二环形锥面相贴合。

作为一种优选的实施方式，所述第一限位环、所述第一支撑环、所述胶筒、所述第二支撑环以及所述第二限位环均为可溶材料。

作为一种优选的实施方式，所述第一支撑环包括用于可移动地套设于中心管上的第一顶壁和从所述第一顶壁的外周缘向下延伸的第一侧壁，所述第一坡面设置于所述第一侧壁的外侧，所述第一顶壁用于与所述胶筒相抵。

作为一种优选的实施方式，所述胶筒包括靠近所述第一支撑环的第一端胶筒；所述第一侧壁的内侧形成第五环形锥面，所述第五环形锥面的外径从上至下逐渐变大，所述第一端胶筒用于穿设于所述第一侧壁与所述中心管之间，且所述第一端胶筒具有外径从上至下逐渐变大的第六环形锥面，所述第六环形锥面与所述第五环形锥面相贴合。

作为一种优选的实施方式，所述第二支撑环包括用于可移动地套设于所述中心管上的第二顶壁和从所述第二顶壁的外周缘向下延伸的第二侧壁，所述第二坡面设置于所述第二侧壁的外侧，所述胶筒第二顶壁用于与所述胶筒相抵。

作为一种优选的实施方式，所述胶筒包括靠近所述第二支撑环的第二端胶筒；第二侧壁的内侧形成第七环形锥面，所述第七环形锥面的外径从上至下逐渐变小，所述第二端胶筒用于穿设于所述第二侧壁与所述中心管之间，且所述第二端胶筒具有外径从上至下逐渐变小的第八环形锥面，所述第八环形锥面与所述第七环形锥面相贴合。

作为一种优选的实施方式，每个所述第一限位块具有用于面对所述中心管的第一表面，所述第一表面为与所述中心管的外壁相适配的第一弧面。

作为一种优选的实施方式，每个所述第二限位块具有用于面对所述中心管的第二表面，所述第二表面为与所述中心管的外壁相适配的第二弧面。

借由以上的技术方案，本申请实施方式所述的密封组件通过设置第一限位环，使得第一限位环能在坐封力的作用下沿第一坡面向下移动，从而与套管相接触。如此当压裂时，在高压下，胶筒朝向上方变形，直至遇到第一限位环，从而第一限位环阻止胶筒继续变形，保证了胶筒的密封性能以及延长了胶筒的耐压时间。因此，本申请实施方式提供了一种能满足高密封强度和长密封时间的需要的密封组件。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的密封组件的结构示意图；

图2为本申请实施方式的第一限位块的结构示意图；

图3为本申请实施方式的第二限位块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

本申请所述的密封组件用于桥塞上。该桥塞可以从采用现有的结构，对此本申请不作规定。

请参阅图1，本实施方式所提供的一种密封组件，所述密封组件用于桥塞上，所述桥塞具有中心管，包括：胶筒11，所述胶筒11用于套设于所述中心管上；第一支撑环17，所述第一支撑环17用于套设于所述中心管上，且位于所述胶筒11的上方；所述第一支撑环17背对所述胶筒11的一侧具有自上而下向外倾斜的第一坡面39；第一限位环25，所述第一限位环25用于套设于所述中心管上，且位于所述第一支撑环17的上方；所述第一限位环25能在坐封力的作用下沿所述第一坡面39向下移动，以能与套管相接触；第二限位环27，所述第二限位环27用于套设于所述中心管上，且位于所述胶筒11的下方；所述第二限位环27用于对所述胶筒11进行限位，以能使所述胶筒11在所述坐封力的作用下发生径向膨胀。

使用时，首先将胶筒11套设于中心管上。然后将第一支撑环17套设于中心管上，且使第一支撑环17位于胶筒11的上方，且第一坡面39与胶筒11相背对。接着将第一限位环25套设于中心管上，且使第一限位环25位于第一支撑环17的上方。以及将第二限位环27套设于中心管上，且使第二限位环27位于胶筒11的下方。工作时，当对桥塞进行坐封时，坐封力传递至第一限位环25上，第一限位环25在该坐封力的作用下沿第一坡面39向下移动，直至与套管相接触。同时，该坐封力沿着第一限位环25传递至第一支撑环17，再传递至胶筒11上，从而胶筒11在该坐封力的作用下发生径向膨胀，密封中心管与套管之间的环形空间。

由以上方案可以看出，本申请实施方式所述的密封组件通过设置第一限位环25，使得第一限位环25能在坐封力的作用下沿第一坡面39向下移动，从而与套管相接触。如此当压裂时，在高压下，胶筒11朝向上方变形，直至遇到第一限位环25，从而第一限位环25阻止胶筒11继续变形，保证了胶筒11的密封性能，以及延长了胶筒11的耐压时间。

如图1所示，在本实施方式中，胶筒11用于套设于中心管上，从而能在坐封力的作用下被压缩，进而密封中心管与套管之间的环形空间。该胶筒11包括相背对的第一端胶筒51、第二端胶筒53以及位于第一端胶筒51和第二端胶筒53之间的中间胶筒55。

在本实施方式中，第一支撑环17用于套设于胶筒11上方的中心管上。第一支撑环17背对胶筒11的一侧具有自上而下向外倾斜的第一坡面39。进一步地，第一坡面39为第一环形锥面，且第一环形锥面的外径自上而下逐渐变大。

在本实施方式中，第一限位环25用于套设于第一支撑环17上方对的中心管上。第一限位环25能在坐封力的作用下沿第一坡面39向下移动，以能与套管相接触。从而当胶筒11朝向上方变形时，胶筒11能与第一限位环25相抵，从而第一限位环25能阻止胶筒11继续变形，从而保障胶筒11的密封性能。

如图2所示，在一个实施方式中，第一限位环25包括多个沿周向依次拼接的第一限位块22，多个第一限位块22之间形成供中心管穿设的第一通孔，多个第一限位块22通过第一箍环33相连接。第一箍环33能在坐封力的作用下断裂，以使得每个第一限位块22能沿第一环形锥面向下移动。从而当对桥塞进行坐封时，坐封力传递至第一限位环25上，第一限位环25在撑破第一箍环33后，每个第一限位块22沿着第一支撑环17的第一坡面39爬升，直至第一限位环25的外表面与套管内壁相接触。安装时，首先将第一箍环33卡入第一凹槽35内，然后将中心管穿设于第一通孔内。

优选地，每个第一限位块22具有用于面对中心管的第一表面29，第一表面29为与中心管的外壁相适配的第一弧面。从而多个第一限位块22的第一弧面所形成第一通孔为圆形孔，从而该圆形孔能与中心管的外壁相贴合，从而增加了第一限位环25与中心管之间的接触面积，进而增加了第一限位环25与中心管之间的摩擦力，以防止坐封前第一限位环25相对于中心管移动。

进一步地，为了能避免第一箍环33的移动，每个第一限位块22上设置有第一凹槽35，第一箍环33设置于第一凹槽35内。优选地，每个第一限位块22上设置有多个第一凹槽35，多个第一凹槽35沿上下方向排列，每个第一凹槽35内设置有一个第一箍环33。

优选地，为了加强第一限位环25与第一支撑环17之间的接触面积，以增强第一限位环25沿第一坡面39移动的稳定性，第一限位环25具有面对第一环形锥面的第三环形锥面43，第三环形锥面43的外径自上而下逐渐变小，且第三环形锥面43与第一环形锥面相贴合。

在本实施方式中，第二限位环27用于套设于胶筒11下方的中心管上。第二限位环27用于对胶筒11进行限位，以能使胶筒11在坐封力的作用下发生径向膨胀。

在一个实施方式中，胶筒11与第二限位环27之间设置有第二支撑环23，第二支撑环23背对胶筒11的一侧具有自下而上向外倾斜的第二坡面41，第二限位环27能在坐封力的作用下沿第二坡面41向上移动，以能与套管相接触。从而当胶筒11朝着下方变形时，胶筒11能与第二限位环27相抵，从而第二限位环27能阻止胶筒11继续变形，从而保障胶筒11的密封性能。

如图3所示，具体地，第二限位环27包括多个沿周向依次拼接的第二限位块24，多个第二限位块24之间形成供中心管穿设的第二通孔，多个第二限位块24通过第二箍环34相连接。从而当坐封力沿着第一限位环25传递到第一支撑环17，再传递至胶筒11上，接着传递至第二支撑环23和第二限位环27上时，第二限位环27在撑破第二箍环34后，每个第二限位块24沿着第二支撑环23的第二坡面41爬升，直至第二限位环27的外表面与套管内壁相接触。随着坐封力的提升，胶筒11挤压变形，直至其上下两端分别与第一限位环25和第二限位环27相抵。压裂时，在高压下，胶筒11朝着压力低的方向变形，即胶筒11朝着上方变形或者朝着下方变形，当胶筒11朝着上方变形时，胶筒11能与第一限位环25相抵，从而第一限位环25能阻止胶筒11继续变形，从而保障胶筒11的密封性能。当胶筒11朝着下方变形时，胶筒11能与第二限位环27相抵，从而第二限位环27能阻止胶筒11继续变形，从而保障胶筒11的密封性能。安装时，首先将第二箍环34卡入第二凹槽37内，然后将中心管穿设于第二通孔内。

优选地，每个第二限位块24具有用于面对中心管的第二表面31，第二表面31为与中心管的外壁相适配的第二弧面。从而多个第二限位块24的第二弧面所形成第二通孔为圆形孔，从而该圆形孔能与中心管的外壁相贴合，从而增加了第二限位环27与中心管之间的接触面积，进而增加了第二限位环27与中心管之间的摩擦力，以防止坐封前第二限位环27相对于中心管移动。

进一步地，第二坡面41为第二环形锥面，且第二环形锥面的外径自上而下逐渐变小，第二箍环34能在坐封力的作用下断裂，以使得每个第二限位块24能沿第二环形锥面向上移动。

进一步地，为了能避免第二箍环34的移动，每个第二限位块24上设置有第二凹槽37，第二箍环34设置于第二凹槽37内。优选地，每个第二限位块24上设置有多个第二凹槽37，多个第二凹槽37沿上下方向排列，每个第二凹槽37内设置有一个第二箍环34。

优选地，为了加强第二限位环27与第二支撑环23之间的接触面积，以增强第二限位环27沿第二坡面41移动的稳定性，第二限位环27具有面对第二环形锥面的第四环形锥面45，第四环形锥面45的外径自上而下逐渐变大，且第四环形锥面45与第二环形锥面相贴合。

在一个实施方式中，第一限位环25、第一支撑环17、胶筒11、第二支撑环23以及第二限位环27均为可溶材料。从而第一限位环25、第一支撑环17、胶筒11、第二支撑环23以及第二限位环27能用于可溶桥塞上。该可溶材料可以采用现有的材料，对此本申请不作规定。

在一个实施方式中，第一支撑环17包括用于可移动地套设于中心管上的第一顶壁13和从第一顶壁13的外周缘向下延伸的第一侧壁15，第一坡面39设置于第一侧壁15的外侧，第一顶壁13用于与胶筒11相抵。从而当坐封力通过第一限位环25传递至第一支撑环17上时，第一支撑环17能通过其第一顶壁13推动胶筒11向下移动，进而压缩胶筒11。

优选地，胶筒11包括靠近第一支撑环17的第一端胶筒51；第一侧壁15的内侧形成第五环形锥面47，第五环形锥面47的外径从上至下逐渐变大，第一端胶筒51用于穿设于第一侧壁15与中心管之间，且第一端胶筒51具有外径从上至下逐渐变大的第六环形锥面，第六环形锥面与第五环形锥面47相贴合。

在一个实施方式中，第二支撑环23包括用于可移动地套设于中心管上的第二顶壁19和从第二顶壁19的外周缘向下延伸的第二侧壁21，第二坡面41设置于第二侧壁21的外侧，第二顶壁19用于与胶筒11相抵。从而当坐封力通过胶筒11传递至第二支撑环23上时，第二支撑环23能与胶筒11相抵，以能使胶筒11被压缩。

优选地，胶筒11包括靠近第二支撑环23的第二端胶筒53；第二侧壁21的内侧形成第七环形锥面49，第七环形锥面49的外径从上至下逐渐变小，第二端胶筒53用于穿设于第二侧壁21与中心管之间，且第二端胶筒53具有外径从上至下逐渐变小的第八环形锥面，第八环形锥面与第七环形锥面49相贴合。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (19)

1.一种密封组件，所述密封组件用于桥塞上，所述桥塞具有中心管，其特征在于，包括：

胶筒，所述胶筒用于套设于所述中心管上；

第一支撑环，所述第一支撑环用于套设于所述中心管上，且位于所述胶筒的上方；所述第一支撑环背对所述胶筒的一侧具有自上而下向外倾斜的第一坡面；

第一限位环，所述第一限位环用于套设于所述中心管上，且位于所述第一支撑环的上方；所述第一限位环能在坐封力的作用下沿所述第一坡面向下移动，以能与套管相接触；

第二限位环，所述第二限位环用于套设于所述中心管上，且位于所述胶筒的下方；所述第二限位环用于对所述胶筒进行限位，以能使所述胶筒在所述坐封力的作用下发生径向膨胀。

2.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于：所述第一限位环包括多个沿周向依次拼接的第一限位块，多个所述第一限位块之间形成供所述中心管穿设的第一通孔，多个所述第一限位块通过第一箍环相连接。

3.根据权利要求2所述的密封组件，其特征在于：每个所述第一限位块上设置有第一凹槽，所述第一箍环设置于所述第一凹槽内。

4.根据权利要求3所述的密封组件，其特征在于：每个所述第一限位块上设置有多个所述第一凹槽，多个所述第一凹槽沿上下方向排列，每个所述第一凹槽内设置有一个所述第一箍环。

5.根据权利要求2所述的密封组件，其特征在于：所述第一坡面为第一环形锥面，且所述第一环形锥面的外径自上而下逐渐变大，所述第一箍环能在所述坐封力的作用下断裂，以使得每个所述第一限位块能沿所述第一环形锥面向下移动。

6.根据权利要求5所述的密封组件，其特征在于：所述第一限位环具有面对所述第一环形锥面的第三环形锥面，所述第三环形锥面的外径自上而下逐渐变小，且所述第三环形锥面与所述第一环形锥面相贴合。

7.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于：所述胶筒与所述第二限位环之间设置有第二支撑环，所述第二支撑环背对所述胶筒的一侧具有自下而上向外倾斜的第二坡面，所述第二限位环能在所述坐封力的作用下沿所述第二坡面向上移动，以能与套管相接触。

8.根据权利要求7所述的密封组件，其特征在于：所述第二限位环包括多个沿周向依次拼接的第二限位块，多个所述第二限位块之间形成供所述中心管穿设的第二通孔，多个所述第二限位块通过第二箍环相连接。

9.根据权利要求8所述的密封组件，其特征在于：每个所述第二限位块上设置有第二凹槽，所述第二箍环设置于所述第二凹槽内。

10.根据权利要求9所述的密封组件，其特征在于：每个所述第二限位块上设置有多个所述第二凹槽，多个所述第二凹槽沿上下方向排列，每个所述第二凹槽内设置有一个所述第二箍环。

11.根据权利要求8所述的密封组件，其特征在于：所述第二坡面为第二环形锥面，且所述第二环形锥面的外径自上而下逐渐变小，所述第二箍环能在所述坐封力的作用下断裂，以使得每个所述第二限位块能沿所述第二环形锥面向上移动。

12.根据权利要求11所述的密封组件，其特征在于：所述第二限位环具有面对所述第二环形锥面的第四环形锥面，所述第四环形锥面的外径自上而下逐渐变大，且所述第四环形锥面与所述第二环形锥面相贴合。

13.根据权利要求7所述的密封组件，其特征在于：所述第一限位环、所述第一支撑环、所述胶筒、所述第二支撑环以及所述第二限位环均为可溶材料。

14.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于：所述第一支撑环包括用于可移动地套设于中心管上的第一顶壁和从所述第一顶壁的外周缘向下延伸的第一侧壁，所述第一坡面设置于所述第一侧壁的外侧，所述第一顶壁用于与所述胶筒相抵。

15.根据权利要求14所述的密封组件，其特征在于：所述胶筒包括靠近所述第一支撑环的第一端胶筒；所述第一侧壁的内侧形成第五环形锥面，所述第五环形锥面的外径从上至下逐渐变大，所述第一端胶筒用于穿设于所述第一侧壁与所述中心管之间，且所述第一端胶筒具有外径从上至下逐渐变大的第六环形锥面，所述第六环形锥面与所述第五环形锥面相贴合。

16.根据权利要求7所述的密封组件，其特征在于：所述第二支撑环包括用于可移动地套设于所述中心管上的第二顶壁和从所述第二顶壁的外周缘向下延伸的第二侧壁，所述第二坡面设置于所述第二侧壁的外侧，所述胶筒第二顶壁用于与所述胶筒相抵。

17.根据权利要求16所述的密封组件，其特征在于：所述胶筒包括靠近所述第二支撑环的第二端胶筒；第二侧壁的内侧形成第七环形锥面，所述第七环形锥面的外径从上至下逐渐变小，所述第二端胶筒用于穿设于所述第二侧壁与所述中心管之间，且所述第二端胶筒具有外径从上至下逐渐变小的第八环形锥面，所述第八环形锥面与所述第七环形锥面相贴合。

18.根据权利要求2所述的密封组件，其特征在于：每个所述第一限位块具有用于面对所述中心管的第一表面，所述第一表面为与所述中心管的外壁相适配的第一弧面。

19.根据权利要求7所述的密封组件，其特征在于：每个所述第二限位块具有用于面对所述中心管的第二表面，所述第二表面为与所述中心管的外壁相适配的第二弧面。