CN209339900U - 抗高温高压多用途井下密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗高温高压多用途井下密封装置，包括直立的正反螺纹杆(247)，正反螺纹杆(247)外含有从上向下依次套设的螺杆驱动机构(243)、锚爪椎体(244)、密封钢体(248)和密封件椎体(2411)，螺杆驱动机构(243)能够驱动正反螺纹杆(247)自转，锚爪椎体(244)和密封件椎体(2411)均与正反螺纹杆(247)螺纹连接，锚爪椎体(244)的内螺纹的旋向与密封件椎体(2411)的内螺纹的旋向相反，密封钢体(248)与正反螺纹杆(247)间隙配合。该抗高温高压多用途井下密封装置采用金属机械结构，既能耐受500℃以上的高温和25兆帕以上的高压，又能在井下多次随管柱上提重复使用。

Description

抗高温高压多用途井下密封装置

技术领域

本实用新型涉及原油开采和煤炭地下气化技术领域，具体的是一种抗高温高压多用途井下密封装置。

背景技术

目前现有的井下封隔器通常采用座封方式，普通采用液压、机械压重及高压气体膨胀(炸药燃烧)等操作手段，使井下封隔器的密封元件轴向缩短，径向胀大，密封油管和套管之间的环形空间，从而实现封隔油层流体和套管通道的目的。常规井下封隔器的密封部件的材质通常为橡胶，因而井下封隔器的最高耐温度只有200℃，热采封隔器最高耐温370℃，并且只能工作一次，不能在井下多次使用。

实用新型内容

为了解决现有井下封隔器耐高温能力较差的问题。本实用新型提供了一种抗高温高压多用途井下密封装置，该抗高温高压多用途井下密封装置采用金属机械结构，既能耐受500℃以上的高温和25兆帕以上的高压，又能在井下多次随管柱上提重复使用，可以在原油开采和煤炭地下气化等多种领域和用途中使用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术实用新型是：一种抗高温高压多用途井下密封装置，包括直立的正反螺纹杆，正反螺纹杆外含有从上向下依次套设的螺杆驱动机构、锚爪椎体、密封钢体和密封件椎体，螺杆驱动机构能够驱动正反螺纹杆自转，密封钢体的上端沿周向间隔的设有多个锚爪安装槽，每个所述锚爪安装槽内均通过锚爪销轴铰接有锚爪，密封钢体的下端沿周向间隔的设有多个扇片安装槽，每个所述扇片安装槽内均通过扇片销轴铰接有金属密封扇片，锚爪椎体和密封件椎体均与正反螺纹杆螺纹连接，锚爪椎体的内螺纹的旋向与密封件椎体的内螺纹的旋向相反，密封钢体与正反螺纹杆间隙配合。

锚爪的一端通过锚爪销轴铰接于所述锚爪安装槽内，锚爪的另一端的位于密封钢体的外侧，且锚爪的另一端的位于锚爪的一端的上方，当正反螺纹杆自转时，锚爪椎体能够向下移动并推动锚爪以锚爪销轴为轴向下转动。

密封钢体的上端的外表面设有正多形结构，锚爪椎体的下端的内侧设有下插入槽，密封钢体的上端匹配的插接于锚爪椎体的下端内，锚爪椎体的下端的外侧呈锥形结构或球形结构。

金属密封扇片的一端通过扇片销轴铰接于所述扇片安装槽内，金属密封扇片的另一端的位于密封钢体的外侧，且金属密封扇片的另一端的位于金属密封扇片的一端的下方，当正反螺纹杆自转时，密封件椎体能够向上移动并推动金属密封扇片以扇片销轴为轴向上转动，使相邻的金属密封扇片连接形成封闭的环状结构。

密封钢体的下端的外表面设有正多形结构，密封件椎体的上端的内侧设有上插入槽，密封钢体的下端匹配的插接于密封件椎体的上端内，密封件椎体的上端的外侧呈锥形结构或球形结构。

螺杆驱动机构呈环形结构，螺杆驱动机构能够套设于油管外并与油管连接固定。

锚爪连接有能够使锚爪复位的弹性部件。

正反螺纹杆的下端外固定有限位部件，限位部件位于密封件椎体的下方。

正反螺纹杆内含有沿竖直方向贯通的通孔。

本实用新型的有益效果是：该抗高温高压多用途井下密封装置采用金属的机械结构，既能耐受500℃以上的高温和25兆帕以上的高压，又能在井下多次随管柱上提重复使用，可以在原油开采和煤炭地下气化等多种领域和用途中使用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述抗高温高压多用途井下密封装置的结构示意图。

图2是图1中沿A-A方向的剖视图。

图3是图1中沿B-B方向的剖视图。

22、油管；

241、弹性部件；242、套管；243、螺杆驱动机构；244、锚爪椎体；245、锚爪；246、锚爪销轴；247、正反螺纹杆；248、密封钢体；249、扇片销轴；2410、金属密封扇片；2411、密封件椎体；2412、限位部件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种抗高温高压多用途井下密封装置，包括直立的正反螺纹杆247，沿从上向下的方向，正反螺纹杆247外依次套设有螺杆驱动机构243、锚爪椎体244、密封钢体248和密封件椎体2411，螺杆驱动机构243能够驱动正反螺纹杆247自转，即螺杆驱动机构243能够驱动正反螺纹杆247以正反螺纹杆247的中心线为轴旋转，密封钢体248的上端沿周向均匀间隔的设有多个锚爪安装槽，每个所述锚爪安装槽内均通过锚爪销轴246铰接有锚爪245，密封钢体248的下端沿周向均匀间隔的设有多个扇片安装槽，每个所述扇片安装槽内均通过扇片销轴249铰接有金属密封扇片2410，锚爪椎体244和密封件椎体2411均与正反螺纹杆247螺纹连接，锚爪椎体244的内螺纹的旋向与密封件椎体2411的内螺纹的旋向相反，密封钢体248与正反螺纹杆247间隙配合，如图1所示。

锚爪椎体244、密封钢体248和密封件椎体2411均呈筒状结构，锚爪椎体244和密封件椎体2411仅能够相对于密封钢体248移动而不能相对于密封钢体248转动。扇片销轴249的中心线和锚爪销轴246的中心线均垂直于正反螺纹杆247的中心线，正反螺纹杆247的上部和下部均设有外螺纹，正反螺纹杆247的上部外螺纹的旋向与下部外螺纹的旋向相反。当正反螺纹杆247逆时针自转时，锚爪椎体244与密封件椎体2411相向移动，即锚爪椎体244向下移动、密封件椎体2411向上移动；当正反螺纹杆247顺时针自转时，锚爪椎体244与密封件椎体2411反向移动，即锚爪椎体244向上移动、密封件椎体2411向下移动。

在本实施例中，锚爪245的一端通过锚爪销轴246铰接于所述锚爪安装槽内，锚爪245的另一端的位于密封钢体248的外侧，且锚爪245的另一端的位于锚爪245的一端的上方，锚爪245始终倾斜设置。当正反螺纹杆247自转时，锚爪椎体244能够向下移动并推动锚爪245以锚爪销轴246为轴向下转动，从而使锚爪245处于撑开状态，以起到固定该抗高温高压多用途井下密封装置的作用，如图1和图2所示。

在本实施例中，为了使锚爪椎体244仅能够上下移动而不能随正反螺纹杆247旋转，密封钢体248的上端的外表面设有正多形结构，锚爪椎体244的下端的内侧设有正多形的下插入槽，密封钢体248的上端匹配的插接于锚爪椎体244的下端内，如图1所示。锚爪椎体244的下端的外侧呈锥形结构或球形结构，锚爪椎体244的下端的外侧可以设有与所述锚爪安装槽相对应的下凸出部。

在本实施例中，金属密封扇片2410的一端通过扇片销轴249铰接于所述扇片安装槽内，金属密封扇片2410的另一端的位于密封钢体248的外侧，且金属密封扇片2410的另一端的位于金属密封扇片2410的一端的下方，金属密封扇片2410始终倾斜设置。当正反螺纹杆247自转时，密封件椎体2411能够向上移动并推动金属密封扇片2410以扇片销轴249为轴向上转动，使相邻的两个金属密封扇片2410连接形成封闭的环状结构。如图3所示，此时金属密封扇片2410撑开状态，沿密封钢体248的周向，相邻的两个金属密封扇片2410的边缘层叠设置，金属密封扇片2410撑开后形成的环状结构将能够密封密封钢体248与套管242之间的环形空间。

在本实施例中，为了使密封件椎体2411仅能够上下移动而不能随正反螺纹杆247旋转，密封钢体248的下端的外表面设有正多形结构，密封件椎体2411的上端的内侧设有正多形的上插入槽，密封钢体248的下端匹配的插接于密封件椎体2411的上端内，如图1所示。密封件椎体2411的上端的外侧呈锥形结构或球形结构，密封件椎体2411的上端的外侧设有与所述扇片安装槽相对应的上凸出部。

在本实施例中，螺杆驱动机构243呈环形结构，螺杆驱动机构243能够套设于油管22外并与油管22连接固定。螺杆驱动机构243含有用于驱动正反螺纹杆247自转的驱动电机。为了便于使用后上提该抗高温高压多用途井下密封装置，锚爪245连接有能够使锚爪245复位的弹性部件241，弹性部件241的一端与锚爪245连接，弹性部件241的另一端可以与螺杆驱动机构243或密封钢体248连接。

在本实施例中，为了防止密封件椎体2411脱离正反螺纹杆247，正反螺纹杆247的下端外固定有限位部件2412，限位部件2412可以为环形，限位部件2412位于密封件椎体2411的下方。另外，正反螺纹杆247内含有沿竖直方向贯通的通孔，正反螺纹杆247与油管22间隙配合。

使用时，首先在地面将所述抗高温高压多用途井下密封装置套设于油管22的下端，使螺杆驱动机构243与油管22固定，即螺杆驱动机构243不能相对于油管22移动或转动。此时，正反螺纹杆247自转时，锚爪椎体244、密封钢体248和密封件椎体2411将随正反螺纹杆247同步自转，锚爪椎体244与密封件椎体2411之间不会相向或反向移动。

本实用新型所述抗高温高压多用途井下密封装置适用的情况为，所述抗高温高压多用途井下密封装置下入至套管242的预定位置后，在重力的作用下，锚爪245的另一端能够与套管242的内表面相接触。将所述抗高温高压多用途井下密封装置下入到套管242内的预定位置后，锚爪245的另一端与套管242的内表面相接触，此时螺杆驱动机构243驱动正反螺纹杆247逆时针自转，锚爪245的另一端与套管242的内表面之间的阻力将阻碍锚爪245和密封钢体248自转，即密封钢体248不能随螺杆驱动机构243自转，则锚爪椎体244将向下移动并推动锚爪245以锚爪销轴246为轴向下转动，将进一步增大锚爪245的锚固力，密封件椎体2411向上移动并推动金属密封扇片2410以扇片销轴249为轴向上转动，从而实现锚固和密封，如图1所示。

结束适用时，螺杆驱动机构243驱动正反螺纹杆247顺时针自转，锚爪椎体244将向上移动，密封件椎体2411向下移动，解除锚固和密封状态，则可以将所述抗高温高压多用途井下密封装置随油管22上提至地面。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术实用新型之间、技术实用新型与技术实用新型之间均可以自由组合使用。

Claims (9)

1.一种抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，该抗高温高压多用途井下密封装置包括直立的正反螺纹杆(247)，正反螺纹杆(247)外含有从上向下依次套设的螺杆驱动机构(243)、锚爪椎体(244)、密封钢体(248)和密封件椎体(2411)，螺杆驱动机构(243)能够驱动正反螺纹杆(247)自转，密封钢体(248)的上端沿周向间隔的设有多个锚爪安装槽，每个所述锚爪安装槽内均通过锚爪销轴(246)铰接有锚爪(245)，密封钢体(248)的下端沿周向间隔的设有多个扇片安装槽，每个所述扇片安装槽内均通过扇片销轴(249)铰接有金属密封扇片(2410)，锚爪椎体(244)和密封件椎体(2411)均与正反螺纹杆(247)螺纹连接，锚爪椎体(244)的内螺纹的旋向与密封件椎体(2411)的内螺纹的旋向相反，密封钢体(248)与正反螺纹杆(247)间隙配合。

2.根据权利要求1所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，锚爪(245)的一端通过锚爪销轴(246)铰接于所述锚爪安装槽内，锚爪(245)的另一端的位于密封钢体(248)的外侧，且锚爪(245)的另一端的位于锚爪(245)的一端的上方，当正反螺纹杆(247)自转时，锚爪椎体(244)能够向下移动并推动锚爪(245)以锚爪销轴(246)为轴向下转动。

3.根据权利要求2所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，密封钢体(248)的上端的外表面设有正多形结构，锚爪椎体(244)的下端的内侧设有下插入槽，密封钢体(248)的上端匹配的插接于锚爪椎体(244)的下端内，锚爪椎体(244)的下端的外侧呈锥形结构或球形结构。

4.根据权利要求1所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，金属密封扇片(2410)的一端通过扇片销轴(249)铰接于所述扇片安装槽内，金属密封扇片(2410)的另一端的位于密封钢体(248)的外侧，且金属密封扇片(2410)的另一端的位于金属密封扇片(2410)的一端的下方，当正反螺纹杆(247)自转时，密封件椎体(2411)能够向上移动并推动金属密封扇片(2410)以扇片销轴(249)为轴向上转动，使相邻的金属密封扇片(2410)连接形成封闭的环状结构。

5.根据权利要求4所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，密封钢体(248)的下端的外表面设有正多形结构，密封件椎体(2411)的上端的内侧设有上插入槽，密封钢体(248)的下端匹配的插接于密封件椎体(2411)的上端内，密封件椎体(2411)的上端的外侧呈锥形结构或球形结构。

6.根据权利要求1所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，螺杆驱动机构(243)呈环形结构，螺杆驱动机构(243)能够套设于油管(22)外并与油管(22)连接固定。

7.根据权利要求1所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，锚爪(245)连接有能够使锚爪(245)复位的弹性部件(241)。

8.根据权利要求1所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，正反螺纹杆(247)的下端外固定有限位部件(2412)，限位部件(2412)位于密封件椎体(2411)的下方。

9.根据权利要求1所述的抗高温高压多用途井下密封装置，其特征在于，正反螺纹杆(247)内含有沿竖直方向贯通的通孔。