CN218624162U - 一种用于封隔器的密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于封隔器的密封装置，包括骨架、设置在所述骨架的外侧壁上的限位槽、设置在所述限位槽内的密封圈，所述密封圈凸出所述限位槽，所述密封圈包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第二密封圈的外径大于所述第一密封圈和所述第三密封圈的外径。本实用新型提供的技术方案，具有结构简单、成本较低的特点。

Description

一种用于封隔器的密封装置

技术领域

本实用新型封隔器密封领域，具体涉及一种用于封隔器的密封装置。

背景技术

随着油田不断深入的开发，油田的生产时间也在不断的延长，而高温高压油井的开发不断增多，对于油井内使用工具的可靠性要求则越来越高。

封隔器是油井开发中十分重要的一个使用工具，其中封隔器中最容易损坏的是封隔器内的密封装置，密封装置容易在高温高压的井况下被撕裂损坏，如果密封装置损坏会影响封隔器的使用，从而则需要进行修井，会降低生产时效，使得开采成本升高。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型目的在于提供一种用于封隔器的密封装置，可以避免密封装置在封隔器坐封后受到反向压力被挤出，并且不易在高温高压的井况下被撕裂损坏，从而提高封隔器的可靠性。

根据本实用新型的提供的一种用于封隔器的密封装置，包括骨架、设置在所述骨架的外侧壁上的限位槽、设置在所述限位槽内的密封圈，所述密封圈凸出所述限位槽，所述密封圈包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第二密封圈的外径大于所述第一密封圈和所述第三密封圈的外径。

进一步地，所述骨架的外侧壁上沿周向设置有四圈护肩，所述护肩夹持构成所述限位槽；

所述护肩包括第一护肩、第二护肩、第三护肩、第四护肩，所述第一护肩与所述第二护肩互相平行，所述第三护肩与所述第四护肩互相平行，所述第一护肩、所述第二护肩与所述第三护肩、所述第四护肩相对倾斜设置。

进一步地，所述第一护肩与所述第二护肩之间形成第一限位槽，所述第二护肩与所述第三护肩之间形成第二限位槽，所述第三护肩与所述第四护肩之间形成第三限位槽；

所述第一密封圈设置在所述第一限位槽的内部，所述第二密封圈设置在所述第二限位槽的内部，所述第三密封圈设置在所述第三限位槽的内部。

进一步地，所述第一限位槽与所述第三限位槽的截面均呈平行四边形而且相对倾斜设置，所述第一密封圈和所述第三密封圈的截面形状分别与所述第一限位槽和所述第三限位槽的截面形状相对应；所述第二限位槽的截面呈梯形，所述第二密封圈的截面形状与所述第二限位槽的截面形状相对应。

进一步地，所述第一密封圈的外侧壁上设置有第一凹槽，所述第一凹槽将所述第一密封圈的外侧壁分为第一密封部和第二密封部，所述第一密封部的外径大于所述第二密封部的外径。

进一步地，所述第二密封圈的外侧壁上设置有第二凹槽，所述第二凹槽将所述第二密封圈的外侧壁分为第三密封部和第四密封部，所述第三密封部的外径与所述第四密封部的外径一致。

进一步地，所述第三密封圈的外侧壁上设置有第三凹槽，所述第三凹槽将所述第三密封圈的外侧壁分为第五密封部和第六密封部，所述第六密封部的直径大于所述第五密封部的直径。

进一步地，所述第三密封部和所述第四密封部的外径均大于所述第一密封部和所述第六密封部的外径。

进一步地，所述第一密封部的外径比所述第二密封部的外径、所述第二护肩的外径高0.8mm-1.2mm；

所述第六密封部的外径比所述第五密封部的外径、所述第三护肩的外径高0.8mm-1.2mm；

所述第三密封部和所述第四密封部的外径比所述第一密封部和所述第六密封部的外径高2.3mm-2.7mm；

所述第二护肩和所述第三护肩比所述第一护肩和所述第四护肩的外径高2.3mm-2.7mm。

进一步地，所述骨架的内侧壁上设置有第一密封槽和第二密封槽，所述第一密封槽的内部设置有第四密封圈，所述第二密封槽的内部设置有第五密封圈；

所述骨架采用硫化橡胶材质。

本实用新型提供的技术方案具有以下优点：

(1)骨架的外侧壁上设置有限位槽，密封圈设置在限位槽内，通过限位槽可以将密封圈固定在限位槽内，可以避免密封圈在封隔器坐封后受到反向压力被挤出，从而可以增加封隔器的使用寿命，减少修井的次数，提高效率和降低成本。

(2)具有结构简单、使用方便、成本较低的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的密封装置的立体图；

图2为本实用新型实施例的密封装置的主视图；

图3为本实用新型实施例的骨架的主视图；

图4为本实用新型实施例的密封装置的应用在封隔器内的局部剖视图。

附图标记说明：骨架1；第一护肩11；第二护肩12；第三护肩13；第四护肩14；第一限位槽15；第二限位槽16；第三限位槽17；第一密封槽18；第二密封槽19；第一密封圈2；第一密封部21；第二密封部22；第一凹槽23；第二密封圈33；第三密封部31：第四密封部32；第二凹槽33；第三密封圈4；第五密封部41；第六密封部42；第三凹槽43；第四密封圈5；第五密封圈6；中心管7；套管8。

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种做进一步详细的描述。

如图1、图2和图4所示，本实施例公开了一种用于封隔器的密封装置，包括骨架1、设置在骨架1的外侧壁上的限位槽、设置在限位槽内的密封圈，密封圈凸出限位槽，密封圈包括第一密封圈2、第二密封圈3和第三密封圈4，第二密封圈3的外径大于第一密封圈2和第三密封圈4的外径。

进一步说明，骨架1的外侧壁上设置有限位槽，密封圈设置在限位槽内，通过限位槽可以将密封圈固定在限位槽内，可以避免密封圈在封隔器坐封后受到反向压力被挤出，从而可以增加封隔器的使用寿命，减少修井的次数，提高效率和降低成本。

其中，密封圈凸出限位槽的上端，密封装置受压后骨架和密封圈受到外力挤压，使得密封圈和骨架受到挤压与套筒的内壁贴合在一起，从而实现密封。

进一步说明，第二密封圈3的外径大于第一密封圈2和第三密封圈4的外径，其中，第二密封圈3设置在第一密封圈2和第二密封圈3之间，形成了中间高，两边低的结构，当密封装置受到外力挤压后，因高度差则坐封过程为逐级压缩，由中间的第二密封圈首先实现密封，两边的第一密封圈和第三密封圈再密封的过程，可以实现密封装置与套管8之间完全密封。

如图3所示，本实施例中，骨架1的外侧壁上沿周向设置有四圈护肩，护肩夹持构成限位槽；

护肩包括第一护肩11、第二护肩12、第三护肩13、第四护肩14，第一护肩11与第二护肩12互相平行，第三护肩13与第四护肩14互相平行，第一护肩11、第二护肩12与第三护肩13、第四护肩14相对倾斜设置。

进一步说明，骨架1的外侧壁上沿周向设置有四圈护肩，每圈护肩均倾斜设置，为薄片状，相邻的护肩之间的空间形成了限位槽，密封圈放置在限位槽的内部。

进一步说明，第一护肩11设置在骨架1的第一端，第四护肩14设置在骨架1的第二端，第二护肩12与第三护肩13依次设置在第一护肩11与第四护肩14之间，第一护肩11与第二护肩12平行且向第三护肩13和第四护肩14的方向倾斜，第三护肩13与第四护肩14平行且向第一护肩11和第二护肩12的方向倾斜。

其中，倾斜设置的护肩结构有利于保护放置在限位槽内的密封圈，可以避免封隔器坐封后密封圈受到反向挤压的压力被挤出，因为倾斜方向与受力方向相同，可以使得骨架1不易被挤压的外力撕裂损坏。

本实施例中，第一护肩11与第二护肩12之间形成第一限位槽15，第二护肩12与第三护肩13之间形成第二限位槽16，第三护肩13与第四护肩14之间形成第三限位槽17；

第一密封圈2设置在第一限位槽15的内部，第二密封圈3设置在第二限位槽16的内部，第三密封圈4设置在第三限位槽17的内部。

进一步说明，第一护肩11与第二护肩12相邻，第一护肩11与第二护肩12之间的空间形成第一限位槽15，第一密封圈2放置在第一限位槽15的内部；第二护肩12与第三护肩13相邻，第二护肩12与第三护肩13之间的空间形成了第二限位槽16，第二密封圈3放置在第二限位槽16的内部；第三护肩13与第四护肩14相邻，第三护肩13与第四护肩14之间的空间形成了第三限位槽17，第三密封圈4放置在第三限位槽17的内部。

本实施例中，第一限位槽15与第三限位槽17的截面均呈平行四边形而且相对倾斜设置，第一密封圈2和第三密封圈4的截面形状分别与第一限位槽15和第三限位槽17的截面形状相对应；第二限位槽16的截面呈梯形，第二密封圈3的截面形状与第二限位槽16的截面形状相对应。

进一步说明，第一限位槽15的截面形状与第一密封圈2的截面形状相对应，第二限位槽16的截面形状与第二密封圈3的截面形状相对应，第三限位槽17的截面形状与第三密封圈4的截面形状相对应，便于将对应的密封圈放置在对应的限位槽内；其中第一限位槽15的截面呈平行四边形，向第二限位槽16的方向倾斜，第三限位槽17的截面呈平行四边形，同样向第二限位槽16的方向倾斜，因为第一限位槽15和第三限位槽17的倾斜方向均向第二限位槽16的方向倾斜，并且第二限位槽16位于第一限位槽15与第三限位槽17之间，所以第二限位槽16的两边相对倾斜，所述第二限位槽16的截面为梯形。

优选地，第一限位槽15的截面与第三限位槽17截面形状均为平行四边形，平行四边形的锐角选择为45°-65°，当封隔器坐封时，骨架1受到外力的挤压，倾斜45°-65°相对于其他角度骨架1的稳定性更高，不容易被撕裂损坏，从而可以提高密封装置的使用寿命，从而延长封隔器的使用寿命，提高效率，降低成本。

本实施例中，第一密封圈2的外侧壁上设置有第一凹槽23，第一凹槽23将第一密封圈2的外侧壁分为第一密封部21和第二密封部22，第一密封部21的外径大于第二密封部22的外径。

进一步说明，第一凹槽23将第一密封圈2的外侧壁分为第一密封部21和第二密封部22，第一密封部21靠近第一护肩11的位置，第二密封部22靠近第二护肩12的位置，第一密封部21的外径大于第二密封部22的外径，当封隔器坐封时，第一密封部21处相对于第二密封部22处优先密封，形成逐级压缩密封。

本实施例中，第二密封圈3的外侧壁上设置有第二凹槽33，第二凹槽33将第二密封圈3的外侧壁分为第三密封部31和第四密封部32，第三密封部31的外径与第四密封部32的外径一致。

进一步说明，第二凹槽33将第二密封圈3的外侧壁分为第三密封部31和第四密封部32，第三密封部31的靠近第二护肩12的位置，第四密封部32靠近第三护肩13的位置，第二密封圈3为两边等高、中间低的凹槽型结构，当封隔器坐封时，坐封过程为逐级压缩。

本实施例中，第三密封圈4的外侧壁上设置有第三凹槽43，第三凹槽43将第三密封圈4的外侧壁分为第五密封部41和第六密封部42，第六密封部42的直径大于第五密封部41的直径。

进一步说明，第三凹槽43将第三密封圈4的外侧壁分为第五密封部41和第六密封部42，第五密封部41靠近第三护肩13的位置，第六密封部42靠近第四护肩14的位置，第六密封部42的外径大于第五密封部41的外径，当封隔器坐封时，第六密封部42处相对于第五密封部41处优先密封，形成逐级压缩密封。

本实施例中，第三密封部31和第四密封部32的外径均大于第一密封部21和第六密封部42的外径。

进一步说明，第三密封部31和第四密封部32的外径比第一密封部21和第六密封部42的外径高，在封隔器坐封的时候，当给与密封装置预设的外力，可以使得第二密封圈3优先于第一密封圈2和第三密封圈4密封，并且第三密封部31与第四密封部32同时与套管8的内壁接触实现密封，由高度差形成逐级密封。

本实施例中，第一密封部21的外径比第二密封部22的外径、第二护肩12的外径高0.8mm-1.2mm；

第六密封部42的外径比第五密封部41的外径、第三护肩13的外径高0.8mm-1.2mm；

第三密封部31和第四密封部32的外径比第一密封部21和第六密封部42的外径高2.3mm-2.7mm；

第二护肩12和第三护肩13比第一护肩11和第四护肩14的外径高2.3mm-2.7mm。

优选地，第一密封部21的外径比第二密封部22的外径、第二护肩12的外径高1mm；第六密封部42的外径比第五密封部41的外径、第三护肩13的外径高1mm；第三密封部31和第四密封部32的外径比第一密封部21和第六密封部42的外径高2.5mm；第二护肩12和第三护肩13比第一护肩11和第四护肩14的外径高2.5mm；在封隔器坐封的时候，当给与密封装置预设的外力，可以使得第一护肩11和第四护肩14的外壁与套管8的外壁密封，其密封过程为，首先第三密封部31和第四密封部32密封，然后第一密封部21和第六密封部42密封，其次第二密封部22、第五密封部41、第二护肩12和第三护肩13密封，最后第一护肩11和第四护肩14密封，由高度差形成了逐级压缩密封，实现了从中间到两边再到中间再到两边的密封过程，可以实现密封装置与套管8之间完全密封。

另外，在封隔状态下，骨架1会紧贴套管8的内壁，锚定在套管8的内壁上，与普通骨架1相比，该骨架1具有锚定力，可以承受一定的轴向载荷，可以在一定程度上缓解卡瓦压力，同时提高封隔器的锚定性能，增加封隔器的使用寿命，减少修井次数，提高效率和效益。

第二护肩12和第三护肩13的外径一致，第一护肩11和第四护肩14的外径一致。

本实施例中，骨架1的内侧壁上设置有第一密封槽18和第二密封槽19，第一密封槽18的内部设置有第四密封圈5，第二密封槽19的内部设置有第五密封圈6；

骨架1采用硫化橡胶材质。

进一步说明，骨架1的内侧壁会套接在封隔器的中心管7的外侧壁上，在骨架1的内侧壁上设置有第一密封槽18和第二密封槽19，第一密封槽18的内部设置有第四密封圈5，第二密封槽19的内部设置有第五密封圈6，通过第四密封圈5与第五密封圈6将骨架1与中心管7之间密封，防止封隔器无法完全坐封。

进一步说明，骨架1采用硫化橡胶材质，具有高弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等优点，适用于高温高压的井况。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于封隔器的密封装置，其特征在于，包括骨架、设置在所述骨架的外侧壁上的限位槽、设置在所述限位槽内的密封圈，所述密封圈凸出所述限位槽，所述密封圈包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，所述第二密封圈的外径大于所述第一密封圈和所述第三密封圈的外径。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述骨架的外侧壁上沿周向设置有四圈护肩，所述护肩夹持构成所述限位槽；

所述护肩包括第一护肩、第二护肩、第三护肩、第四护肩，所述第一护肩与所述第二护肩互相平行，所述第三护肩与所述第四护肩互相平行，所述第一护肩、所述第二护肩与所述第三护肩、所述第四护肩相对倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述第一护肩与所述第二护肩之间形成第一限位槽，所述第二护肩与所述第三护肩之间形成第二限位槽，所述第三护肩与所述第四护肩之间形成第三限位槽；

所述第一密封圈设置在所述第一限位槽的内部，所述第二密封圈设置在所述第二限位槽的内部，所述第三密封圈设置在所述第三限位槽的内部。

4.根据权利要求3所述的密封装置，其特征在于，所述第一限位槽与所述第三限位槽的截面均呈平行四边形而且相对倾斜设置，所述第一密封圈和所述第三密封圈的截面形状分别与所述第一限位槽和所述第三限位槽的截面形状相对应；所述第二限位槽的截面呈梯形，所述第二密封圈的截面形状与所述第二限位槽的截面形状相对应。

5.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封圈的外侧壁上设置有第一凹槽，所述第一凹槽将所述第一密封圈的外侧壁分为第一密封部和第二密封部，所述第一密封部的外径大于所述第二密封部的外径。

6.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述第二密封圈的外侧壁上设置有第二凹槽，所述第二凹槽将所述第二密封圈的外侧壁分为第三密封部和第四密封部，所述第三密封部的外径与所述第四密封部的外径一致。

7.根据权利要求6所述的密封装置，其特征在于，所述第三密封圈的外侧壁上设置有第三凹槽，所述第三凹槽将所述第三密封圈的外侧壁分为第五密封部和第六密封部，所述第六密封部的直径大于所述第五密封部的直径。

8.根据权利要求7所述的密封装置，其特征在于，所述第三密封部和所述第四密封部的外径均大于所述第一密封部和所述第六密封部的外径。

9.根据权利要求8所述的密封装置，其特征在于，所述第一密封部的外径比所述第二密封部的外径、所述第二护肩的外径高0.8mm-1.2mm；

所述第六密封部的外径比所述第五密封部的外径、所述第三护肩的外径高0.8mm-1.2mm；

所述第三密封部和所述第四密封部的外径比所述第一密封部和所述第六密封部的外径高2.3mm-2.7mm；

所述第二护肩和所述第三护肩比所述第一护肩和所述第四护肩的外径高2.3mm-2.7mm。

10.根据权利要求1-9任一项所述的密封装置，其特征在于，所述骨架的内侧壁上设置有第一密封槽和第二密封槽，所述第一密封槽的内部设置有第四密封圈，所述第二密封槽的内部设置有第五密封圈；

所述骨架采用硫化橡胶材质。

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