CN209908454U - 一种用于稠油热采井的新型密封结构的隔离封隔器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于稠油热采井的新型密封结构的隔离封隔器装置。所述隔离封隔器装置包括封隔器本体；封隔器本体包括心轴；自上而下，心轴外依次套设有上接头、上规环、密封组件、下规环、液压组件和下接头；上接头分别与心轴和所述上规环相连接，且上接头与心轴之间通过石墨密封圈密封，上接头与上规环之间通过金属密封环密封；下接头分别与心轴和所述液压组件中的活塞套相连接，且下接头与活塞套之间通过金属密封环密封。与现有的隔离封隔器相比较，该新型密封结构的隔离封隔器装置采用模块密封，且胶筒间安装有梯形隔环。

Description

一种用于稠油热采井的新型密封结构的隔离封隔器装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于稠油热采井的新型密封结构的隔离封隔器装置，属于油田开发生产技术领域。

背景技术

稠油在常温下粘度高，采用常规方法开采难度大。国内外稠油油田多采用蒸汽吞吐或蒸汽驱等热力采油方式进行开采，为此，在稠油的开采过程中，需要注入温度高达300℃～350℃的高温蒸汽，以降低稠油的粘度，提高油体流动性，但同时也暴露出一系列急待解决的难题。其中封隔器密封执行机构的高温失效是比较突出的问题。由于在热交变条件下受到相对于常规冷采井更复杂的热腐蚀和热应力作用，多轮次吞吐作业更易导致腐蚀及高温变形失效，从而造成密封失效等安全事故。另外，热采相对于冷采井更易出砂，已有多口热采井因出砂导致生产中断和井下大修作业，出砂在加剧井下管柱冲蚀损坏的同时明显缩短了热采井下封隔器的寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于稠油热采井的新型密封结构的隔离封隔器装置，可满足热采井在高温条件下密封性能的要求，提高注蒸汽多轮次吞吐作业的效率，解决实际生产作业难题。

本实用新型所提供的用于稠油热采井的新型密封结构的隔离封隔器装置，包括封隔器本体；

所述封隔器本体包括心轴；

自上而下，所述心轴外依次套设有上接头、上规环、密封组件、下规环、液压组件和下接头；

所述上接头分别与所述心轴和所述上规环相连接，且所述上接头与所述心轴之间通过石墨密封圈密封，所述上接头与所述上规环之间通过金属密封环密封；

所述下接头分别与所述心轴和所述液压组件中的活塞套相连接，且所述下接头与所述活塞套之间通过金属密封环密封；所述下接头与所述心轴之间通过螺纹连接。

所述的隔离封隔器装置中，所述密封组件包括两个铜环和设于两个所述铜环之间的三个胶筒；

相邻两个所述胶筒之间设有隔环；

所述铜环与所述胶筒之间以及所述隔环与所述胶筒之间均贴合配合。

所述的隔离封隔器装置中，所述隔环沿所述心轴轴向方向的截面为梯形；

采用上述结构的密封组件，在封隔器坐封时三个所述胶筒受挤压变形，由原来的三个胶筒之间的压缩变为三个胶筒与所述隔环间的压缩，压缩变形时三个所述胶筒可沿所述隔环侧面的角度向外部进行爬升压缩，其爬升效果优于三个所述胶筒之间压缩爬升效果。

所述的隔离封隔器装置中，所述液压组件中的活塞与所述活塞套和所述心轴之间均通过所述石墨密封圈密封。

所述的隔离封隔器装置中，所述活塞套与所述心轴之间通过所述石墨密封圈密封。

本实用新型隔离封隔器装置，上部和下部均采用石墨密封圈与金属密封环相互配合密封的方式。

本实用新型的隔离封隔器装置应用于稠油油田热采井中，与现有技术相比，其有益效果是：

(1)本实用新型使用模块密封替代了原隔离封隔器中的O型密封圈，模块密封为石墨密封圈与金属密封环的双重联合密封；

(2)本实用新型的三个胶筒之间有隔环，隔环切面为梯形，且与胶筒之间紧密贴合。在封隔器坐封时三个胶筒受挤压变形，由原来的三个胶筒之间的压缩变为三个胶筒与隔环间的压缩，压缩变形时三个胶筒可沿隔环侧面的角度向外部进行爬升压缩。

附图说明

图1为本实用新型密封结构隔离封隔器结构示意图。

图中各标记如下：

1.上接头；2.石墨密封圈；3.金属密封环；4.上规环；5.铜环；6.胶筒I；7.胶筒II；8.隔环；9.下规环；10.活塞；11.锁环；12.定位销钉；13.剪切销钉；14.活塞套；15.石墨密封圈；16.石墨密封圈；17.石墨密封圈；18.金属密封环；19.下接头；20.心轴。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，结合附图对具体实施方式作进一步的详细说明。

本实用新型提供的用于高温热采井的新型密封结构的隔离封隔器，其结构示意图如图1所示，该新型密封结构的隔离封隔器主要包括上接头1、石墨密封圈2、金属密封环3、上规环4、铜环5、胶筒I6、胶筒II7、隔环8、下规环9、活塞10、锁环11、定位销钉12、剪切销钉13、活塞套14、石墨密封圈15、石墨密封圈16、石墨密封圈 17、金属密封环18、下接头19、心轴20等部分。

具体地，上接头1通过螺纹与心轴20和上规环4分别连接，在上接头1与心轴 20连接处通过石墨密封圈2进行密封，上接头1与上规环4连接处通过金属密封环3 进行密封。在上规环4与下规环9之间为密封组合件，自上而下分别为铜环5、胶筒 I6、隔环8、胶筒II7、隔环8、胶筒I6、铜环5，其中，隔环8沿心轴20的轴向方向的截面为梯形，且隔环8与胶筒I6和胶筒II7紧密贴合。在封隔器坐封时胶筒I6与胶筒II7受挤压变形，由原来的胶筒I6和胶筒II7之间的压缩变为胶筒I6、胶筒II7与隔环8之间的压缩，压缩变形时胶筒I6和胶筒II7可沿隔环8侧面的角度向外部进行爬升压缩，其爬升效果优于胶筒I6和胶筒II7之间压缩爬升效果。

下规环9通过螺纹与活塞10连接，锁环11通过螺纹与活塞10连接，锁环11旋紧后倒转一圈，使锁环11开口与活塞10定位孔对正，装入定位销钉12。活塞10与活塞套14间装有剪切销钉13。活塞10与活塞套14、活塞10与心轴20之间采用石墨密封圈15和石墨密封圈16进行密封，下接头19与活塞套14和心轴20之间分别通过螺纹连接，且在下接头19与活塞套14之间采用金属密封环18进行密封，活塞套14 与心轴20之间采用石墨密封圈17进行密封。该金属密封环18与金属密封环3材质均为铜，在打压坐封时受挤压产生形变进行密封。石墨密封圈2与金属密封环3相互配合完成上部密封，石墨密封圈17与金属密封环18相互配合完成下部密封，最终实现双重联合密封。

本实用新型隔离封隔器的工作原理为：新型密封结构的隔离封隔器在到达预定的位置后，钻杆内正打压，压力推动活塞10，完成与活塞套14间剪切销钉13的剪切作业，带动锁环11、定位销钉12、下规环9向上移动，下规环9挤压密封组合件，两个铜环5对向挤压胶筒I6，胶筒I6挤压隔环8，隔环8挤压胶筒I7，使胶筒I6和胶筒 II7受压缩膨胀，且胶筒I6与胶筒II7沿隔环侧面的角度向外部进行爬升压缩，最终完成封隔器坐封。由于锁环11的内螺纹牙型直面向下，斜面向上，故钻杆内泄压后，锁环11能够保持在原位置不下移，确保封隔器坐封成功。

尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (5)

1.一种用于稠油热采井的新型密封结构的隔离封隔器装置，其特征在于：所述隔离封隔器装置包括封隔器本体；

所述封隔器本体包括心轴；

自上而下，所述心轴外依次套设有上接头、上规环、密封组件、下规环、液压组件和下接头；

所述上接头分别与所述心轴和所述上规环相连接，且所述上接头与所述心轴之间通过石墨密封圈密封，所述上接头与所述上规环之间通过金属密封环密封；

所述下接头分别与所述心轴和所述液压组件中的活塞套相连接，且所述下接头与所述活塞套之间通过金属密封环密封；所述下接头与所述心轴之间通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的隔离封隔器装置，其特征在于：所述密封组件包括两个铜环和设于两个所述铜环之间的三个胶筒；

相邻两个所述胶筒之间设有隔环；

所述铜环与所述胶筒之间以及所述隔环与所述胶筒之间均贴合配合。

3.根据权利要求2所述的隔离封隔器装置，其特征在于：所述隔环沿所述心轴轴向方向的截面为梯形。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的隔离封隔器装置，其特征在于：所述液压组件中的活塞与所述活塞套和所述心轴之间均通过所述石墨密封圈密封。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的隔离封隔器装置，其特征在于：所述活塞套与所述心轴之间通过所述石墨密封圈密封。

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