強制解封蒸汽驅封隔器的製作方法

2024-01-21 22:06:15 5

專利名稱：強制解封蒸汽驅封隔器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及稠油注汽開採用密封油套環空的井下工具，特別是一種強制解封蒸汽驅封隔器。
技術背景 注蒸汽高溫封隔器是稠油注汽開採井下隔熱管柱的重要組成部分，對於減少井熱損失、保護套管、提高井底蒸汽幹度、改善注汽效果是至關重要的。特別是蒸汽驅開採對高溫封隔器的密封、解封性能有更高的要求。但現有的蒸汽驅封隔器一般都採用機械式密封結構，即將高溫密封元件或者是密封總成設置在封隔器中，隨著注汽管柱一起下入到注汽井中，再利用卡瓦將封隔器固定在油套環空之間，當由隔熱油管注入蒸汽時，密封元件或者是密封總成向外膨脹，推動封隔元件向外擴張，實現自封，此時座封力為密封元件和熱蒸汽的合力。這樣的封隔器便起到了封隔油管和套管環空的目的。但這樣的封隔器結構複雜，而且隨著高溫蒸汽的注入和停住，必然會帶來油套環空壓力和溫度的改變，密封元件的密封性能就要產生改變，封隔器的座封隔熱效果就要受到影響，尤其是在長時間的注汽開採過程中。這就是說，現有的封隔器無法實現座封性能改變的自補償，從而不能可靠、長效密封油套環空，使井筒熱損失加大，井底蒸汽幹度降低。
技術內容 本實用新型的目的在於提供一種強制解封蒸汽驅封隔器，解決了高溫封隔器的密封自補問題，實現對油套環空的可靠長效座封，並可強制解封。本實用新型的目的是這樣實現的。該強制解封蒸汽驅封隔器包括密封件、連接體，密封件環套在連接體外部；外中心管、內中心管，外中心管環套在內中心管外周；上錐體、下錐體，上錐體和下錐體之間設置有卡瓦，外中心管一端與連接體相連，另一端設置有擋環、球座、鎖塊、滑套，外中心管外還設置有一級液缸、限位鎖塊、二級液缸；一級液缸包括液缸蓋、活塞，液缸蓋通過座封銷釘與連接體連接，活塞與連接體通過螺紋聯結，二級液缸包括二級液缸蓋、活塞、墊環、鎖緊環、止退帽，活塞通過卡瓦座封銷釘與外中心管連接，通過止退螺紋與鎖緊環連接，二級液缸通過止退帽與上錐體連接。
本實用新型由於採用液壓缸向密封件提供穩定密封壓力，實現對密封件因注入蒸汽壓力、溫度的改變而出現的密封性能改變進行補償，從而可以可靠、長效密封油套環空，減低井筒熱損失加大，提高井底蒸汽幹度，同時可以進行強制解封。


附圖1為本實用新型的結構示意圖。
附圖2為本實用新型的上錐體卡瓦槽示意圖。
附圖3為本實用新型的下錐體卡瓦槽示意圖。
實施方式 由附圖1可以看出，為本實用新型的強制解封蒸汽驅封隔器包括密封件1、連接體2，密封件1環套在連接體2外部；外中心管7、內中心管8，外中心管7環套在內中心管8外周；上錐體17、下錐體22，上錐體17和下錐體22之間設置有卡瓦18，外中心管7一端與連接體2相連，另一端設置有擋環26、球座27、鎖塊28、滑套29，外中心管7外還設置有一級液缸4、限位鎖塊11、二級液缸10；一級液缸4包括液缸蓋3、活塞6，液缸蓋3通過座封銷釘5與連接體2連接，活塞6與連按體2通過螺紋聯結，二級液缸10包括二級液缸蓋9、活塞12、墊環13、鎖緊環14、止退帽16，活塞12通過卡瓦座封銷釘15與外中心管7連接，通過止退螺紋與鎖緊環14連接，二級液缸10通過止退帽16與上錐體17連接。
在外中心管7與下錐體22的環空中還設置有彈性儲能體21，彈性儲能體21兩端分別由解封環19、墊環20、剪切環23、止迴環24限定，解封銷釘25將剪切環23與外中心管7連接在一起。
地面安裝時，擰入座封銷釘5將連接體2與液缸蓋3接連，活塞6與連接體2通過螺紋聯結，一級液缸4上端與液缸蓋3通過螺紋聯結，限位鎖塊11安裝在外中心管7上，限定了內中心管8、外中心管7及一級液缸蓋3的相對位置，活塞12 與鎖緊環14通過止退螺紋聯結，二級液缸10上端與液缸蓋9通過螺紋聯結，其下端與止退帽16通過螺紋聯結，擰入活塞12的卡瓦座封銷釘15將活塞12與外中心管7連接，彈性儲能體21安裝在外中心管7與下錐體22的環空中，其兩端分別由墊環20、剪切環23限定，當下錐體22向下彈出時，與止迴環24通過止退螺紋嚙合在一起，解封銷釘25將剪切環23與外中心管7連接在一起，安裝在外中心管7下端的鎖塊28將擋環26限位。
該封隔器下入油套環空之前，根據設計，分別預設一級液缸4和二級液缸10的座封壓力，然後將該封隔器下入預定位置，座封在油套環空之間。當由隔熱油管注入蒸汽時，密封1件向外膨脹，實現自封，此時座封力為密封件1和熱蒸汽的合力。當注入蒸汽溫度、壓力產生改變時，密封1的膨脹力就要產生改變，使其密封位置和壓力產生改變，此時一級液缸4的活塞6在預設壓力作用下，推動連接體2作用於密封件1，使密封件1保持預定的位置，並產生膨脹力，從而補償因蒸汽溫度、壓力變化而產生的密封隔熱效果的變化，長期可靠的密封油套環空，提高注汽效果，保持井底蒸汽幹度。
二級液缸10通過止退帽16與上錐體17連接，二級液缸10的活塞12產生的推力作用於上錐體17，使卡瓦18在上錐體17和下錐體22的雙向壓力作用下，實現雙向卡瓦座封，從而使封隔器的座封更加長效可靠。
該封隔器還設置有彈性儲能補償機構21，卡瓦18座封后，彈性儲能體儲能21對卡瓦21的密封與錨定進行壓力補償，解封時上提中心管8，該機構的儲能釋放，使下錐體22強制彈出，使卡瓦迅速由套管壁收回。
該封隔器上錐體18、下錐體22的卡瓦滑槽30為展開設計，增加了卡瓦18在上錐體18、下錐體22之間的自由度，使卡瓦18向套管壁張開以及由套管壁收回均更加靈活。
權利要求1.一種強制解封蒸汽驅封隔器，包括密封件(1)、連接體(2)，密封件(1)環套在連接體(2)外部；外中心管(7)、內中心管(8)，外中心管(7)環套在內中心管(8)外周；上錐體(17)、下錐體(22)，上錐體(17)和下錐體(22)之間設置有卡瓦(18)，外中心管(7)一端與連接體(2)相連，另一端設置有擋環(26)、球座(27)、鎖塊(28)、滑套(29)，其特徵在於外中心管(7)外還設置有一級液缸(4)、限位鎖塊(11)、二級液缸(10)，一級液缸(4)包括液缸蓋(3)、活塞(6)，液缸蓋(3)通過座封銷釘(5)與連接體(2)連接，活塞(6)與連接體(2)通過螺紋聯結，二級液缸(10)包括二級液缸蓋(9)、活塞(12)、墊環(13)、鎖緊環(14)、止退帽(16)，活塞(12)通過卡瓦座封銷釘(15)與外中心管(7)連接，通過止退螺紋與鎖緊環(14)連接，二級液缸(10)通過止退帽(16)與上錐體(17)連接。
2.如權利要求1所述的強制解封蒸汽驅封隔器，其特徵在於在所述外中心管(7)與下錐體(22)的環空中還設置有彈性儲能體(21)，彈性儲能體(21)兩端分別由解封環(19)、墊環(20)、剪切環(23)、止迴環(24)限定，解封銷釘(25)將剪切環(23)與外中心管(7)連接在一起。
3.如權利要求1或2所述的強制解封蒸汽驅封隔器，其特徵在於所述上錐體(17)和下錐體(22)設置有卡瓦滑槽(30)，卡瓦滑槽(30)為展開滑槽。
專利摘要一種強制解封蒸汽驅封隔器，本實用新型要解決高溫封隔器的密封自補償問題，實現對油套環空的可靠長效座封，該封隔器包括密封件1、連接體2，密封件1環套在連接體2外部；本實用新型由於採用液壓缸向密封件提供穩定密封壓力，實現對密封件因注入蒸汽壓力、溫度的改變而出現的密封性能改變進行補償，從而可以可靠、長效密封油套環空，減低井筒熱損失加大，提高井底蒸汽幹度，同時可以進行強制解封。
文檔編號E21B33/12GK2648050SQ0326644
公開日2004年10月13日 申請日期2003年7月1日 優先權日2003年7月1日
發明者關仲, 劉祖和, 李樹全, 陳紅梅 申請人:中國石油天然氣股份有限公司