具有金屬密封環的膠筒、封隔器和橋塞的製作方法

2023-09-21 22:19:20

本申請涉及密封領域，特別是涉及一種石油開採工業中使用的具有金屬密封環的膠筒、封隔器和橋塞。

背景技術：

封隔器是油田井下採油的一種關鍵工具，廣泛應用於油田分注、分層改造、分層採油、機械管道堵水等多種作業，封隔器需要進行環空的封隔，以實現油氣分層，而實現環空封隔的核心部件是膠筒。橋塞也是採油工作中普遍使用的一種油氣分層的工具。封隔器和橋塞的主要區別是，封隔器一般是在壓裂、酸化、找漏等措施施工時暫時的留在井內，而橋塞是在封層採油等措施時暫時或永久地留在井內。封隔器和中心管同時留井，配上丟手可以單獨留井，而橋塞則是單獨留井。從結構上說，封隔器是中空結構，可以自由流動油氣水，而橋塞中則是實心結構。

作為油氣分離的工具，封隔器和橋塞都需要膠筒，膠筒作為密封的關鍵部件，其質量直接影響封隔器和橋塞的密封效果和使用壽命，在封隔器和橋塞中起著決定性的作用。膠筒一般採用橡膠類材料製成，故稱之為膠筒。但膠筒僅是一種行業內約定成俗的技術術語，用於表示起到密封作用的功能性部件，而不僅僅指膠筒只能由橡膠製作。當膠筒承受一定的壓力來促使其變形用來密封時，需要考慮膠筒本身的形變能力，若形變不足會導致其無法起到密封作用；若形變過大，可能導致膠筒因壓潰而失效，喪失恢復能力。最重要的是，當膠筒在井下受到高溫蒸汽作用時，膠筒更多的是受到高溫高壓的同時作用而失效導致失去恢復能力。

2002年第九期的《石油機械》公開了《封隔器壓縮膠筒「防突」新結構》，其中記載有如下內容：「所謂防突，就是在膠筒端部安放某種阻擋環、支撐件、限制裝置和保護件等，用於阻止和限制封隔器坐封時膠筒朝油套環形空間突出或流動」。「由於防突結構是用來覆蓋封隔器和套管間的環形間隙，封隔器坐封時，一旦膠筒變形與套管壁接觸，在外載作用下，防突裝置就會展開罩住封隔器與套管壁間的環隙，阻止膠筒朝此環隙中突出，迫使膠筒呈各向均勻壓縮狀態，產生和保持膠筒較高的接觸應力，從而獲得良好的密封」。「……主要有銅碗固化型和鋼網或鋼帶固化型兩種。前者是將兩個2mm厚的銅碗分別固化在兩個端膠筒某一端面上，後者是將厚1mm左右的鋼網或鋼帶分別固化在兩個端膠筒某一端面上」。

2013年第一期的《石油礦場機械》公開了《封隔器膠筒結構改進及優勢分析》的文章，其中記載有以下內容：「常用的封隔器上串有3個膠筒，分為上、中、下3個膠筒結構尺寸相同和上下膠筒為長膠筒、中膠筒為短膠筒2種結構形式。通過對傳統三膠筒結構的研究發現，起主要密封作用的是上膠筒」。並且，通過非線性有限元分析軟體Abaqus進行非線性分析得出：「隨著軸向載荷增大，軸向壓縮量也增大，開始時壓縮量增大較明顯，隨後壓縮量增大變緩，膠筒變形趨於穩定；隨著坐封力的增大，膠筒與套管接觸長度逐漸增加。膠筒外表柱面部分徑向變形受限制，膠筒內表面變形如外表一樣向外鼓，當載荷增加時膠筒被壓扁並在最後壓實。但由於結構限制，只有上膠筒能夠被壓實。在工作壓力為30MPa時，上膠筒基本完全壓實，膠筒上端出現輕微肩突，但未發生膠筒割裂現象，肩突在允許範圍之內」。

2009年第一期《石油礦場機械》中的《高壓封隔器密封膠筒的改進》中認為「由於橡膠表層容易被撕裂，因此考慮在橡膠的表層加一層金屬片(例如銅片)」。

但是，上述現有技術僅分析了施加第一軸向壓力(相當於「軸向載荷」)對膠筒形變的影響。但在實際生產過程中，需要對膠筒首先施加一個自上而下的第一軸向壓力來使膠筒產生初步的密封，然後膠筒施會受到自下而上的第二軸向壓力(井底氣體等物質對膠筒的衝擊)。根據發明人的試驗，當第一軸向壓力為30MPa時，發明人發現幾乎所有的膠筒都會出現肩突，再進一步施加第二軸向壓力(例如15MPa或20MPa)時，所有的膠筒均會在肩突處產生割裂，導緻密封失效。

進一步地，發明人還發現，即使在施加第二軸向壓力時膠筒能夠短暫的密封，但井底氣體等物質對膠筒衝擊時，包含於其中的高溫高壓蒸汽的小分子會對高分子材料的膠筒產生降解作用，導致膠筒首先在下端部失去彈性而無法起到密封作用，進而在膠筒的中間部也產生降解而失去彈性，影響膠筒密封的長效性。

技術實現要素：

本申請的一個目的在於提供一種新的密封結構，來防止或減小膠筒肩突的發生。

根據本申請的一個方面，提供一種具有金屬密封環的膠筒，所述膠筒具有位於中心的通孔、位於所述通孔處的內表面、與所述內表面相對應的外表面、分別位於所述膠筒兩端的上端部和下端部以及位於所述上端部和所述下端部之間的中間部，所述上端部用於承受沿軸向方向的第一軸向壓力，所述下端部用於承受沿所述軸向方向的與所述第一軸向壓力相反的第二軸向壓力，一個位於上端的所述金屬密封環充當所述上端部，另一個位於下端的所述金屬密封環充當所述下端部，所述金屬密封環包括：

粗細相同且首尾相接的金屬彈簧；

閉合的內側金屬環，包覆於所述金屬彈簧的外部；

閉合的外側金屬環，包覆於所述內側金屬環的外部，所述外側金屬環的硬度小於所述內側金屬環的硬度；

在上端的所述金屬密封環的上端面用於直接承受所述第一軸向壓力，在下端的所述金屬密封環的下端面用於直接承受所述第二軸向壓力，各所述金屬密封環能在軸向壓力的作用下在徑向方向發生形變來與中心管和套管分別貼合。

優選地，所述內側金屬環內部充盈有膠體，所述金屬彈簧置於所述膠體中。

優選地，所述內側金屬環和所述外側金屬環的橫截面均為四方形。

優選地，所述外側金屬環的橫截面為圓形，所述外側金屬環通過硬質墊片與所述中間部間接接觸。

優選地，所述中間部包括在所述軸向方向排列的一個以上的金屬絲密封環和一個以上的纖維絲密封環，其中的一個所述金屬絲密封環與其中的一個所述纖維絲密封環在所述軸向方向上相牴觸且設置在該纖維絲密封環的下方；

所述金屬絲密封環包括相互交叉的多根金屬絲以及將各所述金屬絲粘接在一起的所述膠體；

所述纖維絲密封環包括相互交叉的耐高溫高壓的多根纖維絲以及將各所述纖維絲粘接在一起的所述膠體；

所述金屬密封環整體的硬度大於所述金屬絲密封環整體的硬度，所述金屬絲密封環整體的硬度大於所述纖維絲密封環整體的硬度。

優選地，所述金屬絲密封環外均包覆第一石墨層，所述第一石墨層至少包覆所述金屬絲密封環的外側面；

所述纖維絲密封環外均包覆第二石墨層，所述第二石墨層至少包覆所述纖維絲密封環的外側面。

優選地，所述第一石墨層包覆所述金屬絲密封環的外側面、上表面以及下表面，所述第二石墨層包覆所述纖維絲密封環的外側面、上表面以及下表面；或

所述第一石墨層包覆所述金屬絲密封環的外側面、內側面、上表面以及下表面，所述第二石墨層包覆所述纖維絲密封環的外側面、內側面、上表面以及下表面。

優選地，所述第一石墨層和所述第二石墨層的外部均塗覆有保護層，所述保護層在高溫時被破壞而液化或固化為熔渣。

根據本申請的另一個方面，提供一種封隔器，該封隔器具有上述技術方案之一所限定的膠筒。

根據本申請的再一個方面，提供一種橋塞，該橋塞具有上述技術方案之一所限定的膠筒。

本申請提供的技術方案至少具有如下技術效果：

1、在一個實施例中，金屬密封環設置在上下兩端，當軸向壓力施加於金屬密封環時，其內部的金屬彈簧被軸向壓縮而向徑向方向延伸，進而金屬彈簧帶動內側金屬環和外側金屬環在徑向方向延伸，當延伸量足夠大時，外側金屬環的內表面與中心管相貼合，外側金屬環的外表面與套管相貼合，從而起到防肩突的作用。

2、在一個實施例中，金屬彈簧粗細相同且首尾相接，從而在受到軸向壓力時金屬彈簧能均勻地對內側金屬環施加向外的作用力，促使外側金屬環的外表面在徑向方向均勻地向外延伸而內表面在徑向方向均勻地向內延伸，保證了外側金屬環與中心管和套管的貼合度，提高了防肩突效果。而且，金屬彈簧在軸向壓力消失後會在徑向方向收縮，有助於外側金屬環脫離中心管和套管來將膠筒從套管內起出。

3、在一個實施例中，內側金屬環內部充盈有膠體。膠體在壓縮時雖然形狀改變但體積不變，這樣當金屬密封環在被軸向壓力壓縮時膠體能均勻地對內側金屬環施加向外的作用力，促使外側金屬環的外表面在徑向方向均勻地向外延伸而內表面在徑向方向均勻地向內延伸。同樣地，膠體在軸向壓力消失後會在徑向方向收縮，有助於外側金屬環脫離中心管和套管來將膠筒從套管內起出。

4、在一個實施例中，外側金屬環的硬度小於內側金屬環的硬度，這樣有助於外側金屬環與中心管和套管更緊密地貼合。而內側金屬環的硬度大於外側金屬環的硬度，能很好的起到防止肩突發生的作用。

5、在一個實施例中，金屬密封環整體的硬度大於金屬絲密封環及纖維絲密封環整體的硬度，這樣在膠筒受到第一軸向壓力時，金屬絲密封環及纖維絲密封環徑向形變較大，使用較小的第一軸向壓力即可使膠筒的密封。繼續增加第一軸向壓力或進一步施加第二軸向壓力，金屬絲密封環的內外表面分別與中心管和套管相貼合，起到防肩突的作用。

6、本申請的一個金屬絲密封環設置在一個纖維絲密封環的下方，金屬絲密封環在與中心管和套管接觸後會因與中心管和套管的摩擦而減小傳遞給纖維絲密封環的自下而上的第二軸向壓力。考慮到肩突產生的很大一部分原因就在於傳遞給纖維絲密封環的第二軸向壓力過大，所以這種設計可以減小或防止肩突的產生。

7、在一個實施例中，為了防止高溫高壓蒸汽對膠筒的降解或其它氣體對膠筒的腐蝕，需要在膠筒與井底氣體接觸的地方都包覆石墨層來防止或減小腐蝕和降解，但是為了防止肩突的發生，需要膠筒的上下端部均為不怕腐蝕與降解的金屬。所以本申請只對中間部包覆石墨層，這樣結構的膠筒既能夠防止肩突的發生，又能夠防止膠筒在井下長時間使用時發生降解和腐蝕。

附圖說明

後文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本申請的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。附圖中：

圖1是本申請一個實施例的包含膠筒的壓縮式封隔器與中心管及套管的位置關係示意圖；

圖2是現有技術中一個膠筒的結構示意圖；

圖3是本申請一個實施例的膠筒與中心管及套管的位置關係示意圖，其中僅示出了一部分膠筒、中心管及套管；

圖4示出了圖3所示的膠筒被施加第一軸向壓力或第二軸向壓力後產生的肩突結構示意圖；

圖5是本申請一個實施例的金屬密封環的結構示意圖；

圖6是本申請一個實施例的金屬彈簧的結構示意圖；

圖7是具有圖5所示金屬密封環的膠筒與中心管及套管的位置關係示意圖，其中僅示出了一部分膠筒、中心管及套管；

圖8是本申請一個實施例纖維絲密封環的結構示意圖。

圖中的附圖標記如下：

10-膠筒，101-外表面，102-內表面，103-通孔，104-上端部，105-中間部，106-下端部，107-肩突；

108-基體，109-膠體，114-第二石墨層；

30-中心管；

40-套管；

50-剛性隔環；

60-硬質墊片；

71-金屬絲密封環，72-纖維絲密封環，73-金屬密封環，731-金屬彈簧，732-內側金屬環，733-外側金屬環；

200-壓縮式封隔器；

300-熱採井口；

A-第一軸向方向；

B-第二軸向方向；

F1-第一軸向壓力；

F2-第二軸向壓力。

具體實施方式

下文所述的方向「上」、「下」均是以圖2作為參考敘述的。

如圖1所示的壓縮式封隔器200具有本申請的膠筒10。壓縮式封隔器200連接於中心管30上並置於套管40內。壓縮式封隔器200需要在井筒中把不同的油層、水層分隔開並承受一定壓差，要求既能下到井筒預定位置，封隔嚴，又能在井下具有耐久性，需要時可順利起出。

如圖2所示，膠筒10整體為筒狀，膠筒10具有位於中心的通孔103，該通孔103由內表面102限定而形成，外表面101位於與內表面102相對應的通孔103的外側處。當第一軸向壓力F1沿第一軸向方向A作用於上端部104或第二軸向壓力F2沿第二軸向方向B作用於下端部106時，膠筒10整體將被軸向壓縮而進行徑向擴張(與「在徑向方向的發生形變」具有相同的含義)，促使外表面101向外凸起並且內表面102向內凸起。

如圖3所示，膠筒10位於套管40和中心管30組成的環形空隙內，剛性隔環50在軸向方向上提供自上而下(即第一軸向方向A)的第一軸向壓力F1，在其它實施例中還可以去掉剛性隔環50並由能對膠筒10施加第一軸向壓力F1的其它部件來代替。上端部104用於直接承受沿軸向方向的第一軸向壓力F1，下端部106用於直接承受沿軸向方向的與第一軸向壓力F1相反的第二軸向壓力F2。作為膠筒10的一部分，上端部104、下端部106和中間部105均應該具有彈性。作為對彈性的一種解釋及彈性大小的限定，當第一軸向壓力F1施加於上端部104時，上端部104、中間部105及下端部106均在徑向方向發生形變；當第二軸向壓力F2施加於下端部106時，上端部104、中間部105及下端部106均在徑向方向發生形變。在施加第一軸向壓力F1後或者在施加第二軸向壓力F2後，內表面102與中心管30密封，外表面101與套管40密封。一般地，內表面102與中心管30之間的空隙較小(幾乎相互貼合)，而外表面101與套管40之間的間隙較大，且中心管30和套管40分別將內表面102和外表面101的最大的凸起大小進行了限定，所以導致外表面101向外凸起的程度大於內表面102向內凸起的程度。在圖3所示意實施例中，上端部104和下端部106均具有斜邊，在其它實施例中也可以不設置該斜邊。

如圖4所示，當上端部104受到第一軸向壓力F1時，上端部104會產生很大的肩突107，當再施加第二軸向壓力F2時，上端部104會在圖3中的肩突107處發生割裂。或者，上端部104雖然在受到第一軸向壓力F1時不產生肩突107，但當再施加第二軸向壓力F2時產生肩突107，受材料延伸性及剛性隔環50剪切的作用，肩突107非常容易割裂。

下面來敘述本申請減少或防止肩突107的結構設計。

使用一個金屬密封環73充當膠筒10的上端部104，使用另一個位於下端的金屬密封環73充當下端部106，如圖5所示，所述金屬密封環73包括金屬彈簧731、內側金屬環732、外側金屬環733。金屬彈簧731如圖6所示，金屬彈簧731粗細相同且首尾相接。內側金屬環732是一個閉合結構，內側金屬環732包覆於金屬彈簧731的外部。外側金屬環733也是一個閉合結構，外側金屬環733包覆於內側金屬環732的外部。

從圖7可以看出，在上端的金屬密封環73的上端面用於直接承受第一軸向壓力F1，在下端的金屬密封環73的下端面用於直接承受第二軸向壓力F2，上下兩端的金屬密封環73能在軸向壓力的作用下在徑向方向發生形變來與中心管30和套管40分別貼合。具體地，金屬密封環73位於膠筒10的上下兩端，當軸向壓力施加於金屬密封環73時，其內部的金屬彈簧731被軸向壓縮而向徑向方向延伸，進而金屬彈簧731帶動內側金屬環732和外側金屬環733在徑向方向延伸，當延伸量足夠大時，外側金屬環733的內表面與中心管30相貼合，外側金屬環733的外表面與套管40相貼合，從而起到防肩突的作用。

根據本申請的實施例，外側金屬環733的硬度小於內側金屬環732的硬度。一方面，該種設計有助於外側金屬環733與中心管30和套管40更緊密地貼合使金屬密封環73起到一定的密封作用。另一方面，由於內側金屬環732較硬將承擔起主要的防肩突的任務，這樣就可以根據需要只提高內側金屬環732的硬度來達到更好的防肩突效果。

在圖5所示實施例中，外側金屬環733為銅材質，在其它實施例中也可以為銀材質，而內側金屬環722為鉻鎳鐵合金600，金屬彈簧為鉻鎳鐵合金750。或者在其它實施例中，內側金屬環和金屬彈簧均選擇為不鏽鋼合金。下端的外側金屬環733為金屬材質可以有效地防止與井底氣體接觸的下端部106被腐蝕。

如圖5所示，作為一種更優的設計，內側金屬環732內部充盈有膠體109，金屬彈簧731置於膠體109中。膠體109在壓縮時雖然形狀改變但體積不變，這導致充盈有膠體109的內側金屬環732在壓縮時體積變化很小，有助於內側金屬環732和外側金屬環733發生徑向形變。並且，當金屬密封環73在被軸向壓力壓縮時膠體109能均勻地對內側金屬環732施加向外的作用力，促使外側金屬環733的外表面在徑向方向均勻地向外延伸而內表面在徑向方向均勻地向內延伸。同樣地，膠體109在軸向壓力消失後會在徑向方向收縮，有助於外側金屬環733脫離中心管30和套管40來將膠筒10從套管40內起出。

在一個實施例中，外側金屬環733的橫截面為四方形，相應地內側金屬環732的橫截面也為四方形。也就是說，外側金屬環733和內側金屬環732均為橫截面為四方形的圓形金屬環。參照圖7可以推測出，此時外側金屬環733的外表面與中心管30有基本相同的間隙，外側金屬環733的內表面與套管40也有基本相同的間隙，增加了在承受軸向壓力後的外側金屬環733與套管40和中心管30的貼合面積，增加了外側金屬環733的密封效果。同樣地，上端的內側金屬環732的橫截面為四方形，將提高與其相鄰的金屬絲密封環71向上的擠壓作用，提高了防肩突作用。

但在圖5和圖7所示實施例中，外側金屬環733的橫截面為圓形，此時外側金屬環733與金屬絲密封環71為線接觸，為防止金屬絲密封環71翹起，外側金屬環733通過硬質墊片60與金屬絲密封環71間接接觸。

如圖7所示，膠筒10的中間部105包括在軸向方向排列的兩個金屬絲密封環71和一個纖維絲密封環72。當然，在其它實施例中，還可以僅設置一個金屬絲密封環71和一個纖維絲密封環72或更多個金屬絲密封環71和纖維絲密封環72。在圖7中，兩個金屬絲密封環71分別與纖維絲密封環72在軸向方向上相牴觸且下端的金屬絲密封環71設置在該纖維絲密封環72的下方。金屬絲密封環71在與中心管30和套管40接觸後會因與摩擦而減小傳遞給纖維絲密封環72的自下而上的第二軸向壓力。考慮到肩突產生的很大一部分原因就在於傳遞給纖維絲密封環72的第二軸向壓力過大，所以這種設計可以減小或防止肩突的產生。

在本申請中，金屬絲密封環71包括相互交叉的多根金屬絲以及將各金屬絲粘接在一起的膠體109。在本申請中，纖維絲密封環72包括相互交叉的耐高溫高壓的多根纖維絲以及將各纖維絲粘接在一起的膠體109。在圖8中，使用基體108來表示多根纖維絲，膠體109滲透於多根纖維絲中。在圖8中，為了結構上的清晰需要，僅示出了包覆於基體108所有表面的膠體109，而未示出滲入基體108內部的膠體109。作為對此處表面的一個說明，例如當基體108的橫截面為圓形時，膠體109位於基體108的圓周面上。基體108由多根耐高溫高壓的纖維絲聚合而成，例如纖維絲可以為玻璃纖維或者碳纖維等其它耐高溫高壓的材質。在一個實施例中，各根纖維絲經緯編織在一起而形成基體108，在其它是實施例中各根纖維絲還可以以其它方式編織在一起而形成基體108。金屬密封環73整體的硬度大於金屬絲密封環71整體的硬度，金屬絲密封環71整體的硬度大於纖維絲密封環72整體的硬度。在膠筒受到軸向壓力時，金屬絲密封環71及纖維絲密封環72徑向形變較大，使用較小的軸向壓力即可使膠筒10密封。繼續增加第一軸向壓力或進一步施加第二軸向壓力，金屬絲密封環71的內外表面分別與中心管30和套管40相貼合，起到防肩突的作用。

本申請將金屬密封環73的硬度設置為大於金屬絲密封環71的硬度，這樣在受到相同大小的第一軸向壓力F1作用時，金屬密封環73在徑向方向的變形較小，特別需要注意的是，相應地金屬密封環73因徑向變形而形成的肩突107也較小。較小的肩突107能夠有效地防止膠筒10割裂，達到了防止膠筒10密封失效的效果。同樣地，金屬絲密封環71的硬度大於纖維絲密封環72的硬度，也能有效地，防止肩突的產生。

發明人經過多次試驗，發現現有的纖維絲在22Mpa拉力的作用下會發生斷裂，因此纖維絲做成的纖維絲密封環72在22Mpa軸向壓力作用下也很容易發生斷裂。因此發明人選擇使用了金屬絲密封環71。但是金屬絲與膠體的粘連性小於纖維絲與膠體的粘連性，若起密封作用的部分全部使用金屬絲密封環71，則在高壓作用下金屬絲密封環71中的膠體很可能脫落，導致膠筒10無法密封，所以本申請將金屬絲密封環71與纖維絲密封環72配對使用。金屬絲密封環71設置在纖維絲密封環72的下方的原因在於，發明人發現肩突的產生以及肩突的破裂更多地是發生在膠筒10被施加自下而上的第二軸向壓力F2時，當金屬絲密封環71設置在纖維絲密封環72的下方時，金屬絲密封環71因與中心管30和/或套管40的摩擦會減小傳遞給纖維絲密封環72的軸向壓力，此時能夠有效的減小纖維絲密封環72受到的軸向壓力，而肩突產生的原因就在於軸向壓力過大，所以這種設計可以減小或防止肩突的產生。另外金屬絲密封環71是由金屬絲和膠體組成的，在受到第一軸向壓力F1時，其內壁和外壁基本上已經分別與中心管30和套管40接觸，這樣在中心管30和套管40構成的環形空間內，金屬絲密封環71以基本與環形空間橫截面相同的面積施加於纖維絲密封環72上，再加上金屬絲密封環71相比純金屬防肩突結構柔軟的特性，金屬絲密封環71不會對纖維絲密封環72產生割裂。

石墨具有很好的防腐蝕效果，故第一石墨層至少包覆金屬絲密封環71的外側面，第二石墨層114至少包覆纖維絲密封環72的外側面。在一個實施例中，第一石墨層包覆金屬絲密封環71的外側面、上表面以及下表面而未包覆井底氣體較難達到的內側面，第二石墨層114包覆纖維絲密封環72的外側面、上表面以及下表面同樣未未包覆井底氣體較難達到的內側面。最佳地，第一石墨層包覆金屬絲密封環71的外側面、內側面、上表面以及下表面，第二石墨層114包覆纖維絲密封環72的外側面、內側面、上表面以及下表面。在圖8所示實施例中，第二石墨層114分布於纖維絲密封環72外側面和內側面。在一個優選實施例中，第二石墨層114僅分布於纖維絲密封環72外側面，這是由於上文所述的內表面102與中心管30之間的空隙較小(幾近相互貼合)，而外表面101與套管40之間的間隙較大，所以纖維絲密封環72的內側面更容易與中心管30密封，而纖維絲密封環72的外表面很可能與套管40之間具有非常微小的間隙，而高溫高壓的蒸汽等其它氣體會在膠筒10密封后持續地通過這些微小的間隙對膠筒10產生腐蝕和降解。在其它的實施例中，第二石墨層114包覆纖維絲密封環72的外側面、上表面以及下表面。第二石墨層114雖然能夠耐受高溫和高壓，但其容易撕裂破碎，所以在本申請中第二石墨層114的外部塗覆有保護層，該保護層的作用僅在於在到達井下的過程中或者在運輸的過程中防止第二石墨層114損壞，例如該保護層可以是普通的膠液凝固而成或者聚乙烯塑料層，這些保護層並不會對膠筒10的密封產生積極的作用，而會在高溫時被破壞而液化或固化為熔渣。第一石墨層分布於金屬絲密封環71的位置及外部的保護層與此類似，此處不再贅述。

本申請還提供一種封隔器，該封隔器具有上述技術方案之一所限定的膠筒10。

本申請還提供一種橋塞，該橋塞具有上述技術方案之一所限定的膠筒10。

至此，本領域技術人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本申請的多個示例性實施例，但是，在不脫離本申請精神和範圍的情況下，仍可根據本申請公開的內容直接確定或推導出符合本申請原理的許多其他變型或修改。因此，本申請的範圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。