一种热敏封隔器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201420371929.0

申请日:

2014.07.07

公开号:

CN204163681U

公开日:

2015.02.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权

IPC分类号:

E21B33/128

主分类号:

E21B33/128

申请人:

中国海洋石油总公司; 中海油田服务股份有限公司

发明人:

刘花军; 孙永涛; 马增华; 王通; 王少华; 宋洪志; 张伟; 郭勇

地址:

100010北京市东城区朝阳门北大街25号

优先权:

专利代理机构:

北京安信方达知识产权代理有限公司11262

代理人:

惠磊; 曲鹏

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内容摘要

本实用新型涉及一种热敏封隔器,包括上接头、中心管、外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套、液缸等。外密封部件由肩部保护部件、主密封件组成;液缸和中心管构成的环形空间装有可膨胀的药剂,给封隔器的坐封提供动力;高温高压的热敏封隔器按照设计要求与管柱连接下入井中后,开始注蒸汽时,液缸内的化学药剂在高温下开始膨胀,其膨胀力推动液缸、上内密封部件,传力套一起运动,压缩外密封部件,使外密封部件在径向上胀大,紧贴套管内壁,密封油管和套管的环形空间,阻挡注入蒸汽不上窜到封隔器以上,达到降低热损失,保护套管的目的。

权利要求书

权利要求书
1.  一种热敏封隔器,包括上接头(1)、中心管(2),其特征在于:还包括外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套(5)以及液缸(8);所述上接头(1)内侧与中心管(2)上端外侧连接,所述上接头(1)下端、传力套(5)、液缸(8)从上而下依次相连,所述上接头(1)下端外侧向内收缩与传力套(5)上端形成一环形凹槽,所述环形凹槽内设置有外密封部件;所述液缸(8)上部、下部内圆面分别与中心管(2)中部、下部外圆面之间设置有上内密封部件、下内密封部件;所述液缸(8)中部内圆面与中心管(2)中部外圆面构成一环形空间(13),所述环形空间(13)里装有化学药剂。

2.  根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述的上接头(1)内侧与中心管(2)上端外侧之间通过管螺纹密封连接。

3.  根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述的外密封部件包括主密封件(3)、肩部保护件(4)。

4.  根据权利要求3所述的热敏封隔器,其特征在于:所述主密封件(3)内圆面开设有弧形的凹槽,外圆面的两端开设有倒角;所述的肩部保护件(4)设置在所述的主密封件(3)的两端,与主密封件(3)的倒角配合。

5.  根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述传力套(5)下端开设有内螺纹,与液缸(8)上端外螺纹连接。

6.  根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述上内密封部件由上压紧套(6)、上内密封环(7)组成;所述上压紧套(6)通过螺纹与液缸(8)上端部的内螺纹连接;所述上内密封环(7)安装在上压紧套(6)下部。

7.  根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述的下内密封部件由下内密封环(10)、下压紧套(11)组成,下压紧套(11)由上部压紧下内密封环(10)。

8.  根据权利要求7所述的热敏封隔器,其特征在于:紧固螺钉(12)安装于下压紧套(11)的螺钉孔内,与中心管(2)下部连接。

9.  根据权利要求1至8中任一权利要求所述的热敏封隔器,其特征在于,所述外密封部件采用耐高温高压的材料制成,所述耐高温高压的材料至少可以承受350℃高温和20MPa高压。

10.  根据权利要求1至8中任一权利要求所述的热敏封隔器,其特征在于,所述上内密封部件和下内密封部件采用耐高温的材料制成,所述耐高温的材料至少可以承受350℃高温。

说明书

说明书一种热敏封隔器
技术领域
本实用新型涉及一种稠油热采井下工具,更具体地,涉及一种热敏封隔器。 
背景技术
热采井上使用的封隔器一般是用来阻挡注入到油层的蒸汽(或多元热流体)上窜到封隔器以上的油套环空,保护套管不因超高温被损害,或用来分层注汽时阻隔各油层之间蒸汽的互相窜流,确保注入到各层流体的数量,由于热敏封隔器结构简单,长度短,不需要解封机构,因此在稠油热采井应用比较广,但目前常用的热敏封隔器由于结构设计的缺陷,使用寿命短,一般一次性使用,不能多轮次使用。另外,目前常用的热敏封隔器一般在高温350℃下,只能承受15MPa的压力,超过15MPa,封隔器就失效,更多的只能承受300℃的高温,而目前一些稠油热采井井比较深,一般超过2000m,注入流体的温度、压力都会要求很高,一般压力超过20MPa,对封隔器的耐温耐压性能要求很高。 
实用新型内容
基于上述问题,本实用新型要解决的技术问题是提供了一种可以多轮次使用的热敏封隔器。 
本实用新型要解决的又一技术问题是提供了一种耐高温高压的热敏封隔器。 
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案如下: 
一种热敏封隔器,包括上接头、中心管,还包括外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套以及液缸;所述上接头内侧与中心管上端外侧连接,所述上接头下端、传力套、液缸从上而下依次相连,所述上接头下端外侧向内收缩与传力套上端形成一环形凹槽,所述环形凹槽内设置有外密封部件;所述液缸上部、下部内圆面分别与中心管中部、下部外圆面之间设置有上内密封部件、下内密封部件;所述液缸中部内圆面与中心管中部外圆面构成一环形空间,所述环形空间里装有化学药剂。 
较佳地,所述的上接头内侧与中心管上端外侧之间通过管螺纹密封连接。 
较佳地,所述的外密封部件包括主密封件、肩部保护件。特别是,所述主密封件内圆面开设有弧形的凹槽,外圆面的两端开设有倒角;所述的肩部保护件设置在所述的主密封件的两端,与主密封件的倒角配合。 
较佳地,所述传力套下端开设有内螺纹,与液缸上端外螺纹连接。 
较佳地,所述上内密封部件由上压紧套、上内密封环组成;所述上压紧套通过螺纹与液缸上端部的内螺纹连接;所述上内密封环安装在上压紧套下部。 
较佳地,所述的下内密封部件由下内密封环、下压紧套组成,下压紧套由上部压紧下内密封环。其中,紧固螺钉安装于下压紧套的螺钉孔内,与中心管下部连接。 
较佳地,所述外密封部件采用耐高温高压的材料制成,所述耐高温高压的材料至少可以承受350℃高温和20MPa高压。 
较佳地,所述上内密封部件和下内密封部件采用耐高温的材料制成,所述耐高温的材料至少可以承受350℃高温。 
上述方案通过在环形空间加入化学药剂,化学药剂在高温下开始膨胀来推动液缸、上内密封部件和传力套起运动,压缩外密封部件,使外密封部件在径向上胀大而紧贴套管内壁,密封油管和套管的环形空间,阻挡注入蒸汽不进入到封隔器以上,达到降低热损失,保护套管的目的,该热敏封隔器可以多次使用。进一步地,采用耐高温高压的材料制成外密封部件,采用耐高温的材料制成上内密封部件和下内密封部,可以使热敏封隔器能够在高温高压的场合下正常使用。 
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。 
其中,1-上接头;2-中心管;3-主密封件;4-肩部保护件;5-传力套;6-上压紧套;7-上内密封环;8-液缸;9-化学药剂;10-下内密封环;11-下压紧套;12-紧固螺钉。 
具体实施方式
为了便于阐述本实用新型,以下将结合附图1及具体实施例对本实用新型的技术方案的实施作进一步详细描述,但不作为对本实用新型的限定。 
如图1所示,本实用新型的一种热敏封隔器,包括上接头1、中心管2、外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套5、液缸8。上接头1内侧与中心管2上端外侧之间通过管螺纹密封连接,上接头1下端、传力套5、液缸8从上而下依次相连,上接头1下端外侧向内收缩与传力套5上端形成一环形凹槽,环形凹槽内设置有外密封部件,外密封部件包括主密封件3、肩部保护件4,主密封件3内圆面开设有弧形的凹槽,外圆面的两端开设有倒角,肩部保护件4设置在所述的主密封件3的两端,与主密封件3的倒角配合。其中,传力套5下端开设有内螺纹,与液缸8上端外螺纹连接。 
液缸8上部、下部内圆面分别与中心管2中部、下部外圆面之间设置有上内密封部件、下内密封部件。上内密封部件由上压紧套6、上内密封环7组成,上压紧套6通过螺纹与液缸8上端部的内螺纹连接,上内密封环7安装在上压紧套6下部。下内密封部件由下内密封环10、下压紧套11组成,下压紧套11由上部压紧下内密封环10。其中,紧固螺钉12安装于下压紧套11的螺钉孔内,与中心管2下部连接。 
液缸8中部内圆面与中心管2中部外圆面构成一环形空间13,所述环形空间13里装有化学药剂9,化学药剂在一定温度下会膨胀。 
其中,上内密封环7、下内密封环10都是由耐高温的材料构成,液缸8、上内密封部件可以在所述的中心管2上滑动。 
其工作过程是:高温高压的热敏封隔器按照设计要求与管柱连接下入井中后,开始注蒸汽时,液缸8内的化学药剂9在高温下开始膨胀,其膨胀力推动液缸8、上内密封部件,传力套5一起运动,压缩肩部保护件4、主密封件3,使肩部保护件4、主密封件3在径向上胀大,紧贴套管内壁,密封油管和套管的环形空间,阻挡注入蒸汽不进入到封隔器以上,达到降低热损失,保护套管的目的。 
综上所述,以上仅为本实用新型较佳的实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围,因此,凡是在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

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资源描述

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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201420371929.0(22)申请日 2014.07.07E21B 33/128(2006.01)(73)专利权人中国海洋石油总公司地址 100010 北京市东城区朝阳门北大街25号专利权人中海油田服务股份有限公司(72)发明人刘花军 孙永涛 马增华 王通王少华 宋洪志 张伟 郭勇(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司 11262代理人惠磊 曲鹏(54) 实用新型名称一种热敏封隔器(57) 摘要本实用新型涉及一种热敏封隔器,包括上接头、中心管、外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套、液缸等。外密封部件由肩部保护。

2、部件、主密封件组成;液缸和中心管构成的环形空间装有可膨胀的药剂,给封隔器的坐封提供动力;高温高压的热敏封隔器按照设计要求与管柱连接下入井中后,开始注蒸汽时,液缸内的化学药剂在高温下开始膨胀,其膨胀力推动液缸、上内密封部件,传力套一起运动,压缩外密封部件,使外密封部件在径向上胀大,紧贴套管内壁,密封油管和套管的环形空间,阻挡注入蒸汽不上窜到封隔器以上,达到降低热损失,保护套管的目的。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图1页(10)授权公告号 CN 204163681 U(45)授权公告日 2015.02.18CN 2041。

3、63681 U1/1页21.一种热敏封隔器,包括上接头(1)、中心管(2),其特征在于:还包括外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套(5)以及液缸(8);所述上接头(1)内侧与中心管(2)上端外侧连接,所述上接头(1)下端、传力套(5)、液缸(8)从上而下依次相连,所述上接头(1)下端外侧向内收缩与传力套(5)上端形成一环形凹槽,所述环形凹槽内设置有外密封部件;所述液缸(8)上部、下部内圆面分别与中心管(2)中部、下部外圆面之间设置有上内密封部件、下内密封部件;所述液缸(8)中部内圆面与中心管(2)中部外圆面构成一环形空间(13),所述环形空间(13)里装有化学药剂。2.根据权利要求1。

4、所述的热敏封隔器,其特征在于:所述的上接头(1)内侧与中心管(2)上端外侧之间通过管螺纹密封连接。3.根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述的外密封部件包括主密封件(3)、肩部保护件(4)。4.根据权利要求3所述的热敏封隔器,其特征在于:所述主密封件(3)内圆面开设有弧形的凹槽,外圆面的两端开设有倒角;所述的肩部保护件(4)设置在所述的主密封件(3)的两端,与主密封件(3)的倒角配合。5.根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述传力套(5)下端开设有内螺纹,与液缸(8)上端外螺纹连接。6.根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述上内密封部件由上压紧套(6)、上内密封环。

5、(7)组成;所述上压紧套(6)通过螺纹与液缸(8)上端部的内螺纹连接;所述上内密封环(7)安装在上压紧套(6)下部。7.根据权利要求1所述的热敏封隔器,其特征在于:所述的下内密封部件由下内密封环(10)、下压紧套(11)组成,下压紧套(11)由上部压紧下内密封环(10)。8.根据权利要求7所述的热敏封隔器,其特征在于:紧固螺钉(12)安装于下压紧套(11)的螺钉孔内,与中心管(2)下部连接。9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的热敏封隔器,其特征在于,所述外密封部件采用耐高温高压的材料制成,所述耐高温高压的材料至少可以承受350高温和20MPa高压。10.根据权利要求1至8中任一权利要求所。

6、述的热敏封隔器,其特征在于,所述上内密封部件和下内密封部件采用耐高温的材料制成,所述耐高温的材料至少可以承受350高温。权 利 要 求 书CN 204163681 U1/3页3一种热敏封隔器 技术领域0001 本实用新型涉及一种稠油热采井下工具,更具体地,涉及一种热敏封隔器。背景技术0002 热采井上使用的封隔器一般是用来阻挡注入到油层的蒸汽(或多元热流体)上窜到封隔器以上的油套环空,保护套管不因超高温被损害,或用来分层注汽时阻隔各油层之间蒸汽的互相窜流,确保注入到各层流体的数量,由于热敏封隔器结构简单,长度短,不需要解封机构,因此在稠油热采井应用比较广,但目前常用的热敏封隔器由于结构设计的缺。

7、陷,使用寿命短,一般一次性使用,不能多轮次使用。另外,目前常用的热敏封隔器一般在高温350下,只能承受15MPa的压力,超过15MPa,封隔器就失效,更多的只能承受300的高温,而目前一些稠油热采井井比较深,一般超过2000m,注入流体的温度、压力都会要求很高,一般压力超过20MPa,对封隔器的耐温耐压性能要求很高。实用新型内容0003 基于上述问题,本实用新型要解决的技术问题是提供了一种可以多轮次使用的热敏封隔器。0004 本实用新型要解决的又一技术问题是提供了一种耐高温高压的热敏封隔器。0005 为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案如下:0006 一种热敏封隔器,包括上接头、中心管,还。

8、包括外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套以及液缸;所述上接头内侧与中心管上端外侧连接,所述上接头下端、传力套、液缸从上而下依次相连,所述上接头下端外侧向内收缩与传力套上端形成一环形凹槽,所述环形凹槽内设置有外密封部件;所述液缸上部、下部内圆面分别与中心管中部、下部外圆面之间设置有上内密封部件、下内密封部件;所述液缸中部内圆面与中心管中部外圆面构成一环形空间,所述环形空间里装有化学药剂。0007 较佳地,所述的上接头内侧与中心管上端外侧之间通过管螺纹密封连接。0008 较佳地,所述的外密封部件包括主密封件、肩部保护件。特别是,所述主密封件内圆面开设有弧形的凹槽,外圆面的两端开设有倒角;。

9、所述的肩部保护件设置在所述的主密封件的两端,与主密封件的倒角配合。0009 较佳地,所述传力套下端开设有内螺纹,与液缸上端外螺纹连接。0010 较佳地,所述上内密封部件由上压紧套、上内密封环组成;所述上压紧套通过螺纹与液缸上端部的内螺纹连接;所述上内密封环安装在上压紧套下部。0011 较佳地,所述的下内密封部件由下内密封环、下压紧套组成,下压紧套由上部压紧下内密封环。其中,紧固螺钉安装于下压紧套的螺钉孔内,与中心管下部连接。0012 较佳地,所述外密封部件采用耐高温高压的材料制成,所述耐高温高压的材料至少可以承受350高温和20MPa高压。0013 较佳地,所述上内密封部件和下内密封部件采用耐。

10、高温的材料制成,所述耐高温说 明 书CN 204163681 U2/3页4的材料至少可以承受350高温。0014 上述方案通过在环形空间加入化学药剂,化学药剂在高温下开始膨胀来推动液缸、上内密封部件和传力套起运动,压缩外密封部件,使外密封部件在径向上胀大而紧贴套管内壁,密封油管和套管的环形空间,阻挡注入蒸汽不进入到封隔器以上,达到降低热损失,保护套管的目的,该热敏封隔器可以多次使用。进一步地,采用耐高温高压的材料制成外密封部件,采用耐高温的材料制成上内密封部件和下内密封部,可以使热敏封隔器能够在高温高压的场合下正常使用。附图说明0015 图1为本实用新型的结构示意图。0016 其中,1-上接头。

11、;2-中心管;3-主密封件;4-肩部保护件;5-传力套;6-上压紧套;7-上内密封环;8-液缸;9-化学药剂;10-下内密封环;11-下压紧套;12-紧固螺钉。具体实施方式0017 为了便于阐述本实用新型,以下将结合附图1及具体实施例对本实用新型的技术方案的实施作进一步详细描述,但不作为对本实用新型的限定。0018 如图1所示,本实用新型的一种热敏封隔器,包括上接头1、中心管2、外密封部件、上内密封部件、下内密封部件、传力套5、液缸8。上接头1内侧与中心管2上端外侧之间通过管螺纹密封连接,上接头1下端、传力套5、液缸8从上而下依次相连,上接头1下端外侧向内收缩与传力套5上端形成一环形凹槽,环形。

12、凹槽内设置有外密封部件,外密封部件包括主密封件3、肩部保护件4,主密封件3内圆面开设有弧形的凹槽,外圆面的两端开设有倒角,肩部保护件4设置在所述的主密封件3的两端,与主密封件3的倒角配合。其中,传力套5下端开设有内螺纹,与液缸8上端外螺纹连接。0019 液缸8上部、下部内圆面分别与中心管2中部、下部外圆面之间设置有上内密封部件、下内密封部件。上内密封部件由上压紧套6、上内密封环7组成,上压紧套6通过螺纹与液缸8上端部的内螺纹连接,上内密封环7安装在上压紧套6下部。下内密封部件由下内密封环10、下压紧套11组成,下压紧套11由上部压紧下内密封环10。其中,紧固螺钉12安装于下压紧套11的螺钉孔内。

13、,与中心管2下部连接。0020 液缸8中部内圆面与中心管2中部外圆面构成一环形空间13,所述环形空间13里装有化学药剂9,化学药剂在一定温度下会膨胀。0021 其中,上内密封环7、下内密封环10都是由耐高温的材料构成,液缸8、上内密封部件可以在所述的中心管2上滑动。0022 其工作过程是:高温高压的热敏封隔器按照设计要求与管柱连接下入井中后,开始注蒸汽时,液缸8内的化学药剂9在高温下开始膨胀,其膨胀力推动液缸8、上内密封部件,传力套5一起运动,压缩肩部保护件4、主密封件3,使肩部保护件4、主密封件3在径向上胀大,紧贴套管内壁,密封油管和套管的环形空间,阻挡注入蒸汽不进入到封隔器以上,达到降低热损失,保护套管的目的。0023 综上所述,以上仅为本实用新型较佳的实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围,因此,凡是在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,说 明 书CN 204163681 U3/3页5均应包含在本实用新型的保护范围之内。说 明 书CN 204163681 U1/1页6图1说 明 书 附 图CN 204163681 U。

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