一种井下封隔器高温密封装置及方法技术领域
本发明涉及封隔器密封技术，具体地说是一种井下封隔器高温密封装置及方法。
背景技术
近年来稠油油藏主要以注蒸汽的方式进行开采，开发过程中为减少蒸汽能量的损失
以及实现分层注气等作业功能，注蒸汽前需要下入封隔器。目前封隔器的密封构件的材
质多为全氟醚以及聚四氟乙烯等高温橡胶材质，耐温性能平均为200℃左右，目前稠油井
注蒸汽温度高达350℃及以上水平，因此封隔器密封件耐温性能无法满足生产要求且价格
较为昂贵；另外，封隔器的坐封方式采取单一密封件或多密封件同步坐封，此种坐封方
式使封隔器密封性能低，在高温高压状态下密封容易失效。为了克服以上技术缺陷，急
需发明一种井下封隔器的高温密封方法，达到有效密封井下高温蒸汽，确保注汽能量不
损失，满足分层注气以及其他作业需求的目的。
经过检索分析，目前还没有公开过此类技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种井下封隔器高温密封装置及方法，使封隔器达到良好的
密封效果。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种井下封隔器高温密封装置，
包括支撑体，密封件、分隔件、控制分步坐封机构、坐封加压机构，所述密封件轴向两
端对称安装有分隔件，所述分隔件上安装有控制分步坐封机构，分隔件通过控制分步坐
封机构固定于封隔器上，所述封隔器轴向外侧端设置坐封加压机构。
所述分隔件和坐封加压机构之间安装有支撑体，支撑体被坐封加压机构挤压在坐封
加压机构的内侧面和分隔件外侧面之间。
所述支撑体由韧性较好的软金属包覆耐高温密封材质组合而成，其中耐高温密封材
质是石墨、陶瓷纤维、岩棉其中一种或者几种组合；所述密封件为耐高密封材质，是石
墨，陶瓷纤维、岩棉等其中一种或者几种组合。
所述控制分步坐封机构为控制剪钉或剪切环。
所述坐封加压结构为同步液缸机构或同步机械螺旋挤压机构。
为了达成上述另一目的，本发明采用了如下技术方案，井下封隔器高温密封方法，
采用分步坐封方法，坐封过程中，控制分步坐封机构使分隔件固定于封隔器上，坐封加
压机构分别在支撑体两端产生相向坐封力，使支撑体在分隔件的反作用力下挤压变形，
继而与套管壁贴合，支撑体与套管壁的贴合，为密封件的密封提供了前提；此时，在支
撑体两端继续施加坐封力，控制分步坐封机构被剪切释放，坐封加压机构继续给支撑体
施加坐封力，分隔件将坐封力传递至密封件，密封件完成密封。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采取支撑与密封相组合的结构形式，支撑体能够与套管壁紧密贴合，为
密封件的密封提供良好的密封前提，大大提高密封件的密封性能；
2、本发明的坐封方式由单一方向受力挤压，变为支撑密封件两端相向受力挤压，
受力比较均匀；坐封方式由常规封隔器密封件同步坐封方式变为支撑体先坐封，密封件
后密封的分步坐封方式。此种坐封方式能够较大程度改善密封效果；
3、该密封方法使封隔器工具的耐温性能得以提高，能够耐350℃以上的高温；
4、该密封装置结构简单，加工便捷，生产成本较低。
该高温密封装置作为井下封隔器工具的组件，组装在井下封隔器工具合适的部位，
和封隔器作为一个整体下放到油井设计位置。坐封过程中，控制分步坐封机构使分隔件
固定于封隔器上，坐封加压机构分别在支撑体两端产生相向坐封力，使支撑体在分隔件
的反作用力下挤压变形，继而与套管壁贴合。支撑体与套管壁的贴合，为密封件的密封
提供了前提。此时，在支撑体两端继续施加坐封力，控制分步坐封机构被剪切释放，坐
封加压机构继续给支撑体施加坐封力，分隔件将坐封力传递至密封件，密封件完成密封。
附图说明
图1为本发明的一种井下封隔器高温密封装置的示意图。
图中，支撑体1，密封件2、分隔件3、控制分步坐封机构4、坐封加压机构5。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说
明之用，并非用来对本发明加以限制。
根据图1所示，一种井下封隔器高温密封装置，由支撑体1，密封件2、分隔件3、
控制分步坐封机构4、坐封加压机构5等组成。该装置组装到井下封隔器合适的部位。以
密封件2为中心，对称安装有分隔件3；分隔件3通过控制分步坐封机构固定于封隔器上。
分隔件3的两端对称安装有支撑体1；支撑体1两端装有坐封加压机构，为装置的密封提
供坐封力。
支撑体1由韧性较好的软金属包覆耐高温密封材质组合而成，其中耐高温密封材质
可以是石墨、陶瓷纤维、岩棉等其中一种或者几种组合；密封件2为耐高密封材质，可
以是石墨，陶瓷纤维、岩棉等其中一种或者几种组合；
分隔件3在支撑体1坐封过程中，通过控制分步坐封机构4与封隔器相固定，为支
撑体1的坐封提供反向坐封力，使支撑体1最先受到挤压变形与套管壁贴合；继续施加
坐封力的情况下，控制分步坐封机构4释放，支撑体1可以继续压缩挤压分隔件3，继而
挤压密封件，使封隔器达到良好的密封效果；
控制分步坐封机构4可以为控制剪钉或剪切环；
坐封加压结构5可以为同步液缸机构或同步机械螺旋挤压机构；
井下封隔器高温密封方法，即分步坐封方法。坐封过程中，控制分步坐封机构4使
分隔件3固定于封隔器上，坐封加压机构5分别在支撑体1两端产生相向坐封力，使支
撑体1在分隔件3的反作用力下挤压变形，继而与套管壁贴合。支撑体1与套管壁的贴
合，为密封件的密封提供了前提。此时，在支撑体1两端继续施加坐封力，控制分步坐
封机构4被剪切释放，坐封加压机构5继续给支撑体1施加坐封力，分隔件3将坐封力
传递至密封件，密封件完成密封。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发
明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。