一種用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于油氣田套管及裸眼井的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，特別適用于封堵裸眼、套管與管柱間的環(huán)形空間，所述密封組件分為三個(gè)膠筒，兩端膠筒為金屬與高分子材料制成的組合膠筒，中間膠筒為高分子材料制成的易壓縮膠筒。本發(fā)明密封組件性能可靠，并可以耐硫化氫腐蝕，其工作溫度最高可達(dá)500℉，承受壓力可達(dá)12500Psi。
【專利說明】—種用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于油氣田套管及裸眼井的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，特別適用于封堵裸眼、套管與管柱間的環(huán)形空間，以便于完成鉆井、分層注水、洗井、固井、測試、完井、酸化及堵水等井下作業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著勘探和開發(fā)技術(shù)的不斷提高，井下作業(yè)工具為達(dá)到多種作業(yè)的目的，不僅要封堵越來越大的管柱與套管間環(huán)形空間，而且也要能夠用于封堵管柱與裸眼間環(huán)形空間。
[0003]而密封組件作為井下工具的重要組成部分，其耐溫、耐壓及耐腐蝕能力直接影響到井下工具的使用效果及使用壽命等。密封組件在具有腐蝕性的高溫井下環(huán)境中工作時(shí)，須要承受高壓差，密封組件肩部易被高壓差擠出破壞，導(dǎo)致密封失效，從而造成井下工具的耐壓差低、使用壽命給縮短。隨著裸眼井下工具的應(yīng)用，密封組件不僅要能夠封堵管柱與套管間較大的環(huán)形空隙，而且還要能夠封堵管柱與裸眼井壁的不規(guī)則空隙?，F(xiàn)有常規(guī)井下工具密封組件很難滿足上述工況要求，因此亟需一種可靠的密封組件保證井下工具的正常使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，該密封組件性能可靠，并可以耐硫化氫腐蝕，其工作溫度最高可達(dá)500 °F，承受壓力可達(dá)12，500Psi。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的:一種用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，所述密封組件分為三個(gè)膠筒，兩端膠筒為金屬與高分子材料制成的組合膠筒，中間膠筒為高分子材料制成的易壓縮膠筒。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述兩端膠筒由背圈、防突金屬環(huán)和高分子材料制成，所述背圈為耐腐蝕金屬絲編織而成的金屬絲網(wǎng)，所述背圈的金屬絲網(wǎng)與高分子材料經(jīng)高溫高壓固化成一體，所述兩端膠筒的內(nèi)壁設(shè)有用于防止高分子材料被擠壓破壞的防突金屬環(huán)。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述中間膠筒由高分子材料經(jīng)高溫高壓固化而成。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述高分子材料為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠、四丙氟橡膠、全氟橡膠、聚四氟乙烯中的一種或兩種以上的混合物。
[0009]本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
1.采用了耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度的高分子材料，密封組件的耐溫可以達(dá)到500 T，承壓可以達(dá)到12，500Psi,并能夠耐硫化氫腐蝕。
[0010]2.兩端膠筒具有一定彈性，不僅能夠封堵管柱與套管間的環(huán)形空間，并且能夠封堵管柱與裸眼井壁間的不規(guī)則空隙，并能承受雙向壓差。[0011]3.采用三個(gè)膠筒的結(jié)構(gòu)，密封組件易壓縮，結(jié)構(gòu)簡單，且密封效果好，使用壽命長。【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件的軸向剖面圖。
[0013]其中:1.兩端膠筒、2.中間膠筒、Ι-a.背圈、Ι-b.防突金屬環(huán)、Ι-c.高分子材料。【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0015]如圖1所示，本實(shí)施例提供一種用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，所述密封組件分為三個(gè)獨(dú)立膠筒，兩端膠筒I為金屬與高分子材料制成的組合膠筒，中間膠筒2為高分子材料制成的易壓縮膠筒。
[0016]所述兩端膠筒I由背圈l_a、防突金屬環(huán)l_b和高分子材料Ι-c制成，所述背圈l_a為耐腐蝕316不銹鋼絲編織而成的金屬絲網(wǎng)，金屬絲網(wǎng)與高分子材料1-c在170°C，64噸壓力下，經(jīng)過60分鐘熱壓固化成筒狀。固化前金屬絲網(wǎng)部分浸涂膠粘劑，保證與高分子材料固化后的粘結(jié)強(qiáng)度。兩端膠筒2的內(nèi)壁設(shè)有防突金屬環(huán)Ι-b，防突金屬環(huán)Ι-b主要位于高分子材料部分，在密封組件被壓縮時(shí)能夠起到支承作用，防止高分子材料因受壓力被從內(nèi)壁擠出破壞。
[0017]所述中間膠筒2由高分子材料注入模具，在170°C，64噸壓力下，經(jīng)過60分鐘熱壓固化成筒狀。
[0018]上述高分子材料為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠、四丙氟橡膠、全氟橡膠、聚四氟乙烯中的一種或兩種以上的混合物。
[0019]本發(fā)明以高分子材料即橡膠為主要密封元件，在使用時(shí)，三個(gè)獨(dú)立膠筒配合使用，兩端膠筒中的金屬絲網(wǎng)在壓縮力作用下逐漸張開，兩端膠筒產(chǎn)生形變進(jìn)一步封堵套管或裸眼內(nèi)空隙。密封組件采用三膠筒結(jié)構(gòu)，利用兩端膠筒調(diào)節(jié)壓縮高度，可用于封堵較大套管環(huán)空及裸眼環(huán)空，并能承受雙向壓差。密封組件的耐溫可以達(dá)到500 T，承壓可以達(dá)到12，500Psi,并能夠耐硫化氫腐蝕。
【權(quán)利要求】
1.一種用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，其特征在于:所述密封組件分為三個(gè)膠筒，兩端膠筒為金屬與高分子材料制成的組合膠筒，中間膠筒為高分子材料制成的易壓縮膠筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，其特征在于:所述兩端膠筒由背圈、防突金屬環(huán)和高分子材料制成，所述背圈為耐腐蝕金屬絲編織而成的金屬絲網(wǎng)，所述背圈的金屬絲網(wǎng)與高分子材料經(jīng)高溫高壓固化成一體，所述兩端膠筒的內(nèi)壁設(shè)有用于防止高分子材料被擠壓破壞的防突金屬環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，其特征在于:所述中間膠筒由高分子材料經(jīng)高溫高壓固化而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于套管及裸眼的耐高溫高壓的跨磅級壓縮式密封組件，其特征在于:所述高分子材料為丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠、氟橡膠、四丙氟橡膠、全氟橡膠、聚四氟乙烯中的一種或兩種以上的混合物。
【文檔編號(hào)】E21B33/127GK103541681SQ201310515986
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】陳冬, 趙俊峰, 吳凌云 申請人:四機(jī)賽瓦石油鉆采設(shè)備有限公司