一種壓差式密封筒的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種壓差式密封筒，所述密封筒筒體（1）設(shè)置在注汽管（2）和套管（3）的環(huán)形空間內(nèi)。所述筒體（1）包括：中間段（11）、第一端口（12）、第二端口（13）。其中所述中間段（11）內(nèi)設(shè)有所述注汽管（2）的注汽口（21）。所述中間段（11）的外徑大于所述第一端口（12）、第二端口（13）的外徑，其壁厚為3至5毫米。所述壓差式密封筒的筒體（1）為多層結(jié)構(gòu)，其包括：耐壓層（1a）、密封層（1b）和連接件（1c）。其中，所述耐壓層（1a）為一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述耐壓層（1a）包括多層子耐壓層，相鄰兩層子耐壓層之間采用連接件（1c）縫合。所述密封層（1b）設(shè)置在所述耐壓層（1a）的內(nèi)、外壁上。所述密封筒使用時(shí)，能夠有效密封水平井注汽管和套管之間的環(huán)空。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種稠油水平井均勻注汽用的密封部件，特別涉及一種壓差式密 封筒。 一種壓差式密封筒

【背景技術(shù)】
[0002] 稠油油藏原油粘度高，在油層溫度下脫氣原油粘度大于100毫帕?秒。在油田的 石油開采中，由于稠油具有特殊的高粘度和高凝固點(diǎn)的特性，在儲(chǔ)層和井筒中流動(dòng)性差，常 規(guī)開采采收率低，即無法保證正常的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。為了保證合理的采收率，往往需要通過采用 熱采技術(shù)降低原油的粘度來采油。所述稠油熱采技術(shù)包括蒸汽吞吐、蒸汽驅(qū)。
[0003] 目前開發(fā)稠油油藏時(shí)，通常采用由水平井蒸汽吞吐開發(fā)轉(zhuǎn)為水平井汽驅(qū)開采方 式。在蒸汽吞吐后，為了進(jìn)一步提高所述蒸汽吞吐后的采收率，采用由水平井蒸汽吞吐開 發(fā)轉(zhuǎn)為水平井汽驅(qū)開采。所述水平井汽驅(qū)開采通常直接向水平注汽井中連續(xù)注入高干度蒸 汽，使得注入油層中的大量蒸汽攜帶熱能加熱油層，從而降低原油粘度，注入流體將已降粘 的原油驅(qū)替至周圍的生產(chǎn)井采出。
[0004] 一般稠油油藏水平井的水平段長(zhǎng)度超過200米，所述向水平注汽井中連續(xù)注入高 干度蒸汽時(shí)受儲(chǔ)層非均質(zhì)性和管柱結(jié)構(gòu)的影響，容易造成水平段動(dòng)用不均勻。特別是采用 直接向水平注汽井中連續(xù)注入高干度蒸汽的籠統(tǒng)注汽方式，所述水平段的動(dòng)用程度低于， 且極易發(fā)生水平段蒸汽汽竄現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生所述汽竄現(xiàn)象時(shí)，蒸汽從注汽井注入，又從相鄰 的生產(chǎn)井竄出，一方面造成注汽井能量外溢，另一方面造成生產(chǎn)井產(chǎn)量下降，采收率大大降 低，蒸汽驅(qū)也難以進(jìn)行下去。
[0005] 為解決上述問題，目前形成了水平井注汽技術(shù)。所述水平井注汽技術(shù)，如圖1所 示，主要是通過在注汽管柱2和套管3環(huán)空之間設(shè)置密封件1，從而將所述注汽管柱2和套 管3環(huán)空密封。所述密封件1的兩側(cè)形成互不相通的管段，即所述水平井分成了獨(dú)立注汽 的管段。
[0006] 然而現(xiàn)有技術(shù)中的還沒有一種密封效果理想的密封件1，能夠滿足水平井注汽的 使用要求。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型的目的是提供一種壓差式密封筒，能夠滿足水平井注汽的使用要求。
[0008] 本實(shí)用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0009] -種壓差式密封筒，所述壓差式密封筒包括筒體，所述筒體包括：中間段、第一端 口、第二端口，其中，
[0010] 所述中間段的外徑大于所述第一端口和第二端口的外徑；
[0011] 所述壓差式密封筒的筒體為多層結(jié)構(gòu)，其包括：耐壓層、密封層和連接件；其中， [0012] 所述耐壓層為一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述耐壓層包括至少兩層子耐壓層；
[0013] 所述連接件設(shè)置在相鄰兩層子耐壓層之間，用于連接所述相鄰兩層子耐壓層；
[0014] 所述密封層設(shè)置在所述耐壓層的內(nèi)、外壁上。
[0015] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述中間段的壁厚為3至5毫米。
[0016] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述密封層的層數(shù)為至少兩層。
[0017] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述壓差式密封筒適用于密封5寸以上的套管。
[0018] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述連接件具體為金屬絲。
[0019] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述中間段的壁厚小于所述第一端口和第二端口的壁厚。
[0020] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一端口和第二端口為關(guān)于中線鏡像對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。
[0021] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述耐壓層具體為纖維簾布層。
[0022] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述密封層具體為膠漿層。
[0023] 本實(shí)用新型的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是：本實(shí)用新型所述壓差式密封筒在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)點(diǎn) 是壁薄，厚度在3至5毫米。在注蒸汽前和泄壓后所述密封筒中間段的外徑小于工具剛體外 徑。當(dāng)所述壓差式密封筒套在所述注汽管上，下入井下或者起出時(shí)，由于其壁薄，最大外徑 較小，有利于所述注汽管在復(fù)雜的井下環(huán)境中，下入安全，起出方便。同時(shí)所述壓差式密封 筒采用多層耐高壓復(fù)合材料制成，所述壓差式密封筒的結(jié)構(gòu)可以大大增加所述壓差式密封 筒的承壓性能和密封性能。使得所述壓差式密封筒能夠長(zhǎng)期在350攝氏度的高溫下使用。 所述壓差式密封筒在常溫下可以耐壓7兆帕，350攝氏度的高溫下可以耐壓5兆帕，能夠滿 足分段注汽的使用要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中密封件的位置圖；
[0025] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種壓差式密封筒的半剖圖；
[0026] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種壓差式密封筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中一種壓差式密封筒使用狀態(tài)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說明，應(yīng)理解這 些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之 后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限 定的范圍內(nèi)。
[0029] 本實(shí)用新型實(shí)施例中一種壓差式密封筒如圖2所示，整體上呈紡錘型中空筒體， 中間部分的外徑大，兩端的外徑小。所述紡錘型的形狀可以提高密封效果。
[0030] 所述壓差式密封筒的筒體1整體上包括：中間段11、第一端口 12、第二端口 13。所 述壓差式密封筒筒體1設(shè)置在注汽管2和套管3的環(huán)形空間內(nèi)。具體配合時(shí)，所述第一端 口 12和第二端口 13的內(nèi)表面與所述注汽管2的外表面密封接觸，所述壓差式密封筒打壓 后，所述中間段11的外表面需保證和所述套管3的內(nèi)表面接觸。所述中間段11的壁厚較 薄，優(yōu)選為3至5毫米。且所述中間段11的壁厚最小，小于所述第一端口 12、第二端口 13 的壁厚。所述壓差式密封筒打壓后，所述中間段11的外徑可膨脹至套管3內(nèi)壁，起到密封 注汽管2和套管3環(huán)空的作用。所述壓差式密封筒適用于密封5寸以上的套管。所述第一 端口 12和第二端口 13優(yōu)選為關(guān)于中線0鏡像對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。
[0031] 所述壓差式密封筒的筒體1在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，如圖3所示，所述筒體1包括：耐壓層 la、密封層lb、連接件lc。其中，所述耐壓層la為一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述耐壓層la包括至 少兩層子耐壓層，相鄰兩層子耐壓層之間采用連接件lc縫合。所述連接件lc設(shè)置在相鄰 兩層子耐壓層之間，用于連接所述相鄰兩層子耐壓層。所述密封層lb設(shè)置在所述耐壓層la 的內(nèi)、外壁上。所述密封層lb的層數(shù)至少為兩層。
[0032] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述耐壓層la優(yōu)選為纖維簾布層la ;所述密封層lb優(yōu)選為 膠漿層lb ;所述連接件lc優(yōu)選為金屬絲lc。
[0033] 以下實(shí)施例中，以所述纖維簾布層la、膠漿層lb和金屬絲lc為例。所述壓差式密 封筒的筒體1采用纖維簾布層la、膠漿層lb和金屬絲lc耐高壓材料一體化復(fù)合制成。在 現(xiàn)有技術(shù)中其他已知材料，與所述纖維簾布和/或膠漿和/或金屬絲，性質(zhì)相近的材料也可 以用來使用。
[0034] 所述密封筒在常溫下可以耐壓7兆帕，在350攝氏度的高溫下可以耐壓5兆帕。
[0035] 所述壓差式密封筒中間段11的外壁較薄，為3至5毫米。在注蒸汽前和泄壓后 所述密封筒中間段11的外徑小于工具剛體外徑。由于在注蒸汽前和泄壓后所述壓差式密 封筒在注蒸汽前和泄壓后的外部尺寸較小，方便在復(fù)雜的井下環(huán)境中，安全方便地下入、起 出。
[0036] 如圖4所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中一種壓差式密封筒使用狀態(tài)圖，在對(duì)所述壓 差式密封筒打壓前，將所述壓差式密封筒套在所述注汽管2的外圍，保證所述注汽管2的 注汽孔21位于所述密封筒的中間段11內(nèi)。
[0037] 在井口注入蒸汽，蒸汽從注汽管2的注汽孔21內(nèi)進(jìn)入所述壓差式密封筒的中間段 11和所述注汽管2形成的環(huán)形空間內(nèi)。隨著蒸汽不斷注入，所述壓差式密封筒的中間段11 和所述注汽管2形成的環(huán)形空間內(nèi)的壓力逐漸增大。當(dāng)所述壓差式密封筒的中間段11和 所述注汽管2形成的環(huán)形空間內(nèi)的壓力大于所述密封筒筒體1外的壓力時(shí)，在內(nèi)外壓差的 作用下所述密封筒逐漸膨脹，直至將所述注汽管2和套管3的環(huán)形空間完全密封。所述壓 差式密封筒打壓后，所述中間段11的外徑可膨脹至套管3內(nèi)壁，起到密封注汽管2和套管 3環(huán)空的作用。
[0038] 當(dāng)停止從井口注入蒸汽時(shí)，所述壓差式密封筒的中間段11和所述注汽管2形成的 環(huán)形空間內(nèi)的壓力會(huì)通過所述注汽孔21向外瀉出。當(dāng)所述壓力瀉出后，所述壓差式密封筒 自動(dòng)收縮，所述中間段11的外徑變小。
[0039] 所述壓差式密封筒在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)點(diǎn)是壁薄，厚度在3至5毫米。在注蒸汽前和 泄壓后所述密封筒中間段11的外徑小于工具剛體外徑。當(dāng)所述壓差式密封筒套在所述注 汽管2上，下入井下或者起出時(shí)，由于其壁薄，最大外徑較小，有利于所述注汽管2在復(fù)雜的 井下環(huán)境中，下入安全，起出方便。同時(shí)所述壓差式密封筒采用多層耐高壓復(fù)合材料制成。 所述壓差式密封筒的結(jié)構(gòu)可以大大增加所述壓差式密封筒的承壓性能和密封性能。使得所 述壓差式密封筒能夠長(zhǎng)期在350攝氏度的高溫下使用。具體的，所述壓差式密封筒在常溫 下可以耐壓7兆帕，350攝氏度的高溫下可以耐壓5兆帕，能夠滿足分段注汽的使用要求。
[0040] 所述壓差式密封筒呈紡錘狀結(jié)構(gòu)，注蒸汽時(shí)，在內(nèi)外壓差的作用下所述壓差式密 封筒膨脹，密封注汽管柱和套管環(huán)空，將水平段分成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立單元，從而能有效防止蒸 汽局部突進(jìn)、汽竄和動(dòng)用不均等問題。注蒸汽結(jié)束后所述壓差式密封筒恢復(fù)到原來狀態(tài)。
[0041] 以上所述僅為本實(shí)用新型的幾個(gè)實(shí)施例，雖然本實(shí)用新型所揭露的實(shí)施方式如 上，但所述內(nèi)容只是為了便于理解本實(shí)用新型而采用的實(shí)施方式，并非用于限定本實(shí)用新 型。任何本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型所揭露的精神和范圍 的前提下，可以在實(shí)施方式的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本實(shí)用新型的專利 保護(hù)范圍，仍須以所附權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓差式密封筒，其特征在于，所述壓差式密封筒包括筒體，所述筒體包括：中間 段、第一端口、第二端口，其中， 所述中間段的外徑大于所述第一端口和第二端口的外徑； 所述壓差式密封筒的筒體為多層結(jié)構(gòu)，其包括：耐壓層、密封層和連接件；其中， 所述耐壓層為一體化復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述耐壓層包括至少兩層子耐壓層； 所述連接件設(shè)置在相鄰兩層子耐壓層之間，用于連接所述相鄰兩層子耐壓層； 所述密封層設(shè)置在所述耐壓層的內(nèi)、外壁上。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述中間段的壁厚為3至5毫 米。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述密封層的層數(shù)為至少兩 層。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述壓差式密封筒適用于密 封5寸以上的套管。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述連接件具體為金屬絲。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述中間段的壁厚小于所述 第一端口和第二端口的壁厚。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述第一端口和第二端口為 關(guān)于中線鏡像對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述耐壓層具體為纖維簾布 層。
9. 如權(quán)利要求1或3所述的一種壓差式密封筒，其特征在于：所述密封層具體為膠漿 層。
【文檔編號(hào)】E21B33/10GK203847049SQ201420090852
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】郭玉強(qiáng), 王顯榮, 王鴻, 羅凱文, 龔潤(rùn)民, 何妮娟, 石要松, 趙振堯, 楊淑英 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司