本發(fā)明涉及石油封隔器配件，具體涉及高溫高壓持久性膠體密封件。

背景技術：

封隔器是指具有彈性密封元件，并借此封隔各種尺寸管柱與井眼之間以及管柱之間環(huán)形空間，并隔絕產層，以控制產(注)液，保護套管的井下工具。一般是在采油工程中封隔器用來分層，封隔器上設計有采油通道，坐封時，活塞套上行，采油通道被打開；坐封后，上層壓力作用在平衡活塞上，向上推膠筒，使解封銷釘免受剪切力；解封時，靠膠筒與套管的摩擦力剪斷解封銷釘，活塞套下行，關閉采油通道。封隔器減少了油井封隔器堵水施工工序，能方便地實現(xiàn)不壓井不放噴作業(yè)，并且能雙向承受高壓，使用壽命長。油田常用的皮碗封隔器為自封式。其皮碗外徑大于套管內徑，靠皮碗與套管的過盈配合來實現(xiàn)封隔器的密封，下井時阻力大，皮碗易磨損和刮壞，從而失去密封性。而封隔器的膠筒一般彈性復合材料制備而成，可分為強制型、自封型和復合型等，強制型中的壓縮式封隔器膠筒是使用的最為廣泛的一種；作為封隔器的關鍵的彈性體密封件，其位于油管和管套之間，座封時承受軸向載荷產生徑向的形變，膠筒外壁與套管壁產生接觸壓力，封隔環(huán)空，可實現(xiàn)分層注水、酸化、壓裂等工藝，其質量的好壞直接影響到井上工具性能的高低。

膠筒在實際使用時，膠筒在軸向壓縮力的作用下，膠筒的工作面完全與套管壁相接觸軸向壓縮量達到最大值，其肩部形成應力集中，容易變形損壞，導致密封失效；所以膠筒的使用壽命較短，需要頻繁更換。現(xiàn)有技術中，當膠筒失效時，現(xiàn)有技術中通常對整個膠筒進行更換，而膠筒與中心管接觸的一端由于在整個工作過程中受壓力小，強度更高，其彈性仍處于正常范圍值，仍可使用，所以對整個膠筒進行更換容易造成材料的浪費，非常不經濟環(huán)保。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供高溫高壓持久性膠體密封件，解決現(xiàn)有的膠筒使用壽命較短，更換時對整個膠筒進行更換容易造成材料浪費的問題。

本發(fā)明通過下述技術方案實現(xiàn)：

高溫高壓持久性膠體密封件，包括設置在中心管和套管之間的筒體，所述筒體包括內封段、外封段，所述內封段的一端開有一個環(huán)形凹槽、另一端與中心管連接，所述外封段的一端設置有一個安裝頭、另一端與套管接觸，所述安裝頭與環(huán)形凹槽匹配；還包括強化管套、若干個固定鞘，所述強化管套套在筒體外側且與筒體外壁過盈配合，所述固定鞘的一端卡在強化管套內、另一端穿過外封段卡在內封段內，所述固定鞘的中心線與筒體的中心線相互平行。進一步的，針對現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明設計了一種新型的膠筒，整個膠筒筒體由兩段拼接組成，一個與套管接觸的外封段、一個與中心管接觸的內封段，外封段上的安裝頭坐落在環(huán)形凹槽內；在筒體外設置一個強化管套，利用強化管套將外封段與內封段連接處的縫隙進行密封，并采用固定鞘將強化管套、外封段、內封段固定為一體。當與套管壁接觸的外封段磨損后，只需替換外封段即可，通過以上結構解決了現(xiàn)有的膠筒使用壽命較短，更換時對整個膠筒進行更換容易造成材料浪費的問題。另外，強化管套還增強了筒體的剛性，對筒體起進一步保護作用，延長膠筒的使用壽命。

優(yōu)選的，所述外封段內還設置有一個空心橡膠球，所述空心橡膠球的直徑與外封段內徑等大。進一步的，當筒體承受軸向荷載時，空心橡膠球受壓產生徑向形變對外封段內側壁產生擠壓，同時強化管套受到液體的徑向擠壓，也對外封段施加一個徑向壓力，在兩個徑向壓力的作用下，外封段兩端朝向套管方向移動，與套管貼合的更加緊密，提高了本發(fā)明的密封效果。

在每個強化管套上還設置有金屬管頭，所述金屬管頭與內封段接觸。進一步的，強化管套與中心管接觸的一端為一個金屬管頭，可有效阻止和限制封隔器坐封時膠筒朝套管環(huán)形空間“突出”或“流動”，避免整個膠筒與中心線管之間也移位，加強了其抗破壞性能力。

所述強化管套采用丁晴橡膠制成。進一步的，丁晴橡膠具有較高的耐溫性、良好的耐油性、較高的抗張強度和彈性，將其制成強化管套，可抵擋大部分油的沖擊，起到保護膠筒的目的；相比膠筒，強化管套的加工難度更低，丁晴橡膠易于成型且價格低廉，使得強化管套替換非常方便。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本發(fā)明高溫高壓持久性膠體密封件，所述筒體包括內封段、外封段，當與套管壁接觸的外封段磨損后，只需替換外封段即可，以此解決了現(xiàn)有的膠筒使用壽命較短，更換時對整個膠筒進行更換容易造成材料浪費的問題；設置強化管套不僅將外封段與內封段連接處的縫隙進行密封，還增強了筒體的剛性，對筒體起進一步保護作用，延長膠筒的使用壽命；

2、本發(fā)明高溫高壓持久性膠體密封件，所述外封段內還設置有一個空心橡膠球，空心橡膠球與強化管套配合作用，使得外封段兩端朝向套管方向移動，與套管貼合的更加緊密，提高了外封段與套管之間的密封性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構成

本技術：
的一部分，并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明結構示意圖；

圖2為本發(fā)明內封段的俯視圖；

圖3為本發(fā)明外封段的結構示意圖。

附圖中標記及對應的零部件名稱：

1-內封段，2-外封段，3-環(huán)形凹槽，4-安裝頭，6-強化管套，7-固定鞘，8-空心橡膠球，9-金屬管頭。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例

如圖1～3所示，本發(fā)明高溫高壓持久性膠體密封件，包括設置在中心管和套管之間的筒體，所述筒體包括內封段1、外封段2，所述內封段1的一端開有一個環(huán)形凹槽3、另一端與中心管連接，所述外封段2的一端設置有一個安裝頭4、另一端與套管接觸，所述安裝頭4與環(huán)形凹槽3匹配；還包括強化管套6、若干個固定鞘7，所述強化管套6套在筒體外側且與筒體外壁過盈配合，所述固定鞘7的一端卡在強化管套6內、另一端穿過外封段2卡在內封段1內，所述固定鞘7的中心線與筒體的中心線相互平行。所述外封段2內還設置有一個空心橡膠球8，所述空心橡膠球8的直徑與外封段2內徑等大。在每個強化管套6上還設置有金屬管頭9，所述金屬管頭9與內封段1接觸。所述強化管套6采用丁晴橡膠制成。利用強化管套6將外封段3與內封段1連接處的縫隙進行密封，并采用固定鞘7將強化管套6、外封段2、內封段1固定為一體。當與套管壁接觸的外封段2磨損后，只需替換外封段2即可，通過以上結構解決了現(xiàn)有的膠筒使用壽命較短，更換時對整個膠筒進行更換容易造成材料浪費的問題。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明公開了高溫高壓持久性膠體密封件，包括設置在中心管和套管之間的筒體，所述筒體包括內封段、外封段，所述內封段的一端開有一個環(huán)形凹槽、另一端與中心管連接，所述外封段的一端設置有一個安裝頭、另一端與套管接觸，所述安裝頭與環(huán)形凹槽匹配；還包括強化管套、若干個固定鞘，所述強化管套套在筒體外側且與筒體外壁過盈配合，所述固定鞘的一端卡在強化管套內、另一端穿過外封段卡在內封段內，所述固定鞘的中心線與筒體的中心線相互平行。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的膠筒使用壽命較短，更換時對整個膠筒進行更換容易造成材料浪費的問題。

技術研發(fā)人員：徐峰
受保護的技術使用者：四川達燦石油設備有限公司
技術研發(fā)日：2017.06.30
技術公布日：2017.09.05