[实用新型]双封式热采封隔器

说明书

本实用新型属于石油开采机械，特别涉及为稠油热采配套的一种密封装置。

稠油开采中，对欲采稠油层需通入高压热蒸气进行作业，为提高石油产量，有效利用热蒸气，必须采用热采封隔器。主要分两类：一类是使用液体化学药物，靠化学药物受注气温度作用使封隔器座封，如专利ZL99222750.X；另一类是利用注气的压力和固体热敏元件使封隔器达到密封和解封，如专利ZL97212077.7。由于两类封隔器的工作原理不同，使用中各有优缺点，如化学药物是仅对工作环境的温度敏感，而另一类对压力和温度均敏感，其中压力起主要作用。稠油井的地质环境不尽相同，导致两类封隔器的使用效果不相同，说明两类封隔器各有弊端。

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供的双封式热采封隔器既对温度敏感，又对压力敏感，对井下环境的适应能力更强。

本实用新型的双封式热采封隔器，是将两种类型封隔器按化学药物膨胀型在下，蒸气压力和固体热敏件类型在上的顺序串联布置在同一中心管上，从而形成上密封段和下密封段的双封结构。具体部件包括弧形端盖、密封环、中心管、双金属片、记忆合金弹簧、压差孔、弹性筒、上密封环套、紧固钉、环形压盖、密封筒体、下密封环套、加药孔、加药腔、化学膨胀剂等。下密封环套与密封筒体相套接，密封筒体内部为化学膨胀剂构成的下密封段，保证了下密封段仅对温度敏感；而上密封段由上密封环套、弹性筒、双金属片、记忆合金弹簧、压差孔等构成，双金属片的上端被紧固钉固定在封隔器上，这样条形的双金属由于上端固定，下端无固定端固定呈自由状态，套上由聚四氟制成的上密封环套，并用弧形端盖加以紧固。决定上密封段主要对内部压力敏感，其次也对温度敏感。两密封段的上下次序不能颠倒，这是因为当温度既使稍低于化学药物的设定工作温度如320℃时，下密封段虽然没有达到最佳密封状态，但应能对井下的外环空间产生一定的密封作用，引起外套压的降低，而外套压的损失恰好保证了上密封段的上密封环套的内外压差，促进了上密封环套的向外膨胀。

本实用新型双封式热采封隔器密封效果更好，封隔器的适用工作条件(温度、压力)范围更广。在上密封段内的条形的双金属上端固定，下端无固定端固定呈自由状态。当封隔器上提时更易解封，不易出现卡井事故。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型双封式热采封隔器的主视剖面图，

图2为图1的局部放大图。

实施例：如图1所示，本实用新型提供的双封式热采封隔器由弧形端盖1、密封环2、中心管3、双金属片4、记忆合金弹簧5、压差孔6、弹性筒7、上密封环套8、紧固钉9、环形压盖10、密封筒体11、下密封环套12、化学膨胀剂13、加药腔14、加药孔15组成。

首先，采用35CrMo钢制成长580mm、外径为Φ130mm、内径为Φ62mm的中心管毛坯，再将中心管毛坯上端加工成2.5英寸的油管内螺纹(平式油管扣)，下端加工成2.5英寸的外螺纹，然后，再将中心管毛坯的外壁精车成具有多个不同直径的台阶和两组分别与弧形端盖1和环形压盖10相配合的外螺纹，精车后的中心管预制件再经铣床铣出与管轴线平行的沟槽，沟槽长120mm、宽14mm、深5mm，经过车、铣后的中心管预制件，再到钻床钻出6个不均布的Φ12透孔即压差孔6，并钻出紧固钉螺孔9，加药孔15和安放记忆合金弹簧5的柱形空间，见图2，至此，中心管3的加工就全部完成，。

制好的中心管下端(靠近2.5英寸外螺纹处)焊接密封筒体11形成环形空腔后加药、封口，上端安放双金属和记忆合金两组热敏元件，并套上由聚四氟制成的上密封环套8，并用弧形端盖1加以紧固。类似地，下密封环套12套在密封筒体11上，然后用环形压盖10将密封环套12压紧，整个装置即安装完毕。

热采作业中将双封式热采封隔器随井管一起下入预定深度，并注入高压热蒸气，热蒸气通过双封式热采封隔器的中心管3的内通径进入压差孔6，使双金属和记忆合金受热向外膨胀，压力的作用也使上密封环套8向外膨胀，同时，下密封筒体中加药腔14内的化学膨胀剂13也受热膨胀推动下密封环套12向外扩张，达到稠油热采密封的目的；在完成热采周期后，温度和压力大幅度下降，记忆合金双金属及化学膨胀剂均不再保持膨胀状态，而且双金属片4仅有上端固定，下端无固定件固定处于自由状态。故上提井管时很容易解封，不易造成卡井事故。

本实用新型双封式热采封隔器有两个密封段，密封效果好，又解决了易卡井的弊端，在胜利油田等地试用，均取得了满意结果，有广泛地应用前景。