[发明专利]封隔器胶筒防突结构

说明书

本发明提供了一种封隔器胶筒的防突结构，包括螺旋拉伸弹簧(1)与填充环(2)，所述填充环(2)由多个填充小块依次填满在螺旋拉伸弹簧(1)内孔空间构成，所述填充小块呈内弯曲的圆弧棒小块；然后将所述螺旋拉伸弹簧(1)首尾端进行焊接，形成一个完整的圆环，就可以整体加工到压缩式胶筒肩部的一种封隔器胶筒防突结构。本发明能满足压缩式封隔器胶筒在较高温下承受高压的需求，在胶筒的胶料性能相同的情况下，能大幅度的提高胶筒的承压能力，结构简单，安全可靠，成本低廉。经测试，在204℃温度下，承压能力从原来最高25MPa增加到80MPa，提高工作寿命从4～5小时提高至3年左右。

技术领域

本发明属于石油钻采技术领域，涉及地层测试中的封隔器，具体涉及一种封隔器胶筒防突结构。

背景技术

地层测试中，测试设备通过钻杆或者油管来连接下放到井中，在测试过程中，通过地面的操作，这些设备可以来开井或者关井，并通过开关井测得地层的各个时期的各种压力、温度数据，同时还能取出流体样品，通过对样品的分析可以得到流体类型、性质和油气比等数据，而根据压力、流速和液体黏度等数据可以估计地层渗透率和其他特性，为后期的地层开采提供必要的信息。地层测试工具包括圆心轴伸缩接头，循环阀，震击器，测试阀，安全接头，封隔器、压力计托筒，射孔枪等部件。要完成测试，首先须将地下的生产层隔开，而完成这个功能的工具就是封隔器。

封隔器具有弹性密封元件，并借此封隔各种尺寸管柱与井眼之间以及管柱与管柱之间的环形空间，隔绝产层，以控制产出液体或注入液体，保护套管。

封隔器上用来封隔管柱与井眼之间的环形空间、隔绝产层的弹性密封元件就是胶筒。胶筒作为封隔器的核心部件，其质量好坏直接影响封隔器的使用效果和寿命。随着油井深度的增加，胶筒的耐温耐压性能要求也随之提高。而目前市场上的胶筒在使用过程中经常会出现还没有到要求的密封压力，其肩部就被撕裂的情况，最终失封而导致测试失败。

现在的一些胶筒设计时在肩部增加一些结构，比如钢丝网或者是容易被压缩变形的铜环结构。这些钢丝网或者铜环结构在被压缩以后发生永久变形，完全填充套管和工具之间的环形空间，但是在坐封压力撤销后不能反弹，这样在起钻时很容易会出现卡钻的危险，或者要在起钻过程中破坏胶筒才能起钻，在胶筒破坏后，起钻还会有风险，这也限制了这种结构胶筒的使用范围。

还有一种胶筒的结构，在肩部增加一个环形的螺旋拉伸弹簧，弹簧的里面再套一个环形的螺旋拉伸弹簧，但这种结构在胶筒肩部受到大的挤压时，因为弹簧内部很大的间隙，往往会把弹簧挤扁或者从某个部位断开，造成胶筒承压能力不够，导致测试失败，有时挤断的弹簧甚至会被卡到套管和顶鞋的环形空间去，造成安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以承受较强压力的胶筒肩部防突结构，可随着施加坐封力而密封套管与工具间的环形空间，随着压力点撤销而自动回弹，从而不但起到保护作用，还能在起井前恢复，以保证施工过程安全可靠。

为实现上述功能，设计封隔器胶筒防突新结构的具体技术方案为：

封隔器胶筒防突结构，包括装配于封隔器胶筒肩部的螺旋拉伸弹簧(1)，其特征在于：还包括填充在所述螺旋拉伸弹簧(1)内孔空间的填充环(2)；

所述填充环(2)由多个填充小块依次填满在螺旋拉伸弹簧(1)内孔空间构成。

进一步的，所述填充小块呈内弯曲的圆弧棒小块，其直径与所述螺旋拉伸弹簧(1)内直径一致，即为2×R1；其外弧半径为其直径与所述填充环(2)内弧半径(R2)之和。

进一步的，所述填充环(2)由25～70个所述填充小块填充而成。

进一步的，所述填充小块直径为3～25mm，内弧半径(R2)为40～380mm。

进一步的，所述填充小块材料为用耐压的金属或非金属圆棒料制成。