[实用新型]封隔器胶筒防突结构

说明书

技术领域

本实用新型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。

实用新型内容

本实用新型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)。

进一步的，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。

进一步的，所述填充小块的材料为Q235或聚酰亚胺。

进一步的，所述螺旋拉伸弹簧(1)是在由所述填充环(2)填装满后，首尾 端进行焊接，形成一个完整的圆环。

进一步的，在封隔器胶筒成型前，将该防突结构放置在模具中与胶筒整体硫 化成型。

本实用新型的有益技术效果，与现有技术相比，具有以下优点：

1、结构简单，性能可靠，能防止胶筒从肩部撕裂。具有本防突结构的封隔胶 筒试验在400次实验中，无一例出现胶筒肩部弹簧变形或者断裂的情况，且试验 后胶筒完好，实现了封隔胶筒的重复利用。因此，胶筒性能及可靠性成倍提高。

2、胶筒的承压能力和使用寿命成倍提高。本结构的胶筒在204℃的高温下， 承压能力从原来最高25MPa增加到80MPa，工作寿命从4～5小时提高至3年左右。

3、改造加工方便，与原来的胶筒加工模具区别很小，只需稍微改进就可生产， 缩短产品升级周期，增加经济效益。