[发明专利]内芯具有螺旋状盘根的胶筒、封隔器和桥塞

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采工业的密封技术领域，特别是涉及一种能承受高温高 压的内芯具有螺旋状盘根的胶筒及具有该胶筒的封隔器和桥塞。

背景技术

封隔器是油田井下采油的一种关键工具，广泛应用于油田分注、分层改造、 分层采油、机械管道堵水等多种作业，封隔器需要进行环空的封隔，以实现油 气分层。桥塞也是采油工作中普遍使用的一种油气分层的工具。封隔器和桥塞 的主要区别是，封隔器一般是在压裂、酸化、找漏等措施施工时暂时的留在井 内，而桥塞是在封层采油等措施时暂时或永久地留在井内。封隔器和中心管同 时留井，配上丢手可以单独留井，而桥塞则是单独留井。从结构上说，封隔器 是中空结构，可以自由流动油气水，而桥塞中则是实心结构。

作为油气分离的工具，封隔器和桥塞都需要胶筒，胶筒作为密封的关键部 件，其质量直接影响封隔器和桥塞的密封效果和使用寿命，在封隔器和桥塞中 起着决定性的作用。胶筒一般采用橡胶类材料制成，故称之为胶筒。但胶筒仅 是一种行业内约定成俗的技术术语，用于表示起到密封作用的功能性部件，而 不仅仅指胶筒只能由橡胶制作。当胶筒承受一定的压力来促使其变形用来密封 时，需要考虑胶筒本身的形变能力，若形变不足会导致其无法起到密封作用； 若形变过大，可能导致胶筒因压溃而失效，丧失恢复能力。最重要的是，当胶 筒在井下受到高温蒸汽作用时，胶筒更多的是受到高温高压的同时作用而失效 导致失去恢复能力。

发明人发现，由于构成胶筒的胶体的软硬(一定压力下胶体的变形程度) 有差异，例如当使用较软的胶体制成胶筒时，该胶筒会因无法承受住额定大小 的轴向压力而被压溃，或者说此时胶筒在额定大小的轴向压力下变形过大而被 压溃。而当胶筒较硬时，该胶筒在住额定大小的轴向压力作用下无法充足变形， 导致胶筒无法起到密封作用。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种新的结构设计的胶筒，来增加胶筒的抗压 强度的范围。

根据本发明的一个方面，提供一种胶筒，胶筒具有密封体，所述密封体具 有位于中心的通孔、位于所述通孔处的内表面、与所述内表面相对应的外表面、 以及分别位于所述胶筒两端的第一端部和第二端部，所述密封体包括多个内 芯，各所述内芯均具有胶体和呈螺旋状的基体，多个所述内芯整体上沿所述胶 筒的轴向方向排列；

其中，所述基体由相互交叉的耐高温高压的多根纤维丝组成，所述胶体粘 接各所述纤维丝，并且所述胶体分布于各所述基体的表面上以致多个轴向排列 的所述内芯的内部和外部分别形成所述内表面和外表面。

优选地，各所述基体均与所述胶筒的径向方向成夹角β；

其中，5°≤β≤45°。

优选地，所述基体的截面为正方形、长方形或圆形。

优选地，所述基体为石墨盘根或碳纤维盘根。

优选地，在所述胶筒的轴向方向上，各所述内芯相互通过所述胶体粘接并 且粘接的各所述内芯的轴向方向的长度之和等于所述通孔的长度。

优选地，所述基体的厚度为1.8cm-2.5cm。

优选地，所述基体的数量为3-12个。

优选地，在所述轴向方向上，相邻的所述基体之间的所述胶体的厚度相同。

优选地，胶筒还包括在所述胶筒的轴向方向上延伸的约束套，所述约束套 整体呈扩口状，所述约束套的扩口端套设在所述第一端部或所述第二端部上， 所述约束套的缩口端远离被所述扩口端套设的所述第一端部或所述第二端部 来用于承受轴向压力。

优选地，所述缩口端具有向内的倒边。

优选地，被所述扩口端套设的所述第一端部或所述第二端部呈缩口状来与 所述扩口端相配合。

优选地，所述约束套为铜质，所述扩口端的最大厚度小于或等于2mm。

优选地，所述约束套的数量为两个，其中一个所述约束套的扩口端套设在 所述第一端部，另一个所述约束套的扩口端套设在所述第二端部上。

根据本发明的另一个方面，提供一种封隔器，该封隔器具有上述技术方案 之一所限定的胶筒。

根据本发明的再一个方面，提供一种桥塞，该桥塞具有上述技术方案之一 所限定的胶筒。