[发明专利]一种注气双密封封隔器及方法

说明书

本发明属于油田注气和注水技术领域，具体涉及一种注气双密封封隔器及方法。本发明的注气双密封封隔器由上接头、上外护筒、坐封销钉、坐封推压筒、抗二氧化碳橡胶压封筒、锁环、中心管、止推环、解封销钉、衬管、坐封套、抗二氧化碳橡胶扩张筒、平衡缸机构和下接头有机构成，使得本发明以双向加压坐封的方式，解决了现有技术中封隔器单向压缩加压能力低的问题。本发明集成高分子胀封环压缩延展密封、抗二氧化碳橡胶压封筒压缩膨胀密封和抗二氧化碳橡胶扩张筒承压扩张密封，形成压缩和扩张双密封形式，增强了气体密封的可靠性。本发明用抗二氧化碳橡胶制成压封筒，抑制了二氧化碳对封隔器中橡胶件的损害，延长了封隔器的使用寿命。

技术领域

本发明属于油田注气和注水技术领域，具体涉及一种注气双密封封隔器及方法。

背景技术

封隔器是分层二氧化碳驱的关键工具。在井底高温、高压和腐蚀环境下，二氧化碳气体在浓度差和压力差的作用下会缓慢地溶解、扩散和渗透到橡胶中，会使密封件软化、变形，造成密封失效；泄压或停注，外部压力迅速下降所形成的“卸爆”效应会引起橡胶密封件出现气泡、肿胀或爆裂等现象，造成橡胶不可恢复的损伤导致密封失效。

发明内容

本发明提供了一种注气双密封封隔器及方法，目的之一在于提供一种能够有效抑制二氧化碳对封隔器中橡胶件损害的抗二氧化碳橡胶，以延长注气双密封封隔器的使用寿命；目的之二在于提供一种加压能力高的封隔器，以解决现有技术中封隔器单向压缩加压能力低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种注气双密封封隔器，包括上接头、上外护筒、坐封销钉、坐封推压筒、抗二氧化碳橡胶压封筒、锁环、中心管、止推环、解封销钉、衬管、坐封套、抗二氧化碳橡胶扩张筒、平衡缸机构和下接头；所述的上接头和下接头连接在中心管的上下两端；所述的上接头的中部水平设置有贯穿侧壁的上接头注气孔；所述的上外护筒的上部与上接头外侧壁密封连接，平衡缸机构与下接头外侧壁密封连接，平衡缸机构的中部水平设置有平衡活塞导压孔；所述抗二氧化碳橡胶压封筒、止推环和抗二氧化碳橡胶扩张筒从上至下的连接在上外护筒和平衡缸机构之间；所述的上外护筒、抗二氧化碳橡胶压封筒与中心管之间密封连接有坐封推压筒；中心管的外侧壁上且位于坐封推压筒底部位置设置有锁环，且锁环与坐封推压筒啮合连接；坐封推压筒的顶部开有与上接头注气孔相对应的通孔，且所述通孔内连接有坐封销钉；所述抗二氧化碳橡胶扩张筒上部及止推环与中心管之间从内至外的设置有坐封套和衬管；所述的止推环和衬管的上部对应的设置有贯穿侧壁的通孔，且通孔内水平连接有解封销钉；中心管侧壁上开有中心管注气孔，中心管注气孔与平衡缸机构下部连通。

还包括高分子胀封环；所述的高分子胀封环为圆环状结构，其套接在坐封推压筒外周上，且置于上外护筒和抗二氧化碳橡胶压封筒之间。

所述的高分子胀封环采用的是高饱和丁腈橡胶材料制成的。

所述的抗二氧化碳橡胶压封筒和抗二氧化碳橡胶扩张筒均采用的是氟橡胶材料制成。

所述的坐封销钉是中空的，且与上接头注气孔相通。

所述的抗二氧化碳橡胶扩张筒的顶部镶嵌在止推环与衬管之间，抗二氧化碳橡胶扩张筒的底部嵌在平衡活塞上。

所述的平衡缸机构包括平衡活塞、弹簧、平衡缸和下外护筒；所述的平衡活塞的上端面与衬管的底面紧密接触；平衡活塞的中部外侧设置有第一台肩，第一台肩的外檐设置有环状限位凸起，抗二氧化碳橡胶扩张筒的底部镶嵌在环状限位凸起内侧；第一台肩侧壁上水平设置有平衡活塞导压孔；平衡活塞的中部内侧设置有第二台肩，沿第二台肩的内侧壁至少设置有两组环状密封圈，第二台肩与中心管通过环状密封圈紧密接触；平衡活塞的下部外侧壁上设置有至少两组环状密封圈，通过所述密封圈与下外护筒的上部内侧壁密封连接，下外护筒的下部与下接头密封连接；所述的平衡活塞、下外护筒、下接头和中心管围成平衡缸；在平衡缸内部的第二台肩与中心管之间连接有弹簧；平衡缸通过中心管上的中心管注气孔与中心管连通；抗二氧化碳橡胶扩张筒的底部嵌在平衡缸机构上。