[实用新型]一种油水井氟塑料封隔器

说明书

本实用新型涉及从井中开采石油或注水时所用的在井眼内的密封或封隔器，特别是受到轴向压力能径向膨胀的一种油水井氟塑料封隔器。

各油田在石油生产或修井时，常须将油水井的油管与套管之间的环形空腔封隔成上下几个部分。为此，国内外已采用了水力和机械式封隔器。这些封隔器均有橡胶件，使用寿命短，耐温低，密封压差小，密封不可靠。特别是对于油田开发中后期的油水井，由于套管变形或管壁腐蚀严重，这种封隔器的密封性能更差。其另外的缺点是结构较复杂，造价较高。

经检索中国专利局十年来公告的专利文献，共有近50项封隔器专利技术，均难以避免上述缺点。

鉴于上述已有技术的缺点和不足之处，本实用新型的目的是：提供一种油水井氟塑料封隔器，以进一步提高其使用寿命、使用温度和密封压差，尤其在套管腐蚀、变形的油水井中，仍然具有良好的密封性能，并且封隔器本身结构非常简单，成本进一步降低。

本实用新型的上述目的是由下述技术方案实现的：

该封隔器由异径中心管、氟塑料密封环、铅密封环和解封部件组成。在井下未坐封状态，两个氟塑料密封环和一个铅密封环都套装在异径中心管下部最小外径处，并且铅密封环夹在上下两个氟塑料密封环之间。解封部件置于下氟塑料密封环下方。封隔器下部尾管支撑在并底或卡瓦上。异径中心管的上端与油管柱的下端相连接。

上述油水井氟塑料封隔器中的异径中心管，外部呈阶梯形状，分为三段，外径自上而下依次变小。其异径过渡之处呈圆台形状。其下段较长，中、上段较短并且长度相近。

上述油水并氟塑料封隔器中的氟塑料密封环和铅密封环，在井下未坐封状态，其外径小于套管内径5-8毫米。

上述油水井氟塑料封隔器中的上下两个氟塑料密封环，均选用聚四氟乙烯或其它氟塑料加工制造。

上述油水井氟塑料封隔器中的解封部件，其内壁呈阶梯状，内部尺寸与异径中心管的中、下段外径及圆台尺寸相一致；其外径与密封环未坐封状态时的外径相同。

其坐封过程是：将该封隔器接到油管柱下端，下到井内预定深度，其下部尾管就支撑在井底或卡瓦上。这时继续下放油管柱，使异径中心管下行，异径中心管下部第一个圆台在管柱重力作用下，依次穿过三个密封环，并使密封环向外扩胀，接触到套管内径。异径中心管再继续下行，在管柱重力的作用下，其第二个圆台依次穿过三个密封环，直到三个密封环都处于异径中心管上段最大直径部位。这时，两个氟塑料密封环就处于充分胀紧状态，铅密封环就产生塑性变形。由于铅密封环被夹在两个氟塑料密封环之间，铅材料就充满被上下氟塑料密封环封闭的空腔，并填满套管内壁所有变形、不平或缺陷处，从而实现良好坐封。

如果需要解除坐封，只要上提油管柱，异径中心管也随之上升，氟塑料密封环就收缩，封隔器就可随同油管柱一起从井下起出。

本实用新型与前述已有封隔器相比，主要优点是：由于采用了极限抗拉强度25MPa，极限冷流性为14MPa的聚四氟乙烯做为上、下密封环，采用蠕动极限2MPa的铅做为中间密封环，因此，该密封环可在50MPa的高压差、320℃的高温和腐蚀性介质中长期使用，不需技术维护，其使用寿命进一步延长。特别是由于中间铅密封环具有充分的蠕变性，受挤压后可以填补套管内表面的腐蚀缺陷、机械损伤及变形，所以能提高油田开发中后期油水井封隔器的可靠性。还由于其结构特别简单，材料用量很少，加工容易，所以成本进一步降低。

附图1是该封隔器在井下未坐封状态时的结构示意图。

附图2是其坐封过程开始时的示意图。

附图3是其坐封过程完成第一阶段示意图。

附图4是其坐封过程完毕示意图。

结合附图对本实用新型的实施例详述如下：

附图1中，1是油水井套管，2是油管柱，3是该封隔器的异径中心管，4是上氟塑料密封环，5是铅密封环，6是下氟塑料密封环，7是解封部件。从图1可见，在井下未坐封状态下，密封环4、5、6套装在异径中心管3下段外径最小处的上端，解封部件7置于密封环6下方，异径中心管3连接到油管柱2的下端。

附图2所示封隔器坐封过程开始状态。异径中心管3随同油管柱2一起下行，其第一个圆台A首先进入上密封环4，使其胀开接触到套管1的内表面。然后异径中心管3继续下行。

附图3所示异径中心管下行到第一阶段部位。此时，异径中心管3第一个圆台A已越过三个密封环，三个密封环4、5、6已处于异径中心管3的中段部位。在此状态下，由于中间的铅密封环5塑性较大，其外表面只能同套管1内壁接触，而弹性较大的氟塑料(本实施例采用聚四氟乙烯)密封环4和6外表面就会紧贴套管1的内壁，以防止继续扩胀时中间的铅密封环5被挤出来。异径中心管3再继续下行。