[实用新型]热采密封装置

说明书

本实用新型热采密封装置属于稠油井下热采作业中的一种密封产品。

稠油开采中，对欲采稠油层需通入高压热蒸汽进行作业，为提高石油产量有效利用热蒸汽，必须采用密封装置。当前石油开采业采用的密封装置，一种是化学药物密封装置，其密封性虽好，但只能使用一次，每次热采后，均需重新更换；另一种是采用金属片密封装置，虽然解决了每次必换密封装置的难题，但是存在密封性差等问题，尤其是双金属片密封器，受各种不同地质构造、井深等诸因素影响很大，故这类密封装置适应性差。

本实用新型热采密封装置的目的，是针对上述密封装置存在的弊端，设计了一种采用条形片状记忆合金片作膨胀体，且使其上端固定，从而不仅解决了密封装置多次使用的难题，而且大大改善了密封性能和对各种影响因素的适应性。

本实用新型热采密封装置，是由中心管体(1)、下端盖(2)、上端盖(10)、密封套(7)和记忆合金片(5)等部分构成，其特征是：a)记忆合金片(5)呈条形片状，安装在基管(4)外管壁上，记忆合金片(5)外侧设有弹性环(6)，记忆合金片(5)上端由固紧套(11)紧固定，下端呈自由状态无固定件固定，记忆合金片(5)可同时安装1层至3层；b)上、下端盖(10)和(2)分别压紧密封套(7)两端后，通过螺丝口和密封环(12)与中心管体(1)固定，且横向增设螺丝(13)紧固；c)中心管体(1)设有支撑环(8)，环间设有衬管(3)和(9)。

本实用新型热采密封装置的积极效果是：装置结构简单；采用记忆合金作膨胀体，因其热稳定性好，使装置在作业中，适应性更强；膨胀体上端固定，下端无固定件固定，呈自由状态，致使密封装置更易解封，不易出现卡井事故。试验表明：可以在稠油热采作业中，广泛地予以应用。

附图说明：

图1，本实用新型热采密封装置的主视剖面图，其中：(1)中心管体、(2)下端盖、(3)、(9)衬管、(4)基管、(5)记忆合金片、(6)弹性环、(7)密封套、(8)支撑环、(10)上端盖、(11)固紧套、(12)密封环、(13)紧固螺丝。

结合附图对本实用新型热采密封装置的结构和运行机理做如下具体描述：

首先，采用35CrMo钢制成长380mm、直径为110mm粗的一端细的中心管体(1)，中心管孔内径为60mm；再将中心管体(1)外径套上支撑环(8)；并在支撑环(8)之间安装上衬管(3)、(9)后，再在衬管上安装上基管(4)；采用铁基记忆合金制成厚1mm，宽10mm，长230mm的长条片状记忆合金片(5)，将记忆合金片(5)围绕基管(4)，沿着中心管体(1)轴线方向铺设，且每条记忆合金片(1)之间距离设为0.01mm，再将上端用固紧套(11)牢固固定；记忆合金片(5)的四周安装上弹性环(6)，弹性环(6)再安装上由聚四氟乙烯和石墨添加剂组成的密封套(7)；装置最大外径Φ＝152mm；再在中心管体(1)上安装上密封环(12)，之后，把上、下端盖(10)和(2)对准中心管体(1)两端的螺纹，并使上、下端盖压好密封套(7)、弹性环(6)、记忆合金片(5)、基管(4)等部件后，拧紧上、下两端盖螺丝；为了更牢固固定两端盖，最后将螺丝(13)拧紧，整个成品即安装完毕。

热采作业中，将热采密封装置随井管一起下入井内予定深度，并注入高压热蒸汽，热蒸汽通过热采密封装置的中心管体(1)时，条形片状记忆合金(5)受热膨胀，并使弹性环(6)和密封套(7)膨胀，以导致热采密封装置直径增大，膨胀后的热采密封装置的密封套(7)表面紧密地与井壁表面接触，达到井管通过密封装置上下隔离封闭，开采稠油的效果。当高压热蒸汽达到200℃以上时，由中心管体(1)通过的热蒸汽，使记忆合金片(5)受热变形，使密封套(7)膨胀，达到稠油热采密封的目的；在完成热采周期后，温度大幅度下降，条形片状记忆合金不再保持膨胀态状，而且，因记忆合金片(5)仅有上端被固紧套(11)牢固固定，下端无固定件固定处于自由状态，故上提井管时，很容易解封，较好地解决了热采密封装置易卡井的弊端。在辽河油田等地试用，均取得了满意结果，有广泛地应用前景。