專(zhuān)利名稱(chēng)：封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田修井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成。
背景技術(shù)：
在油田酸化、壓裂等作業(yè)施工中，經(jīng)常使用一種自封式封隔器，即皮碗封隔器。皮碗封隔器與油管連接輸送至井下作業(yè)目的井段，橡膠皮碗套接在密封滑環(huán)上，皮碗上方連接有皮碗壓冒。利用皮碗裙部與套管內(nèi)壁的過(guò)盈配合形成初級(jí)密封，當(dāng)作業(yè)施工時(shí)將井上的高壓液體經(jīng)油管輸送至封隔器下方的作業(yè)地層，在高壓液體的作用下皮碗內(nèi)腔承壓上行，壓縮皮碗以上的封隔器元件，并將皮碗裙部壓緊在套管內(nèi)壁上，封堵由井上注入的高壓液體進(jìn)入封隔器以上的油管與套管之間的環(huán)形空間。當(dāng)皮碗在油井中承受超出橡膠承壓極限的高壓時(shí)，在封隔器鋼體以下的橡膠體產(chǎn)生擴(kuò)張?jiān)斐杉绮客?，在套管與封隔器鋼體之間的環(huán)空內(nèi)形成剪切環(huán)，導(dǎo)致破損密封失效。目前使用的“防突”裝置主要有在皮碗內(nèi)部設(shè)置鋼絲和提高橡膠體硬度兩種方式。應(yīng)用表明，這兩種方式種對(duì)提高皮碗的抗壓能力在一定程度上有所提高，但仍不能解決井下高壓作業(yè)，由于橡膠與鋼絲在硬度、變形量等方面存在著較大差異，皮碗承壓變形過(guò)程中易產(chǎn)生與橡膠體分離的現(xiàn)象，甚至割斷皮碗。高硬度的橡膠彈性低密封性能較差，在作業(yè)壓力值超出橡膠機(jī)械性能極限時(shí)，同樣造成肩部剪切破損， 造成失封致使作業(yè)失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，能夠承受較高壓力，避免形成肩部突出造成皮碗破損，使其在油井中達(dá)到最佳的密封效果。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案一種封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，包括套接在密封滑環(huán)上的橡膠皮碗，橡膠皮碗上方螺紋連接有皮碗壓帽，其特征在于所述橡膠皮碗的肩部環(huán)周設(shè)有若干個(gè)皮碗護(hù)肩板，皮碗護(hù)肩板可以與橡膠皮碗注塑成一體，所述皮碗護(hù)肩板的徑向截面形狀為圓弧形，當(dāng)皮碗護(hù)肩板隨橡膠皮碗展開(kāi)時(shí)皮碗護(hù)肩板的下端能夠與套管的內(nèi)壁相吻合，皮碗護(hù)肩板承受來(lái)自橡膠皮碗的壓力，從而提高橡膠皮碗的抗壓能力，并且不會(huì)造成肩部突。優(yōu)選地，為了限制皮碗護(hù)肩板脫落，所述皮碗壓冒上螺紋連接有皮碗護(hù)肩板定位套，所述皮碗護(hù)肩板定位套中段內(nèi)部環(huán)周設(shè)有凸檐，所述皮碗護(hù)肩板定位套的下端口設(shè)有內(nèi)凸緣；所述皮碗護(hù)肩板的上端沿其徑向設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述皮碗護(hù)肩板定位套上的內(nèi)凸緣扣合，皮碗護(hù)肩板以?xún)?nèi)凸緣為中心徑向翻轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，所述皮碗護(hù)肩板定位套上的凸檐螺紋連接有皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套，所述皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套設(shè)置在所述橡膠皮碗的外圍，所述皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套下口設(shè)有向外的翻檐，所述翻檐上套接有通過(guò)連接筋連接成一體的若干彈性補(bǔ)償板，所述彈性補(bǔ)償板位于皮碗護(hù)肩板內(nèi)側(cè)并遮擋住兩個(gè)相鄰的皮碗護(hù)肩板。利用彈性補(bǔ)償板補(bǔ)償皮碗護(hù)肩板下擺角開(kāi)縫空隙，使皮碗肩部獲取一個(gè)完整的鋼性環(huán)狀保護(hù)罩，有效地控制了皮碗因承高壓肩部突出造成剪切后破損。優(yōu)選地，所述皮碗護(hù)肩板的凹槽上部與皮碗護(hù)肩板定位套的凸緣下部設(shè)有彈性膠圈。便于橡膠皮碗和皮碗護(hù)肩板的回位，與橡膠皮碗變量隨形，隨壓力消失回位，利于解封與封隔器起出。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在皮碗肩部設(shè)置了開(kāi)放式皮碗護(hù)肩板，隨皮碗擴(kuò)張與套管內(nèi)壁吻合，利用彈性補(bǔ)償板補(bǔ)償皮碗護(hù)肩板下擺角開(kāi)縫空隙，使皮碗肩部獲取一個(gè)完整的鋼性傘狀保護(hù)罩，有效地控制了皮碗因承高壓肩部突出造成剪切后破損。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的鋼骨架結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)爆炸示意圖； 圖5是皮碗護(hù)肩板的截面圖； 圖6是若干個(gè)皮碗護(hù)肩板組合結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是皮碗護(hù)肩板與彈性補(bǔ)償板組合結(jié)構(gòu)示意圖中1、皮碗壓帽；2、皮碗護(hù)肩板定位套；2-1、凸檐；2-2、內(nèi)凸緣；3、彈性膠圈；4、皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套；4-1、翻檐；5、彈性補(bǔ)償板；5-1、連接筋；6、皮碗護(hù)肩板；6-1、凹槽；7、 橡膠皮碗；8、密封滑環(huán)；9、0型密封膠圈；10、0型密封膠圈；11、封隔器中心管；12、套管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖所示，一種封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，包括套接在密封滑環(huán)8上的橡膠皮碗7，橡膠皮碗上方連接有皮碗壓帽1，所述橡膠皮碗的肩部環(huán)周設(shè)有若干個(gè)皮碗護(hù)肩板6，皮碗護(hù)肩板緊貼住橡膠皮碗，可以用膠粘住也可以外圍通過(guò)鋼絲繩固定。皮碗護(hù)肩板6為多塊組合式結(jié)構(gòu)，皮碗護(hù)肩板可以與橡膠皮碗7注塑成一體，所述皮碗護(hù)肩板的徑向截面形狀為圓弧形， 當(dāng)皮碗護(hù)肩板隨橡膠皮碗展開(kāi)時(shí)皮碗護(hù)肩板的下端能夠與套管12的內(nèi)壁相吻合，皮碗護(hù)肩板承受來(lái)自橡膠皮碗的壓力，從而提高橡膠皮碗的抗壓能力，并且不會(huì)造成肩部突。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，為了限制皮碗護(hù)肩板脫落，所述皮碗壓冒上螺紋連接有皮碗護(hù)肩板定位套2，皮碗護(hù)肩板定位套上部?jī)?nèi)環(huán)周設(shè)有內(nèi)螺紋，所述皮碗護(hù)肩板定位套2中段內(nèi)部環(huán)周設(shè)有凸檐2-1，凸檐上設(shè)有內(nèi)螺紋，所述皮碗護(hù)肩板定位套的下端口設(shè)有內(nèi)凸緣2-2 ；所述皮碗護(hù)肩板的上端沿其徑向設(shè)有凹槽6-1，即上端像外彎曲成一個(gè)環(huán)形凹槽。所述凹槽6-1與所述皮碗護(hù)肩板定位套上的內(nèi)凸緣2-2扣合，皮碗護(hù)肩板以?xún)?nèi)凸緣為中心徑向翻轉(zhuǎn)。 作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述皮碗護(hù)肩板定位套上的凸檐2-1螺紋連接有皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套4，皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套上部設(shè)有外螺紋，與凸檐2-1上的內(nèi)螺紋吻合。所述皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套4設(shè)置在所述橡膠皮碗的外圍，所述皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套下口設(shè)有向外的翻檐4-1，所述翻檐上套接有通過(guò)連接筋5-1連接成一體的若干彈性補(bǔ)償板5，連接筋5-1向內(nèi)翻形成內(nèi)翻的弧形截面。彈性補(bǔ)償板采用彈性鋼板制作，所述彈性補(bǔ)償板位于皮碗護(hù)肩板內(nèi)側(cè)并遮擋住兩個(gè)相鄰的皮碗護(hù)肩板6。彈性補(bǔ)償板位彈性體，采用彈簧鋼板沖壓成型，內(nèi)壁涂粘接劑與皮碗一起硫化成型。利用彈性補(bǔ)償板補(bǔ)償皮碗護(hù)肩板下擺角開(kāi)縫空隙，使皮碗肩部獲取一個(gè)完整的鋼性環(huán)狀保護(hù)罩，有效地控制了皮碗因承高壓肩部突出造成剪切后破損。作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述皮碗護(hù)肩板的凹槽6-1上部與皮碗護(hù)肩板定位套的內(nèi)凸緣下部設(shè)有彈性膠圈3。彈性膠圈3用于限制皮碗護(hù)肩板沿皮碗護(hù)肩板定位套的內(nèi)凸緣自由擺動(dòng)以及用于輔助皮碗護(hù)肩板回位，利于解封與封隔器起出，彈性膠圈內(nèi)壁涂粘接劑與皮碗一起硫化成型。密封滑環(huán)8上設(shè)密封圈10，用于在密封狀態(tài)下套合在封隔器中心管上。橡膠皮碗7與上述零件一同注膠成型硫化粘接成一體。皮碗壓帽1上設(shè)有0型密封膠圈9與皮碗護(hù)肩板定位套2利用絲扣旋合，將橡膠皮碗7壓緊在密封滑環(huán)8上用于控制皮碗在高壓狀態(tài)下產(chǎn)生內(nèi)漏現(xiàn)象。皮碗護(hù)肩板定位套2、彈性膠圈3、皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套4、彈性補(bǔ)償板5、皮碗護(hù)肩板6、密封滑環(huán)8組合后，安裝在摸具內(nèi)注入橡膠成橡膠皮碗7，皮碗壓帽1在注膠成型后與皮碗護(hù)肩板定位套2利用螺紋連接，將注入后的橡膠頂部二次壓緊在皮碗護(hù)肩板定位套2、 密封滑環(huán)8上，并利用0型密封膠圈形成密封，確保皮碗內(nèi)腔承高壓時(shí)無(wú)泄漏。所述的皮碗護(hù)肩板定位套2、皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套4、彈性補(bǔ)償板5、皮碗護(hù)肩板6 內(nèi)部涂有橡膠粘接劑，所述的密封滑環(huán)8外部涂有粘接劑，所述將涂有粘接劑的皮碗護(hù)肩板定位套、皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套、彈性彈性補(bǔ)償板、皮碗護(hù)肩板、密封滑環(huán)固定在模具內(nèi)注入橡膠經(jīng)高溫硫化成型，所述皮碗壓冒在橡膠硫化成型后連接在皮碗護(hù)肩板定位套上構(gòu)成高壓自封皮碗總成。本發(fā)發(fā)明采用不同材質(zhì)的橡膠作為密封部件主體，以適應(yīng)在不同的井況中應(yīng)用。 本發(fā)明適用于常溫高壓作業(yè)油井、高溫高壓作業(yè)油井、超深井、一次下井重復(fù)座封、利于反洗井作業(yè)、多片獨(dú)立開(kāi)放式護(hù)肩板與皮碗變量和套管內(nèi)壁隨形，再無(wú)扶正器的狀況下能良好的支持高壓作業(yè)，并使封隔器鋼體外徑最小化，整體提高了管柱在油井中通過(guò)能力。本發(fā)明在皮碗肩部設(shè)置了開(kāi)放式皮碗護(hù)肩板，隨皮碗擴(kuò)張與套管內(nèi)壁吻合，利用彈性補(bǔ)償板補(bǔ)償皮碗護(hù)肩板下擺角開(kāi)縫空隙，使皮碗肩部獲取一個(gè)完整的鋼性環(huán)狀保護(hù)罩，有效地控制了皮碗因承高壓肩部突出造成剪切后破損。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，包括套接在密封滑環(huán)上的橡膠皮碗，橡膠皮碗上方連接有皮碗壓帽，其特征在于所述橡膠皮碗的肩部環(huán)周設(shè)有若干個(gè)皮碗護(hù)肩板，所述皮碗護(hù)肩板的徑向截面形狀為圓弧形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，其特征在于所述皮碗壓冒上螺紋連接有皮碗護(hù)肩板定位套，所述皮碗護(hù)肩板定位套中段內(nèi)部環(huán)周設(shè)有凸檐，所述皮碗護(hù)肩板定位套的下端口設(shè)有內(nèi)凸緣；所述皮碗護(hù)肩板的上端沿其徑向設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述皮碗護(hù)肩板定位套上的內(nèi)凸緣扣合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，其特征在于所述皮碗護(hù)肩板定位套上的凸檐螺紋連接有皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套，所述皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套設(shè)置在所述橡膠皮碗的外圍，所述皮碗護(hù)肩板內(nèi)限位套下口設(shè)有向外的翻檐，所述翻檐上套接有通過(guò)連接筋連接成一體的若干彈性補(bǔ)償板，所述彈性補(bǔ)償板位于皮碗護(hù)肩板內(nèi)側(cè)并遮擋住兩個(gè)相鄰的皮碗護(hù)肩板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，其特征在于所述皮碗護(hù)肩板的凹槽上部與皮碗護(hù)肩板定位套的凸緣下部設(shè)有彈性膠圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及油田修井技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種封隔器用可重復(fù)座封的高壓自封皮碗總成，包括套接在密封滑環(huán)上的橡膠皮碗，橡膠皮碗上方螺紋連接有皮碗壓帽，其特征在于所述橡膠皮碗的肩部環(huán)周設(shè)有若干個(gè)皮碗護(hù)肩板，所述皮碗護(hù)肩板的徑向截面形狀為圓弧形。本發(fā)明在皮碗肩部設(shè)置了開(kāi)放式皮碗護(hù)肩板，隨皮碗擴(kuò)張與套管內(nèi)壁吻合，利用彈性補(bǔ)償板補(bǔ)償皮碗護(hù)肩板下擺角開(kāi)縫空隙，使皮碗肩部獲取一個(gè)完整的鋼性環(huán)狀保護(hù)罩，有效地控制了皮碗因承高壓肩部突出造成剪切后破損。
文檔編號(hào)E21B33/126GK102561990SQ20121006328
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者闞紅磚 申請(qǐng)人:天津匯鑄石油設(shè)備科技有限公司