本實用新型涉及稠油井開采技術領域，特別涉及一種輔助增壓注蒸汽封隔器。

背景技術：
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在石油生產(chǎn)領域，注蒸汽封隔器是稠油開發(fā)中蒸汽吞吐、蒸汽驅、SAGD、火燒油層以及注蒸汽輔助熱采配套工藝技術中不可缺少的井下工具，其質(zhì)量的好壞直接影響稠油開發(fā)工藝措施的成敗。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研，絕大多數(shù)注蒸汽封隔器油套環(huán)空密封效果不好，主要有兩大原因：首先非金屬密封件材料隨溫度升高分子間距離逐漸增大，相互吸引力逐漸減弱，致使材料抗拉強度減弱，尤其在高溫環(huán)境下材料抗拉強度迅速減弱，以致在高壓力條件下密封件遭到破壞；其次是多數(shù)注蒸汽封隔器本身不帶錨定結構，由于井內(nèi)注蒸汽管柱在溫度大幅波動情況下伸長或縮短導致注蒸汽封隔器密封件上下滑動與套管內(nèi)壁摩擦而破壞。

技術實現(xiàn)要素：
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本實用新型要解決的技術問題是提供一種輔助增壓注蒸汽封隔器，該裝置實現(xiàn)了在注蒸汽高溫高壓環(huán)境下不隨溫度的變化、注蒸汽管柱伸縮而上下滑動，避免封隔器密封筒受損壞，密封效果好，油套環(huán)空密封強度大，能夠在對注蒸汽管柱摩擦阻力大的大斜度井或水平井中使用。克服了現(xiàn)有注蒸汽封隔器在注蒸汽高溫高壓環(huán)境下隨注蒸汽管柱伸縮而上下滑動，密封筒易受損壞，密封效果差，密封強度小的不足。

本實用新型所采取的技術方案是：一種輔助增壓注蒸汽封隔器，包括中心管和下接頭，中心管下端連接下接頭；中心管上連接有封擋體，在中心管上端外凸臺和封擋體之間安裝有膨脹體，膨脹體外側套設有脹鎖環(huán)，夾層管置于封擋體下端并套裝在中心管上，夾層管上端外側絲扣連接提拉限位環(huán)，夾層管和提拉限位環(huán)通過解封剪釘固定在中心管上，夾層管側壁安裝槽內(nèi)安裝鎖塊，鎖槽體外側連接卡瓦座，鎖槽體和卡瓦座通過鎖塊鎖定在夾層管上，卡瓦座外側絲扣連接提拉體，提拉體上端內(nèi)臺階能夠掛接在中心管上端外凸臺上，提拉體內(nèi)壁與脹鎖環(huán)外壁接觸時能夠鎖定，卡瓦座上安裝有卡瓦，卡瓦下端凸起端焊接有分瓣托環(huán)，卡瓦下端設有錐體，錐體下端與密封筒相連接，密封筒下端與內(nèi)缸套上端相連接，內(nèi)缸套套裝在夾層管外側，內(nèi)缸套僅能夠相對夾層管上移，內(nèi)缸套外側套裝有外缸套，外缸套上端內(nèi)壁以絲扣套設在內(nèi)缸套上端外壁并焊接密封，內(nèi)缸套、外缸套和夾層管形成遇熱膨脹液體腔，遇熱膨脹液體腔內(nèi)裝有遇熱膨脹液體，外缸套上端面開有注液孔并通過錐形塞密封焊接，夾層管下端與中心管之間通過密封機構密封，夾層管下端與連接體相連接，連接體通過鎖栓鎖定在下接頭上，壓栓套壓住鎖栓并通過防座封剪釘固定在連接體上，壓栓套上端與外缸套相連接，連接體下端連接搪套。

卡瓦座下端內(nèi)側連接覆蓋套。

脹鎖環(huán)外壁帶有鎖緊齒，提拉體內(nèi)壁設計有與脹鎖環(huán)外壁鎖緊齒相匹配的鎖緊齒。

錐體下端與密封筒通過梯形扣相連接，密封筒下端與內(nèi)缸套上端通過梯形扣相連接。

分瓣托環(huán)與卡瓦數(shù)量相同，分瓣托環(huán)在錐體外圓環(huán)槽里對接成圓環(huán)，分瓣托環(huán)能夠隨卡瓦向外擴張而擴張。

夾層管外側依次套裝擋環(huán)和自鎖環(huán)，內(nèi)缸套套裝在夾層管外側并通過擋環(huán)限位，內(nèi)缸套下端內(nèi)壁上設計有與自鎖環(huán)外壁上鎖緊齒相匹配的鎖緊齒。

遇熱膨脹液體為乙醇或正辛烷。

密封機構包括膨脹石墨密封環(huán)和壓環(huán)，夾層管與中心管之間安裝膨脹石墨密封環(huán)，夾層管下端內(nèi)壁絲扣連接壓環(huán)，壓環(huán)套裝在中心管上，夾層管帶動壓環(huán)將膨脹石墨密封環(huán)擠壓實現(xiàn)膨脹石墨密封環(huán)密封夾層管與中心管之間間隙。

提拉體和搪套的外徑大于其它部件外徑。

本實用新型的有益效果是：本實用新型在注蒸汽高溫高壓環(huán)境下不隨溫度的變化、注蒸汽管柱伸縮而上下滑動，避免封隔器密封筒受損壞，密封效果好，油套環(huán)空密封強度大，能夠在對注蒸汽管柱摩擦阻力大的大斜度井或水平井中使用。

附圖說明：

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為圖1中M處提拉體與脹鎖環(huán)分離狀態(tài)示意圖。

圖3為圖1中M處提拉體與脹鎖環(huán)接觸狀態(tài)示意圖。

圖4為圖1中N處輔助增壓注蒸汽封隔器未被座封時與注蒸汽井套管內(nèi)壁位置狀態(tài)示意圖。

圖5為圖1中N處輔助增壓注蒸汽封隔器完全座封時與注蒸汽井套管內(nèi)壁位置狀態(tài)示意圖。

具體實施方式：

如圖1所示，一種輔助增壓注蒸汽封隔器，包括中心管1和下接頭29，中心管1下端連接下接頭29；中心管1上連接有封擋體4，在中心管1上端外凸臺和封擋體4之間安裝有膨脹體2，膨脹體2外側套設有脹鎖環(huán)3，夾層管8置于封擋體4下端并套裝在中心管1上，夾層管8上端外側絲扣連接提拉限位環(huán)7，夾層管8和提拉限位環(huán)7通過解封剪釘6固定在中心管1上，夾層管8側壁安裝槽內(nèi)安裝鎖塊10，鎖槽體9外側連接卡瓦座11，鎖槽體9和卡瓦座11通過鎖塊10鎖定在夾層管8上，卡瓦座11外側絲扣連接提拉體5，提拉體5上端內(nèi)臺階能夠掛接在中心管1上端外凸臺上，提拉體5內(nèi)壁與脹鎖環(huán)3外壁接觸時能夠鎖定，卡瓦座11上安裝有卡瓦13，卡瓦13下端凸起端焊接有分瓣托環(huán)14，卡瓦13下端設有錐體15，錐體15下端與密封筒16相連接，密封筒16下端與內(nèi)缸套18上端相連接，內(nèi)缸套18套裝在夾層管8外側，內(nèi)缸套18僅能夠相對夾層管8上移，內(nèi)缸套18外側套裝有外缸套21，外缸套21上端內(nèi)壁以絲扣套設在內(nèi)缸套18上端外壁并焊接密封，內(nèi)缸套18、外缸套21和夾層管8形成遇熱膨脹液體腔，遇熱膨脹液體腔內(nèi)裝有遇熱膨脹液體，外缸套21上端面開有注液孔并通過錐形塞17密封焊接，夾層管8下端與中心管1之間通過密封機構密封，夾層管8下端與連接體24相連接，連接體24通過鎖栓27鎖定在下接頭29上，壓栓套25壓住鎖栓27并通過防座封剪釘26固定在連接體24上，壓栓套25上端與外缸套21相連接，連接體24下端連接搪套28。

卡瓦座11下端內(nèi)側連接覆蓋套12。

脹鎖環(huán)3外壁帶有鎖緊齒，提拉體5內(nèi)壁設計有與脹鎖環(huán)3外壁鎖緊齒相匹配的鎖緊齒。

錐體15下端與密封筒16通過梯形扣相連接，密封筒16下端與內(nèi)缸套18上端通過梯形扣相連接。密封筒16與兩端部件以梯形扣連接，增強抗翻轉能力，提高輔助增壓注蒸汽封隔器耐上下壓強度。

分瓣托環(huán)14與卡瓦13數(shù)量相同，分瓣托環(huán)14在錐體15外圓環(huán)槽里對接成圓環(huán)，分瓣托環(huán)14能夠隨卡瓦13向外擴張而擴張。

夾層管8外側依次套裝擋環(huán)19和自鎖環(huán)20，內(nèi)缸套18套裝在夾層管8外側并通過擋環(huán)19限位，內(nèi)缸套18下端內(nèi)壁上設計有與自鎖環(huán)20外壁上鎖緊齒相匹配的鎖緊齒。

遇熱膨脹液體為乙醇或正辛烷。

密封機構包括膨脹石墨密封環(huán)22和壓環(huán)23，夾層管8與中心管1之間安裝膨脹石墨密封環(huán)22，夾層管8下端內(nèi)壁絲扣連接壓環(huán)23，壓環(huán)23套裝在中心管1上，夾層管8帶動壓環(huán)23將膨脹石墨密封環(huán)22擠壓實現(xiàn)膨脹石墨密封環(huán)22密封夾層管8與中心管1之間間隙。

提拉體5和搪套28的外徑大于其它部件外徑。

使用時，用注蒸汽管柱(隔熱油管)連接輔助增壓注蒸汽封隔器下入注蒸汽井中。下井過程避免不了摩擦、遇阻或卡在套管內(nèi)壁縮徑、損壞之處，需要上提下放注蒸汽管柱。提拉體5和搪套28外徑大于其它元件外徑，除具有使輔助增壓注蒸汽封隔器在井中扶正居中作用外，還具有將其所受的摩擦力和卡阻力通過與其相連的元件傳遞給中心管1，中心管1與注蒸汽管柱連接，達到輔助增壓注蒸汽封隔器所受阻力由注蒸汽管柱承擔，對其它元件和結構具有保護作用。

到達目的地后安裝注汽井口和連接地面管線，由地面蒸汽鍋爐向井內(nèi)注蒸汽管柱注入高溫蒸汽，當高溫蒸汽不斷流過輔助增壓注蒸汽封隔器中心管1時，各個部件都逐漸升溫。膨脹體2受熱膨脹，鼓動脹鎖環(huán)3外壁鎖緊齒和提拉體5內(nèi)壁鎖緊齒相互咬合。當其溫度小于180攝氏度時脹鎖環(huán)3外壁鎖緊齒和提拉體5內(nèi)壁鎖緊齒處于分離狀態(tài)(如圖2所示)，溫度大于200攝氏度時脹鎖環(huán)3外壁鎖緊齒和提拉體5內(nèi)壁鎖緊齒處于咬合狀態(tài)(如圖3所示)。

內(nèi)缸套18、外缸套21和夾層管8形成的環(huán)形遇熱膨脹液體腔中的遇熱膨脹液體開始隨溫度升高而膨脹，腔內(nèi)膨脹壓力促使內(nèi)缸套18、外缸套21和壓栓套25產(chǎn)生沿夾層管8外緣向上移動趨勢，當腔內(nèi)膨脹壓力沒達到剪斷防座封剪釘26時，輔助增壓注蒸汽封隔器未被座封，此時與注蒸汽井套管內(nèi)壁位置狀態(tài)分離(如圖4所示)；當腔內(nèi)膨脹壓力達到剪斷防座封剪釘26時，推動內(nèi)缸套18、外缸套21、壓栓套25以及密封筒16、錐體15沿夾層管8外緣向上移動，由于卡瓦座11和鎖槽體9被鎖塊10固定在夾層管8上，因而下端焊有分瓣托環(huán)14的卡瓦13在錐體15上移過程中沿著卡瓦座11和錐體15斜面上的斜槽向外擴張，直至卡瓦13卡在注蒸汽井套管內(nèi)壁上，進而繼續(xù)擠壓密封筒16，直到與注蒸汽井套管內(nèi)壁完全密封(如圖5所示)；內(nèi)缸套18向上移動時其內(nèi)壁鎖緊齒與固定在夾層管8外壁的自鎖環(huán)20外壁鎖緊齒咬合實行自鎖；以上動作完成即為輔助增壓注蒸汽封隔器完全座封。

當正常工作時，來自輔助增壓注蒸汽封隔器下油套環(huán)空壓力作用在密封筒16上，而密封筒16被隨卡瓦13向外擴張的圓環(huán)形分瓣托環(huán)14支撐著，此處的分瓣托環(huán)14彌補非金屬材料的密封筒16在高溫高壓環(huán)境下耐壓強度迅速減弱而遭到破壞的缺陷，同時提高密封筒16耐下壓強度。來自輔助增壓注蒸汽封隔器上油套環(huán)空壓力經(jīng)由密封筒16和與密封筒16依次相連的內(nèi)缸套18、自鎖環(huán)20、夾層管8傳遞給固定在中心管1上的解封剪釘6，同時也通過與夾層管8依次相連的鎖塊10、鎖槽體9、卡瓦座11以及提拉體5、脹鎖環(huán)3、封擋體4傳遞給中心管1，減輕了決定著承受上油套環(huán)空壓力大小的解封剪釘6承受的載荷；實際工作中解封剪釘6的剪切力不宜過大，防止該工具解封打撈困難，因此該結構間接地提高了耐上壓強度。

解封打撈時，注蒸汽動作停止，井下溫度逐漸下降，當井內(nèi)溫度小于180攝氏度時，脹鎖環(huán)3外壁鎖緊齒和提拉體5內(nèi)壁鎖緊齒處于分離狀態(tài)(如圖2所示)，鎖栓27不在已上移的壓栓套25內(nèi)壁下，給中心管1施加一定載荷剪斷解封剪釘6上提。上提過程中相繼發(fā)生鎖栓27向外被擠出下接頭29外壁帶倒角的圓周槽；中心管1上部外凸臺掛上提拉體5上端內(nèi)臺階，帶動與提拉體5相連的卡瓦座11、鎖槽體9向上移動，直至鎖槽體9內(nèi)壁凸臺掛上提拉限位環(huán)7，鎖塊10在夾層管8上的圓周矩形槽里向內(nèi)被擠出由鎖槽體9和卡瓦座11共同形成的凹槽，同時與卡瓦座11內(nèi)壁相連的覆蓋套12上移覆蓋住夾層管8上的鎖塊10安裝槽，防止上提過程中鎖塊10向外滑落掉入封隔器與注蒸汽井套管內(nèi)壁之間卡井；卡瓦13隨著卡瓦座11上移而向內(nèi)收縮，脫離注蒸汽井套管內(nèi)壁；密封筒16在與其依次相連的元件上移帶動下向內(nèi)收縮，甚至恢復原狀；解封動作完成，繼續(xù)上提注蒸汽管柱即可打撈出輔助增壓注蒸汽封隔器。

可以理解的是，以上關于本實用新型的具體描述，僅用于說明本實用新型而并非受限于本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。