[實用新型]橋塞中雙層金屬密封套管結構

有效

• 申請號: 201520522212.6
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN204804760U
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 尚曉峰;金平;尚進;孫永賀;馬震
• 申請（專利權）人: 吉林市旭峰激光科技有限責任公司
• 主分類號: E21B33/134
• 分類號: E21B33/134
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 李緒巖

技術領域

本實用新型涉及一種密封套管結構，尤其是一種石油井下橋塞用于密封的雙層金屬密封套管結構，屬于石油井下橋塞領域。

背景技術

隨著現在石油消耗的量越來越大，淺層石油的可開采量越來越少，所以現在的趨勢是加大開采深度，但隨著開采深度的增加，井下的工況也變得越來越苛刻，深度每增加100m，溫度升高3度，壓力也越來越大，所以作為非金屬密封材料的橡膠，更容易發生損壞，直接關系到一口井的采油成敗。為此作為金屬密封的替代技術變得越來越急迫。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于提供能夠克服橡膠等非金屬密封材料的一些局限性，更好的適應油田井下的工況，減緩橋塞的腐蝕損壞速度，增加橋塞的工作穩定性，降低維修井下工具的費用，提高工作效率的雙層金屬的密封套管結構。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：橋塞中雙層金屬密封套管結構，是由外層金屬套管和內層金屬套管圍成的封閉中空回轉體，其內填充有填充劑。外層金屬套管和內層金屬套管在上下尾部處進行無縫連接，形成尾部連接槽。尾部連接槽插入到橋塞的錐體內。

優選的，所述的填充劑為聚四氟乙烯。

優選的，所述的外層金屬套管和內層金屬套管為鈦合金。

優選的，所述封閉中空回轉體的縱截面形狀為多段直線構成的多邊形。

優選的，所述的多邊形是一個關于橫向中線對稱的軸對稱多邊形。

優選的，所述的多邊形包括了四條外凸的豎直線，和兩個由斜線圍成的內凹槽。

優選的，所述的多邊形是一個尾部連接槽對稱的軸對稱多邊形。

當雙層金屬密封套管軸向受壓以后，縱截面多邊形就會發生變形，其中外凸的四條豎直線會繼續外凸并分別與橋塞中心管外壁和石油套管內壁貼緊形成密封。而內凹槽也會繼續向內凹陷。并且在擠壓的過程中，縱截面多邊形圍成的體積始終保持不變，都等于最初填充劑聚四氟乙烯的體積，這樣就避免了填充劑的分層而與內壁脫離接觸，由于填充劑的不可壓縮性，也就避免了軸向受壓過程中金屬密封套管的塑性失穩破壞。

本實用新型首先材料為鈦合金，能夠承受的溫度、壓強都比橡膠筒強，其次耐腐蝕性更是克服橡膠的局限性；最后能夠運用在批量生產中，可以更好的控制產品質量，因為金屬的外力與變形關系是線性關系，而非金屬橡膠則是非線性，在批量生產中，容易產生偏差。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是密封套管未變形的橋塞部分結構示意圖。

圖3是密封套管變形后的橋塞部分結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清晰、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例

如圖1所示：橋塞中雙層金屬密封套管結構，是由外層金屬套管2和內層金屬套管5圍成的封閉中空回轉體，其內填充有填充劑3。外層金屬套管2和內層金屬套管5在上下尾部處進行無縫連接，形成尾部連接槽4。尾部連接槽5插入到橋塞的錐體1內。

圖2為未受壓時，包含雙層密封套管結構的橋塞部分結構圖。圖2中主要包括了石油外套管6、橋塞中心管8、帶有倒齒形陶瓷粒的卡瓦7、倒齒形陶瓷粒9、帶有尾槽的椎體1，為了配合鈦合金的物理特性，內外兩層金屬密封套管縱截面多邊形是一個關于橫向中線對稱的軸對稱多邊形，同時也關于尾部連接槽中線對稱。多邊形包括了四條外凸的豎直線，和兩個由斜線圍成的內凹槽。

圖3為雙層金屬套管變形后形成的密封結構示意圖。內層金屬套管與橋塞圓柱形之間具有環形形空隙，外層金屬套管與石油套管也存在環形空隙。當通過電纜將橋塞下放到指定位置后，通過地面上的相應設備提供軸向壓縮載荷。其中卡瓦環是一個由九個卡瓦依次圍成的環形結構，九個卡瓦用一個圓形塑料圈捆在一起。由于卡瓦和椎體的接觸面是一個斜面，當卡瓦環受到椎體的反作用力后，圓形塑料圈會被脹開，卡瓦發生徑向位移并使卡瓦上的陶瓷粒嵌入石油外套管。因為陶瓷粒為倒齒形，故金屬密封套管不會產生回彈位移，這樣就能實現橋塞的錨定。

此外，因為雙層金屬密封套管縱截面多邊形包含了外凸的直線和內凹的直線，這樣當受到軸向載荷時，外凸的直線繼續向外擴張，并使圍成的體積增大，并最終與內外管壁相接觸，形成密封。內凹的直線繼續向凹陷，使圍成的體積縮小，抵消之前的體積增大的因素。這樣在整個變形的過程中，多邊形圍成的體積始終保持不變。