[發明專利]一種多環金屬骨架密封錨定構件、補貼管構件及安裝裝置

有效

• 申請號: 201710581247.0
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107387013B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 袁文豪;李偉;焦冠東;汪長栓;雷衛國;王寶興;袁鐵剛;霍紅星;鈕元元;劉雁安
• 申請（專利權）人: 北方斯倫貝謝油田技術（西安）有限公司
• 主分類號: E21B29/10
• 分類號: E21B29/10
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 孫雅靜

本發明涉及一種多環金屬骨架密封錨定構件、補貼管構件及安裝裝置，多環金屬骨架密封錨定構件包括同軸接設的密封膨脹區和連接緩沖區，密封膨脹區包括多個同軸間設在管體表面的橡膠膨脹環和金屬膨脹環，連接緩沖區為管體結構；當補貼管在井下傳輸過程中其表面包覆的膨脹橡膠不會受井壁刮蹭磨損，補貼時錐套擠壓將多環金屬骨架錨撐開脹大到套管內壁上，形成金屬過贏配合，補貼后膨脹橡膠與井液反應膨脹封閉套管與補貼管環空間隙起到密封作用，由多環金屬骨架錨和包覆的膨脹橡膠組成的錨定密封裝置可以密封因腐蝕或磨損而表面不光滑的套管，提高補貼密封效果，密封性能優于用單一軟金屬作密封的錨定結構。

技術領域

本發明涉及油田采油采氣領域所用的套管補貼裝置，具體涉及一種多環金屬骨架密封錨定構件、補貼管構件及安裝裝置。

背景技術

在油田開發生產過程中，及時、有效地封堵和加固破損的套管是保證油田持續開發和生產的重要措施。已往用補貼管密封加固套管是使用軟金屬作為密封填充材料，通過擠壓將軟金屬填充在套管和補貼管的環空間隙之間，起到密封和錨定作用。但受到套管內壁表面粗糙度的影響，補貼加固后密封承壓性能不穩定，因井況不同而差異大，原因是從施工安全方面考慮要求將密封錨定時的擠壓力控制在一定范圍內，而軟金屬材料塑性變形后與套管表面的貼合能力有限，無法密封套管內表面細小凹凸面，因此需要改進密封錨定結構，適應在套管內表面不光滑條件下的密封要求。

發明內容

針對現有技術中的缺陷和不足，本發明的目的是提供一種多環金屬骨架密封錨定構件、補貼管構件及安裝裝置，膨脹橡膠封閉在多環骨架凹槽和套管內壁的空間中，其起密封作用時的體積膨脹率相對較小，同時因膨脹橡膠的膨脹倍率較低，膨脹橡膠中橡膠組分含量高，膨脹橡膠的性能穩定。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種多環金屬骨架密封錨定構件，包括同軸接設的密封膨脹區和連接緩沖區，密封膨脹區包括多個同軸間設在管體表面的橡膠膨脹環和金屬膨脹環，連接緩沖區為管體結構。

具體的，所述的密封膨脹區為在管體表面同軸設置多個金屬膨脹環，相鄰的金屬膨脹環間硫化橡膠膨脹環。

最好的，所述的金屬膨脹環與橡膠膨脹環的寬度關系為1∶1.5～3，橡膠膨脹環的厚度小于等于金屬膨脹環的厚度。

優選的，金屬膨脹環的個數為4～8個，金屬膨脹環的寬度為2～4㎜，金屬膨脹環的厚度為3～6㎜，橡膠膨脹環的寬度為3～5㎜，橡膠膨脹環的厚度為3～5㎜，膨脹橡膠環的拉伸強度為3～9MPa，膨脹橡膠環的體積膨脹倍率為250％～350％，膨脹橡膠環的邵爾A硬度為55～85。

一種補貼管構件，包括補貼管和同軸相對安裝在補貼管兩端頭的所述的多環金屬骨架密封錨定構件。

進一步的，在所述的補貼管的外表面嵌設多個膨脹橡膠圈，多個膨脹橡膠圈的間距相同且間距為20～50cm，膨脹橡膠圈的寬度為25～35cm，厚度為0.5～3.5㎜。

一種安裝裝置，所述的安裝裝置上安裝有所述的多環金屬骨架密封錨定構件或所述的補貼管構件。

具體的，包括座封筒、上錐套、下錐套、拉桿串及下錐套丟手機構和補貼管構件，上錐套深入補貼管構件一端的多環金屬骨架密封錨定構件內，下錐套深入補貼管構件另一端的多環金屬骨架密封錨定構件內，通過上錐套和下錐套的相對運動給多環金屬骨架密封錨定構件徑向的撐力進行安裝補貼。

最好的，所述的上錐套錐度為3～7°，下錐套的錐度為3～7°。

本發明具有如下有益效果：

(1)采用低強度金屬制做多環骨架錨，解決了在不降低補貼管錨定力的條件下，去掉了起密封錨定作用的銅環，減少了用材料種類，降低了成本；采用膨脹橡膠代替軟金屬(銅)環解決了在不增大系統中釋放套拉斷力的條件下，密封套管不光滑表面的要求，提高了密封承壓性能；