[發(fā)明專利]一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN107916908A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡相君;桂捷;薛曉偉;趙鵬玉;王治國;王尚衛(wèi);趙粉霞;田劍鋒;邵媛;張軍祥;張安康;畢曼;馬占國;梁萬銀
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B33/12
• 分類號(hào): E21B33/12;E21B33/126
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 閔岳峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油、氣田改造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，油、套管內(nèi)封隔機(jī)構(gòu)以橡膠密封機(jī)構(gòu)為主，通過調(diào)整橡膠硬度，實(shí)現(xiàn)對(duì)油、套管內(nèi)的密封。其具有機(jī)構(gòu)成熟、密封可靠、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。但隨著油、氣田井筒技術(shù)的發(fā)展，其重復(fù)密封性難以滿足現(xiàn)場需求，多次重復(fù)密封時(shí)，密封性能不足，易造成失封；密封不同位置，移動(dòng)后再密封，易導(dǎo)致橡膠破損、脫落，造成卡鉆等作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

因此，有必要提供一種新的管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)，克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)，其能夠在作業(yè)過程中，實(shí)現(xiàn)密封機(jī)構(gòu)多次有效密封，消減機(jī)構(gòu)破損風(fēng)險(xiǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)，包括中心管，該中心管的中部沿其軸向開設(shè)有導(dǎo)壓縫，該中心管的兩端分別套裝有上接頭和下接頭，中部套裝有彈性金屬密封套，且彈性金屬密封套和上接頭與中心管之間，以及彈性金屬密封套和下接頭與中心管之間均套裝有支撐環(huán)，每個(gè)支撐環(huán)的外側(cè)均設(shè)置有一個(gè)環(huán)形軸，每個(gè)環(huán)形軸均活動(dòng)連接有一個(gè)用于壓緊彈性金屬密封套兩端的保護(hù)套，此外，在中心管和彈性金屬密封套之間形成環(huán)形分布的液壓腔。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，導(dǎo)壓縫的數(shù)量有6個(gè)，且沿中心管的周向均勻分布。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，彈性金屬密封套的外側(cè)周向上開設(shè)有若干密封槽，且每個(gè)密封槽內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)密封圈。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，工作時(shí)，該管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)設(shè)置在套管內(nèi)。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，導(dǎo)壓縫的縫寬小于0.335mm。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，導(dǎo)壓縫的長度小于彈性金屬密封套的長度100mm。

本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明復(fù)合密封機(jī)構(gòu)采用通過液壓啟動(dòng)，具有限位結(jié)構(gòu)，消除密封件過盈損傷，且復(fù)位操作簡單。

2、本發(fā)明復(fù)合密封機(jī)構(gòu)密封過程簡單，重復(fù)作業(yè)性強(qiáng)，

3、本發(fā)明復(fù)合密封機(jī)構(gòu)采用彈性金屬和密封圈雙功能密封，密封可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

圖2a為中心管的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2b為圖2a的側(cè)視圖。

圖3是本發(fā)明一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)封隔示意圖。

圖中：1-上接頭，2-環(huán)形軸，3-保護(hù)套，4-彈性金屬密封套，5-密封圈，6-導(dǎo)壓縫，7-中心管，8-支撐環(huán)，9-下接頭，10-套管。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步的說明。

參閱圖1、圖2a、圖2b和圖3，本發(fā)明提供的一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)，包括上接頭1、環(huán)形軸2、保護(hù)套3、彈性金屬密封套4、密封圈5、導(dǎo)壓縫6、中心管7、支撐環(huán)8和下接頭9。支撐環(huán)8對(duì)稱安裝于復(fù)合密封機(jī)構(gòu)兩端的環(huán)形軸2、密封圈5與彈性金屬密封套4。

導(dǎo)壓縫6的縫寬小于0.335mm，防止砂粒進(jìn)入液壓腔。導(dǎo)壓縫6的長度小于彈性金屬密封套4的長度100mm以上，保證密封性能。密封圈5單邊過盈0.55絲。

常規(guī)密封件采用丁晴橡膠(氫化丁晴橡膠)，耐溫150℃以下，邵氏硬度70-90，抗拉強(qiáng)度30MPa左右。密封時(shí)必須設(shè)置橡膠保護(hù)機(jī)構(gòu)，對(duì)于密封機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求較高，且橡膠存在重復(fù)密封性較差，易發(fā)生損傷等情況。彈性金屬可耐受高溫，抗拉強(qiáng)度可達(dá)200MPa以上，具有較好的彈性，耐磨性能優(yōu)于橡膠，且本發(fā)明采用彈性金屬密封和橡膠密封圈雙密封設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，密封性能更可靠。

本發(fā)明提供的一種管內(nèi)復(fù)合密封機(jī)構(gòu)的工作原理如下：

管內(nèi)流體通過導(dǎo)壓縫6進(jìn)入復(fù)合密封機(jī)構(gòu)的液壓腔，彈性金屬密封套4受流體擠壓沿徑向方向外臌脹，同時(shí)保護(hù)套3沿環(huán)形軸2向上接頭1和下接頭9方向外翻，直至達(dá)到上接頭1和下接頭9限位端面。彈性金屬密封套4繼續(xù)沿徑向方向外臌脹，直至密封圈5密封油、套管內(nèi)壁，完成彈性金屬密封套4和密封圈5的雙功能密封作業(yè)。作業(yè)完成后，管內(nèi)泄壓，液壓腔內(nèi)流體自導(dǎo)壓縫6流出，復(fù)合密封機(jī)構(gòu)復(fù)位至初始位置。