一种高温密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及稠油热采过程中应用的密封装置，具体地说是一种耐温高和密封性好的高温密封装置。
【背景技术】
[0002]稠油油藏一般采用热力开采，通常是向井内注入大量的高温高压蒸汽来降低其粘度、提高流动性，然后通过带压转抽作业的方式进行开采，但井内的高温高压蒸汽喷涌对油井的带压作业造成危害，需要采用注汽工具进行有效控制，使其封闭于油藏，而注汽工具的关键技术是高温密装置。
[0003]当前大量采用的高温密封装置是以改性聚四氟乙烯为主体的密封材料，其耐温均在300°C以上，但由于该材料常温下非常坚硬，需要设计较大的座封力才能使其变形实现高温密封，且其在高温条件下承受高压的时间不超过10天，当温度达到350°C以上时，承受高温高压的时间更短，不能满足热采井带压作业的要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种高温密封装置，具有耐温高、作用可靠和使用寿命长、密封性能高、座封力小、加工方便、成本低的特点。
[0005]为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种高温密封装置，包括铜套、充填物、内套、上压盖、下压盖，所述铜套的上下两端分别设置有上压盖、下压盖，所述上下压盖的内壁之间连接有内套，所述充填物充满铜套、内套、上压盖和下压盖所形成的空间内，所述充填物为耐高温非金属材料。
[0006]所述铜套的内侧壁开设槽。
[0007]所述槽为环形槽。
[0008]所述上压盖和下压盖紧密压合在铜套和内套的上端面和下端部。
[0009]所述耐高温非金属充填物外形是直径为0.5毫米的小圆球，材质为陶瓷。
[0010]相较于现有技术，本发明具有以下有益效果:
[0011]本发明专利有效避免了现有技术中塑胶产品在温度超过250°C时，随着温度的升高，作用时间急剧缩短的缺点，在温度达到400°C时仍能正常作用。铜套内壁的环形槽设计可控制密封作用时的变形方向，更好的实现密封。
[0012]本发明专利有效克服了现有技术中塑胶产品需要封隔器提供很大的力才能压缩变形到实现密封所需要的尺寸的不足，本发明专利仅需普通封隔器提供的压力即可实现可靠密封。充填用非金属材料耐高温，体积基本不变，易变性，适用于普通封隔器所提供的压力范围。
【附图说明】
[0013]图1为一种高温密封装置的结构示意图。
[0014]图中，1.上压盖；2.铜套；3.环形槽；4.充填物；5.内套；6.下压盖。
【具体实施方式】
[0015]有关本发明的详细说明及技术内容，配合【附图说明】如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
[0016]根据图1所示，包括铜套2、充填物4，所述铜套的内侧壁开设槽，所述铜套的上下端均设置压盖，所述充填物充满铜套、内套5、上压盖I和下压盖6所形成的空间内，所述充填物为耐高温非金属材料。所述槽为环形槽3。所述压盖紧密压合在铜套和内套的上端面和下端部。
[0017]耐高温非金属充填物，外形是直径为0.5毫米的小圆球，材质为陶瓷。首先所述充填物耐高温性能好，可达1700°C，圆球状的外形具有流体的特性(体积不变，形状不需要外力即可随容器而变)，耐压可达68MPa。将耐高温非金属充填物充填到由下压盖、铜套和内套形成的环形空间内，且经过压实后压装上压盖，形成了耐高温密封装置。
[0018]其次，所述充填物不需要特殊加工生产线，油田现用于压裂技术的支撑剂即可满足使用要求。
[0019]本发明专利利用金属铜良好的延伸性能，在受压时定向变形实现高温高压环境下的密封，如图所示，本发明专利由上、下压盖，铜套、内套和耐高温非金属充填物组成。本发明专利涉及稠油热采，特别涉及温度350°C以上，密封时间大于20天的稠油热采井况。
[0020]本发明专利可有效提高注汽工具的高温密封性能，本发明专利与卡瓦、活塞、中心管、卡环、接头等组成注汽工具，在较小的座封力下可使高温密封装置变形膨胀，形成密封环，贴在套管内壁上密封油套环空。
[0021]本发明专利利用较小的座封力可使高温密封装置变形膨胀，在高温工况下承压能力高，使用寿命长，且结构简单，制造成本较低。其与钢件组成的注汽工具可在高温工况下反复使用，有效避免了注汽能量的损失。
[0022]截止目前，虽有金属或非金属密封装置用于热采井，但没有一个可同时满足耐温、耐压和使用寿命三方面的要求，本发明专利在高温密封方面填补了国内空白。
[0023]本发明专利的外形按现有技术中胶筒的外形尺寸设计，具体实施时，将本发明专利安装到封隔器上胶筒的位置即可，不需要特殊的设计和施工。
[0024]以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其他运用本发明的专利精神的等效变化，均应倶属本发明的专利范围。
【主权项】
1.一种高温密封装置，其特征在于，包括铜套、充填物、内套、上压盖、下压盖，所述铜套的上下两端分别设置有上压盖、下压盖，所述上下压盖的内壁之间连接有内套，所述充填物充满铜套、内套、上压盖和下压盖所形成的空间内，所述充填物为耐高温非金属材料。2.根据权利要求1所述的一种高温密封装置，其特征在于，所述铜套的内侧壁开设槽。3.根据权利要求1所述的一种高温密封装置，其特征在于，所述槽为环形槽。4.根据权利要求1所述的一种高温密封装置，其特征在于，所述上压盖和下压盖紧密压合在铜套和内套的上端面和下端部。5.根据权利要求1所述的一种高温密封装置，其特征在于，所述耐高温非金属充填物外形是直径为0.5毫米的小圆球，材质为陶瓷。
【专利摘要】本发明公开了一种高温密封装置，包括铜套、充填物等，所述铜套的内侧壁开设槽，所述充填物充满铜套、内套、上压盖和下压盖所形成的空间内，所述充填物为耐高温非金属材料。所述槽为环形槽。所述铜套的上下端均设置压盖。所述压盖紧密压合在铜套和内套的端面。本发明具有耐温高、作用可靠和使用寿命长、密封性能高、座封力小、加工方便、成本低的特点。
【IPC分类】E21B43/24, E21B33/10
【公开号】CN105715223
【申请号】CN201410720982
【发明人】马爱民, 范晖生, 刘磊, 吴淼, 郭新照, 李桂荣, 单宝青
【申请人】马爱民