一种新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒的制作方法
【专利摘要】在压裂封隔器中，叠层钢片膨胀筒是其的重要部件，其密封性是指膨胀筒密封套管的最大工作压差,它是该封隔器的关键技术，主要包括中心管、外胶筒、叠成钢片、内胶筒其中膨胀筒的密封结构由套管、外胶筒、叠层钢片和内胶筒构成，套管与外胶筒紧密贴合，其密封属于常规密封；外胶筒与钢片紧密贴合，其密封技术是，将外胶筒直接硫化在叠层钢片上，叠层钢片的外表面沟槽就被橡胶所充填；内胶筒的外圆与钢片紧密贴合，其密封技术是，先将内胶筒压制成型，然后穿入叠层钢片的内孔中，内胶筒的外圆加工出周向纹理，形成环形密封齿；钢片与钢片之间零距离贴合，其密封技术是，根据渐开线齿轮同侧齿面的法向距离处处相等的特性，将钢片与钢片贴合面的截面曲线就是钢片内、外型面的截面曲线。膨胀筒的结构紧凑，部件少，工作可靠，密封性能好，最大承受压力高，能满足国内外油田各种井况下的压裂井的作业。
【专利说明】—种新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及一种油田开发应用的井下工具，特别涉及一种应用于压裂施工的新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒。
【背景技术】
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[0002]石油压裂封隔器是采油工程中用来分层的井下工具。封隔器在石油开采过程中使用非常广泛，例如油井分层注水、分层开采、分层酸化及水平井分段压裂中都会用到，其封隔性能直接影响分层和分段工艺的实现。目前的压裂封隔器种类较多，但都存在一些不足，有的压裂封隔器结构复杂，可靠性差，有的压裂封隔器耐压低，压裂时压力升高后不能密封套管，有的压裂封隔器容易卡井，造成油井大修，增加修井费用。在压裂封隔器中，叠层钢片膨胀筒是其的重要部件，其密封性是指膨胀筒密封套管的最大工作压差，它是该封隔器的关键技术。
[0003]叠层钢片膨胀筒的密封包括4个方面:套管与外胶筒的密封；外胶筒与钢片的密封；钢片之间的密封；钢片与内胶筒的密封。套管与外胶筒的密封属于常规密封，其中后3种密封，是叠层钢片膨胀筒的密封难点。
【发明内容】
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[0004]本实用新型的目的是设计一种压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒，使封隔器工作可靠，密封性好。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:包括中心管、外胶筒、叠成钢片、内胶筒其中膨胀筒的密封结构由套管、外胶筒、叠层钢片和内胶筒构成，套管与外胶筒紧密贴合，其密封属于常规密封；外胶筒与钢片紧密贴合，其密封技术是，将外胶筒直接硫化在叠层钢片上，叠层钢片的外表面沟槽就被橡胶所充填；内胶筒的外圆与钢片紧密贴合，其密封技术是，先将内胶筒压制成型，然后穿入叠层钢片的内孔中，内胶筒的外圆加工出周向纹理，形成环形密封齿；钢片与钢片之间零距离贴合，其密封技术是，根据渐开线齿轮同侧齿面的法向距离处处相等的特性，将钢片与钢片贴合面的截面曲线就是钢片内、外型面的截面曲线。
[0006]本实用新型的有益效果是:膨胀筒的结构紧凑，部件少，工作可靠，密封性能好，最大承受压力高，能满足国内外油田各种井况下的压裂井的作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型实施例的装配图。
[0008]图中1-中心管，2-叠层钢片，3-外胶筒，4-内胶筒。
【具体实施方式】
[0009]下面结合图1对本实用新型实施例进行说明。
[0010]由图1可知，本实用新型包括中心管1、叠层钢片2、外胶筒3、内胶筒4，膨胀筒的密封结构由套管、外胶筒3、叠层钢片2和内胶筒4构成，套管紧密贴合在外胶筒3外表面，外胶筒3与钢片2紧密贴合，内胶筒的外圆4与钢片2紧密贴合，钢片2与钢片2之间零距离贴合。
[0011]实际使用时，当膨胀筒坐封时，外胶筒3和钢片2在内胶筒4的作用下均匀展开，叠层钢片2的外表面沟槽会稍有增大，因为外胶筒3有一定的塑性，在叠层钢片2对外胶筒3的粘结作用和挤压作用下，沟槽内的橡胶跟随钢片2变形，仍能充填外表面沟槽，从而实现外胶筒与钢片的密封；内胶筒4的外圆加工出周向纹理，形成环形密封齿。由于内胶筒4具有很好的塑性，坐封时，这些密封齿在叠层钢片2的挤压下变形，可以充填叠层钢片2的内表面沟槽，密封能力提高到15Mpa，在满足内胶筒强度要求的前提下优化内胶筒的塑性，密封能力由15MPa提高到22Mpa。
【权利要求】
1.一种新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒，包括中心管(I)、叠层钢片(2)、外胶筒(3)、内胶筒(4)，膨胀筒的密封结构由套管、外胶筒(3)、叠层钢片(2)和内胶筒(4)构成，套管紧密贴合在外胶筒(3)外表面，外胶筒(3)与钢片(2)紧密贴合，内胶筒(4)的外圆与钢片(2)紧密贴合，钢片(2)与钢片(2)之间零距离贴合。
2.如权利要求1所述的一种新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒，其特征在于膨胀筒的密封结构由套管、外胶筒、叠层钢片和内胶筒构成，套管与外胶筒紧密贴合，其密封属于常规密封。
3.如权利要求1所述的一种新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒，其特征在于使胶筒与钢片紧密贴合的密封技术是，将外胶筒直接硫化在叠层钢片上，叠层钢片的外表面沟槽被橡胶所充填。
4.如权利要求1所述的一种新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒，其特征在于使内胶筒的外圆与钢片紧密贴合的密封技术是，先将内胶筒压制成型，然后穿入叠层钢片的内孔中，内胶筒的外圆加工出周向纹理，形成环形密封齿。
5.如权利要求1所述的一种新型压裂封隔器的叠层钢片膨胀筒，其特征在于使钢片与钢片之间零距离贴合的密封技术是，根据渐开线齿轮同侧齿面的法向距离处处相等的特性，将钢片与钢片贴合面的截面曲线就是钢片内、外型面的截面曲线。
【文档编号】E21B33/127GK203925404SQ201420351216
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】刘宝锋 申请人:天津市正瀚石油设备制造有限公司