一种用于水泥填充封窜工具的自密封型复合活塞结构的制作方法

本实用新型涉及海上油田工程技术领域，尤其是一种用于水泥填充封窜工具的自密封型复合活塞结构。

背景技术：

在石油工业的钻井工程中，完井固井技术是在已钻好的裸眼井中下入套管，将配置好的水泥浆注入到井眼与套管的环形空间，候凝，形成一坚固的水泥环。其主要作用是：封隔油、气、水层，阻止地层间流体相互窜流，保护生产层；封隔严重漏失层、高压层或其它易坍塌等复杂地层；支撑套管和防止地下流体对套管的腐蚀。固井质量的好坏直接影响到后续采油工程以及原油采收率。而对于一口井中油气水层夹层比较薄，进行常规注水泥工艺施工，如何保证夹层固井质量，避免开采过程中油气水层的相互水窜槽，是降低生产成本，提高该井开采效率的重要途径。

在实用新型专利一种水泥浆填充管外封隔器封窜工具(公告号：CN203961897U)中，其活塞为环形钢环和O型密封圈结构，活塞在液缸和中心管构成的环形孔腔中做往复运动。在应用中，为了保证O型密封圈在孔腔中的密封性，环形钢环与液缸、中心管的间隙就比较小，为机械设计上的间隙配合。这样设计，虽然保证了密封性，但往复运动会受到影响。原因是液缸和中心管为丝扣连接，同轴度很难保证，势必影响活塞往复运动。影响工具使用效果。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种其它条件不变的情况下，提高了密封能力，降低对液缸和中心管的同轴度要求，更好地在液缸和中心管形成的环形空间往复运动的用于水泥填充封窜工具的自密封型复合活塞结构。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于水泥填充封窜工具的自密封型复合活塞结构，包括复合式活塞，所述复合式活塞设于液缸缸体与中心管之间，该复合式活塞包括活塞主体，活塞主体整体呈环形，活塞主体由内骨架外部包裹橡胶层构成；活塞主体的上下两端均设有Y型唇口。

作为本实用新型的进一步方案：所述内骨架分为三段，分别是上段骨架、中段骨架和下段骨架，上段骨架和下段骨架对称设置与中段骨架的两侧，上段骨架的顶部两侧设有三角形凸起，下段骨架的底部两侧设有三角形凸起，中部骨架的两侧设有方形凸起。

作为本实用新型的进一步方案：所述中段骨架的上部和下部均开有数个横向贯通内骨架的加强孔位，加强孔位内填充橡胶层。

作为本实用新型的进一步方案：所述复合式活塞、液缸缸体、上固定套、液压挡杆、水泥浆单向流入阀、中固定套、填充胶筒单向阀、可膨胀胶筒、滑动密封套和下固定套共同组成液压填充膨胀机构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该用于水泥填充封窜工具的自密封型复合活塞结构将现有的金属环加O圈的活塞结构，改进为外部全橡胶加骨架的结构，对密封件的过盈量范围要求低，提高了密封能力，对液缸和中心管的同轴度要求降低，更好地在液缸和中心管形成的环形空间往复运动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的复合式活塞的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型实施例中，一种用于水泥填充封窜工具的自密封型复合活塞结构，包括复合式活塞1，所述复合式活塞1设于液缸缸体2与中心管3之间，该复合式活塞1包括活塞主体，活塞主体整体呈环形，活塞主体由内骨架4外部包裹橡胶层5构成；活塞主体的上下两端均设有Y型唇口6。

上述，内骨架4分为三段，分别是上段骨架7、中段骨架8和下段骨架9，上段骨架7和下段骨架9对称设置与中段骨架8的两侧，上段骨架7的顶部两侧设有三角形凸起10，下段骨架9的底部两侧设有三角形凸起10，中部骨架的两侧设有方形凸起11。

上述，中段骨架8的上部和下部均开有数个横向贯通内骨架4的加强孔位，加强孔位内填充橡胶层5，能够使得内骨架4与橡胶层5的结合更为紧密。

上述，复合式活塞1、液缸缸体2、上固定套21、液压挡杆22、水泥浆单向流入阀、中固定套、填充胶筒单向阀、可膨胀胶筒、滑动密封套和下固定套共同组成液压填充膨胀机构。

本实用新型的结构特点及其原理：将原技术的O圈密封，改进为Y型唇边密封。对密封件的过盈量范围要求低，提高了密封能力。整体密封橡胶是整体硫化在骨架上的。整体密封橡胶的两端内外侧均设计有Y型密封，中间固结在骨架上。整体密封橡胶的中间部分，内外侧均“瘦身”，更好地在环形空间往复运动。

因此本实用新型能够在其它条件不变的情况下，解决活塞往复运动的问题，又不影响活塞的密封效果。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。