封隔器的制作方法

本申请涉及采油设备技术领域，尤其涉及一种封隔器。

背景技术：

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

近年来，蒸汽吞吐已经成为稠油油藏开采的主要方式之一。蒸汽吞吐具有单次投资较小、生产见效快、经济回收期短、经济效益好等特点。在使用蒸汽吞吐这种工艺进行油气开发过程中，封隔器是较为重要的设备，其在将油层分隔开来以实现分层注汽工艺中发挥了十分关键的作用。

而随着低渗透稠油油藏开发周期的延长，为了保持采收率，向井筒中注入的蒸汽的压力也随之增大。在这种情况下，现有的用于稠油油藏的封隔器常会遇到诸如密封压差不足，坐封效果差，解封困难以及坐封与锚定困难的问题。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供了一种封隔器，可以至少解决上述问题之一，以实现密封效果良好，解封可靠，并适用于蒸汽吞吐开采后期的分层注汽。

为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。

一种封隔器，包括：

中心管；

支撑环，所述支撑环固定设置在所述中心管的外壁上；

压帽，所述压帽固定设置在所述支撑环的外壁上；

支撑体，所述支撑体的侧壁贴合在所述支撑环的外壁上，所述支撑体的上端顶固在所述压帽上，所述支撑体可变形；

锥体，所述锥体的上端与所述支撑体的下端相顶抵；

液缸套，所述液缸套固定连接在所述锥体靠近下端的外壁上；所述液缸套靠近下端的内壁上设置有第一限位部，所述第一限位部斜向上延伸；

动力缸，所述动力缸设置在所述中心管和所述液缸套之间，所述动力缸能在所述中心管的外壁上沿轴向移动，所述动力缸通过第一销钉连接在所述锥体靠近下端的内壁上；

自锁基体，所述自锁基体设置在所述中心管和所述液缸套之间且所述自锁基体位于所述动力缸的下方，所述中心管、动力缸、液缸套和自锁基体之间形成有密封腔室，所述密封腔室中设置有膨胀部，所述膨胀部在受热时产生气体；

所述自锁基体通过第二销钉连接在所述中心管的外壁上；所述自锁基体对应所述第一限位部的外壁上设置有第二限位部，所述第二限位部斜向下延伸；所述第二限位部能挂接在所述第一限位部上。

优选地，所述压帽包括基端部和延伸部，所述基端部固定设置在所述支撑环的外壁上，所述延伸部与所述基端部相连接且背离所述基端部向下延伸，所述延伸部与所述支撑环之间形成间隙；所述支撑体靠近上端的部分插设在所述间隙中，且所述支撑体的上端顶固在所述基端部上。

优选地，所述支撑体的材料为聚醚醚酮。

优选地，所述锥体的外壁向内颈缩形成凹槽，所述液缸套靠近上端的部分固定连接在所述凹槽中，所述液缸套的上端顶固在所述凹槽的内壁上。

优选地，所述动力缸靠近上端的外壁向内颈缩形成台肩，所述锥体的下端顶固在所述台肩上。

优选地，所述动力缸的内壁和/或外壁上沿轴向设置有密封环、。

优选地，所述封隔器还包括承载体，所述承载体设置在所述中心管和所述液缸套之间且所述承载体的下端顶固在所述自锁基体的上端；所述承载体的内壁和/或外壁上沿轴向设置有密封环、。

优选地，所述密封腔室填充有正辛烷、固态酒精中的任意一种以形成所述膨胀部。

优选地，所述封隔器还包括连接头，所述连接头固定连接在所述中心管和所述液缸套之间，且所述连接头位于所述自锁基体的下方。

优选地，所述中心管、液缸套、自锁基体和连接头之间形成有环腔。

借由以上的技术方案，本申请提供的封隔器随油管下入至套管中进行分层注汽时，高温的蒸汽能够对设置在密封腔室中的膨胀部进行加热，从而使膨胀部产生气体，产生的气体在密封腔室中形成高压作用在动力缸上。当在密封腔室中的形成的气体高压对动力缸的作用力大于第一销钉的抗剪切强度时，第一销钉被剪断，从而动力缸被推动上行。上行的动力缸进一步推动锥体向上移动，从而对支撑体形成挤压。支撑体被挤压发生径向膨胀，从而坐封在套管的内壁上，实现坐封。

由于液缸套靠近下端的内壁上设置有斜向上延伸的第一限位部，自锁基体对应第一限位部的外壁上设置有斜向下延伸的第二限位部。如此，当锥体的上行带动液缸套一并向上移动时，可以使第二限位部挂接在第一限位部上，对液缸套和锥体起到止退的作用，从而可以使支撑体保持径向膨胀状态，实现封隔器的自锁。

当完成注汽作用需要解封时，上提油管带动中心管向上运动，当通过油管作用在中心管上的作用力大于第二销钉的抗剪切强度时，第二销钉被剪切，从而自锁基体失去支撑作用，在重力的作用下向下移动，从而带动液缸套下移，使锥体失去顶撑作用，支撑体在自身弹性力的作用下恢复正常状态，实现封隔器的解封。

进一步地，支撑体的材料采用聚醚醚酮，由于聚醚醚酮在高温情况下能够长时间的保持较佳的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。如此，由聚醚醚酮制成的支撑体在坐封后形成的密封效果较佳，同时还可以对封隔器的整体结构的重量形成有力的支撑作用，使得本申请的封隔器能够在蒸汽吞吐开采后期的分层注汽中得以广泛的适用。

其它应用领域将根据本文中提供的描述而变得明显。本实用新型内容的描述和具体示例仅旨在例示的目的，并非旨在限制本实用新型的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的封隔器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当一个零部件被称为“设置于”另一个零部件，它可以直接在另一个零部件上或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。本文所使用的术语“竖直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为本申请实施方式的封隔器的结构示意图。请参阅图1，本申请实施方式的封隔器包括：中心管1；支撑环2，所述支撑环2固定设置在所述中心管1的外壁上；压帽3，所述压帽3固定设置在所述支撑环2的外壁上；支撑体4，所述支撑体4的侧壁贴合在所述支撑环2的外壁上，所述支撑体4的上端顶固在所述压帽3上，所述支撑体4可变形；锥体7，所述锥体7的上端与所述支撑体4的下端相顶抵；液缸套13，所述液缸套13固定连接在所述锥体7靠近下端的外壁上；所述液缸套13靠近下端的内壁上设置有第一限位部(图中未示出)，所述第一限位部斜向上延伸；动力缸10，所述动力缸10设置在所述中心管1和所述液缸套13之间，所述动力缸10能在所述中心管1的外壁上沿轴向移动，所述动力缸10通过第一销钉8连接在所述锥体7靠近下端的内壁上；自锁基体19，所述自锁基体19设置在所述中心管1和所述液缸套13之间且所述自锁基体19位于所述动力缸10的下方，所述中心管1、动力缸10、液缸套13和自锁基体19之间形成有密封腔室14，所述密封腔室14中设置有膨胀部12，所述膨胀部12在受热时产生气体；所述自锁基体19通过第二销钉20连接在所述中心管1的外壁上；所述自锁基体19对应所述第一限位部的外壁上设置有第二限位部18，所述第二限位部18斜向下延伸；所述第二限位部18能挂接在所述第一限位部上。

本申请实施方式提供的封隔器随油管下入至套管中进行分层注汽时，高温的蒸汽能够对设置在密封腔室14中的膨胀部12进行加热，从而使膨胀部12产生气体，产生的气体在密封腔室14中形成高压作用在动力缸10上。当在密封腔室14中的形成的气体高压对动力缸10的作用力大于第一销钉8的抗剪切强度时，第一销钉8被剪断，从而动力缸10被推动上行。上行的动力缸10进一步推动锥体7向上移动，从而对支撑体4形成挤压。支撑体4被挤压发生径向膨胀，从而坐封在套管的内壁上，实现坐封。

由于液缸套13靠近下端的内壁上设置有斜向上延伸的第一限位部，自锁基体19对应第一限位部的外壁上设置有斜向下延伸的第二限位部18。如此，当锥体7的上行带动液缸套13一并向上移动时，可以使第二限位部18挂接在第一限位部上，对液缸套13和锥体7起到止退的作用，从而可以使支撑体4保持径向膨胀状态，实现封隔器的自锁。

当完成注汽作用需要解封时，上提油管带动中心管1向上运动，当通过油管作用在中心管1上的作用力大于第二销钉20的抗剪切强度时，第二销钉20被剪切，从而自锁基体19失去支撑作用，在重力的作用下向下移动，从而带动液缸套13下移，使锥体7失去顶撑作用，支撑体4在自身弹性力的作用下恢复正常状态，实现封隔器的解封。

在一个实施方式中，所述压帽3包括基端部31和延伸部32，所述基端部31固定设置在所述支撑环2的外壁上，所述延伸部32与所述基端部31相连接且背离所述基端部31向下延伸，所述延伸部32与所述支撑环2之间形成间隙33；所述支撑体4靠近上端的部分插设在所述间隙33中，且所述支撑体4的上端顶固在所述基端部31上。

基端部31和延伸部32较佳的为一体形成，基端部31可以通过螺纹连接的方式固定连接在支撑环2的外壁上。

通过延伸部32向下延伸，在延伸部32和支撑环2之间形成间隙33，这样当支撑体4靠近上端的部分插设在间隙33中时，延伸部32可以沿径向对支撑体4进行限位。如此，支撑体4的自由度将被限定在沿轴向移动，从而较佳的防止支撑体4在径向上发生窜位。

在一个实施方式中，所述支撑体4的材料为聚醚醚酮。在本实施方式中，聚醚醚酮在高温情况下能够长时间的保持较佳的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。如此，由聚醚醚酮制成的支撑体4在坐封后形成的密封效果较佳，同时还可以对封隔器的整体结构的重量形成有力的支撑作用，使得本申请的封隔器能够在蒸汽吞吐开采后期的分层注汽中得以广泛的适用。

在一个实施方式中，所述锥体7的外壁向内颈缩形成凹槽71，所述液缸套13靠近上端的部分固定连接在所述凹槽71中，所述液缸套13的上端顶固在所述凹槽71的内壁上。通过锥体7的外壁向内颈缩形成凹槽71，这样液缸套13靠近上端的部分固定连接在凹槽71中时，液缸套13的上端可以顶固在凹槽71的内壁上。如此，可以较佳的保持本申请的封隔器的外径尺寸的一致性。

液缸套13与锥体7的固定连接方式可以采用任意合适的现有技术手段。具体的，例如，液缸套13通过第三销钉9固定连接在锥体7的外壁上(当在锥体7的外壁上形成凹槽71时，连接在凹槽71的外壁上)；或者，液缸套13和锥体7通过螺纹连接、焊接、粘结等方式实现固定连接，本申请对此不作限定。

在一个实施方式中，所述动力缸10靠近上端的外壁向内颈缩形成台肩101，所述锥体7的下端顶固在所述台肩101上。通过动力缸10靠近上端的外壁向内颈缩形成台肩101，当动力缸10上行时，可以较佳的实现对锥体7的顶固和支撑作用，从而对锥体7的推动使之移动较为容易。

为了使密封腔室14具有较佳的密封性，所述动力缸10的内壁和/或外壁上沿轴向设置有多个第一密封环11。进一步地，所述封隔器还包括承载体17，所述承载体17设置在所述中心管1和所述液缸套13之间且所述承载体17的下端顶固在所述自锁基体19的上端；所述承载体17的内壁和/或外壁上沿轴向设置有多个第二密封环15。

通过在动力缸10的内壁和/或外壁上沿轴向设置多个第一密封环11，以及通过在承载体17的内壁和/或外壁上沿轴向设置多个第二密封环15，从而可以使密封腔室14具有较佳的密封性，如此当膨胀部受热时产生气体，可以在密封腔室14中形成高压。

在本申请中，所述密封腔室14填充有正辛烷、固态酒精中的任意一种以形成所述膨胀部12。正辛烷常态为液态，其和固态酒精在受热能够挥发成气态，从而在密封腔室14中形成高压。

本申请的封隔器还包括连接头21，所述连接头21固定连接在所述中心管1和所述液缸套13之间，且所述连接头21位于所述自锁基体19的下方。

通过设置连接接头21，可以方便本申请的封隔器与油管的可拆卸连接，进一步地，连接接头21固定连接在中心管1和液缸套13之间，还可以在径向上为液缸套13提供一定的支撑力作用。

此外，所述连接头21位于所述自锁基体19的下方，这样在所述中心管1、液缸套13、自锁基体19和连接头21之间可以形成环腔16。如此，当解封时，可以为自锁基体19向下移动提供一定的空间；并且由于连接接头21的存在，还可以对自锁基体19的向下移动提供阻挡，防止自锁基体19滑出中心管1和液缸套13之间的腔室。

本申请实施方式提供的封隔器随油管下入至套管中进行分层注汽时，高温的蒸汽能够对设置在密封腔室14中的膨胀部12进行加热，从而使膨胀部12产生气体，产生的气体在密封腔室14中形成高压作用在动力缸10上。当在密封腔室14中的形成的气体高压对动力缸10的作用力大于第一销钉8的抗剪切强度时，第一销钉8被剪断，从而动力缸10被推动上行。上行的动力缸10进一步推动锥体7向上移动，从而对支撑体4形成挤压。支撑体4被挤压发生径向膨胀，从而坐封在套管的内壁上，实现坐封。

由于液缸套13靠近下端的内壁上设置有斜向上延伸的第一限位部，自锁基体19对应第一限位部的外壁上设置有斜向下延伸的第二限位部18。如此，当锥体7的上行带动液缸套13一并向上移动时，可以使第二限位部18挂接在第一限位部上，对液缸套13和锥体7起到止退的作用，从而可以使支撑体4保持径向膨胀状态，实现封隔器的自锁。

当完成注汽作用需要解封时，上提油管带动中心管1向上运动，当通过油管作用在中心管1上的作用力大于第二销钉20的抗剪切强度时，第二销钉20被剪切，从而自锁基体19失去支撑作用，在重力的作用下向下移动，从而带动液缸套13下移，使锥体7失去顶撑作用，支撑体4在自身弹性力的作用下恢复正常状态，实现封隔器的解封。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。