密封式多功能解封热敏封隔器的制作方法

本实用新型涉及石油开采设备领域，具体的是一种密封式多功能解封热敏封隔器。

背景技术：

热敏封隔器是稠油开采中比较常用的封堵工具，现有的热敏封隔器主要存在以下两个问题：

1、药腔密封性差：对于蒸汽驱和蒸汽吞吐井，采用热力座封方式，注入的高温蒸汽加热药腔内的液体从而推动封隔器座封，对于药腔的密封性有很大要求，不能长时间存放，容易泄露，导致现场施工座封失败，封隔器可存放寿命短。

2、解卡困难：普通热敏封隔器采用高温橡胶或石墨密封件在高温的作用下极易与套管内壁粘连，提高解卡拉力，对后续的解卡过程增加难度。

技术实现要素：

为了解决现有热敏封隔器药腔密封性差的问题，本实用新型提供了一种密封式多功能解封热敏封隔器，该密封式多功能解封热敏封隔器的药腔密封性好，能够保证药腔内液体的稳定性，在通常储存状态下不会很快挥发或者变质以及漏失，同时也可以保证在运输过程中即使颠簸晃动的外在环境下依然可以保证药腔内液体的完整性和稳定性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种密封式多功能解封热敏封隔器，包括中心管，中心管外含有从上向下依次套设的密封胶筒、连接套和封闭式药腔机构，连接套和该封闭式药腔机构之间设有压力腔，该封闭式药腔机构含有液缸压帽，当液缸压帽被破坏后，该封闭式药腔机构内的高压流体能够进入压力腔并推动连接套使密封胶筒轴向压缩径向膨胀。

该封闭式药腔机构含有内外套设的液缸筒和外套，液缸筒与外套之间形成用于容纳热敏膨胀药剂的容药腔，该封闭式药腔机构相对于中心管固定。

液缸压帽为一端封闭另一端开放的管状结构，液缸筒的上部筒壁内设有能够连通压力腔和容药腔的排出通道，液缸压帽能够封闭该排出通道。

液缸压帽的开放端密封插接于该排出通道的上端内，液缸压帽的封闭端位于压力腔内，液缸压帽的外侧表面设有环形凹槽。

液缸筒的上端套设于连接套的下端内，液缸筒与连接套密封连接，压力腔位于液缸筒与连接套之间。

连接套的侧壁内设有能够破坏液缸压帽的破坏组件，该破坏组件含有内外套设的泄压阀座和泄压阀芯，泄压阀座与连接套密封连接，泄压阀芯与泄压阀座密封连接。

液缸压帽位于泄压阀芯和中心管之间，泄压阀芯能够向靠近中心管的方向移动，并顶压液缸压帽在该环形凹槽出破坏，泄压阀芯的内侧设有防止泄压阀芯与泄压阀座脱离的锥形结构。

中心管外还套设有挡环和上压帽，挡环、密封胶筒、上压帽和连接套从上向下依次连接。

中心管外设有上下间隔设置的第一外螺纹段和第二外螺纹段，挡环与该第一外螺纹段螺纹连接，上压帽和连接套之间设有锁紧环，锁紧环该第二外螺纹段螺纹连接。

该第一外螺纹段和第二外螺纹段的螺纹旋向相反，上压帽与中心管通过剪切销钉连接，上压帽与连接套通过螺纹及防转销钉连接，锁紧环套设于中心管和连接套之间，连接套与中心管密封连接。

本实用新型的有益效果是：座封时，通过打开泄压阀，将封闭药腔打开，通过高温蒸汽加热药腔内液体，从而推动封隔器座封。解卡时，首先上提管柱将与该封隔器配套的补偿器拉伸至最大配合位置，然后旋转管柱将封隔器座封位置挡环与上压帽倒扣旋开，从而给密封件收缩提供了空间，然后上提管柱解封使密封件与套管内壁分离。适用于完井后下入的情况，可与可定位式补偿器、锚定器等配件管柱组合安装用于笼统注汽，也可用于分层汽驱。

该密封式多功能解封热敏封隔器的药腔密封性好，能够保证药腔内液体的稳定性，在通常储存状态下不会很快挥发或者变质以及漏失，同时也可以保证在运输过程中即使颠簸晃动的外在环境下依然可以保证药腔内液体的完整性和稳定性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型所述密封式多功能解封热敏封隔器的整体示意图。

图2是本实用新型所述密封式多功能解封热敏封隔器的上部示意图。

图3是本实用新型所述密封式多功能解封热敏封隔器的中部示意图。

图4是本实用新型所述密封式多功能解封热敏封隔器的下部示意图。

1、上接头；2、挡环；3、中心管；4、密封胶筒；5、上压帽；6、连接套；7、锁紧环；8、泄压阀座；9、泄压阀芯；10、液缸压帽；11、液缸筒；12、外套；13、丝堵；14、锁块；15、下接头；16、剪切销钉；17、防转销钉；18、第一密封圈；20、第二密封圈；21、第三密封圈；22、压力腔；23、容药腔；24、排出通道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种密封式多功能解封热敏封隔器，包括中心管3，中心管3外含有从上向下依次套设的密封胶筒4、连接套6和封闭式药腔机构，连接套6和该封闭式药腔机构之间设有压力腔22，该封闭式药腔机构含有液缸压帽10，当液缸压帽10被破坏后，该封闭式药腔机构内的高压流体能够进入压力腔22使压力腔22体积膨胀，压力腔22体积膨胀后将推动连接套6轴向移动使密封胶筒4轴向压缩径向膨胀，如图1至图4所示。

在本实施例中，中心管3呈直立状态，中心管3的轴线、密封胶筒4的轴线和连接套6的轴线重合，该封闭式药腔机构含有内外套设的液缸筒11和外套12，中心管3的轴线、液缸筒11的轴线和外套12的轴线重合，液缸筒11与外套12之间形成用于容纳热敏膨胀药剂的容药腔23，液缸筒11与外套12焊接，该封闭式药腔机构相对于中心管3固定，液缸筒11通过锁块14与中心管3连接固定。容药腔23内设有热敏膨胀药剂，该热敏膨胀药剂为现有市售产品，该热敏膨胀药剂在室温下为液体，当被加热到设定的温度后，该热敏膨胀药剂能够汽化膨胀。

在本实施例中，压力腔22与容药腔23均为封闭状态，压力腔22与容药腔23上下间隔设置，液缸压帽10为一端封闭另一端开放的管状结构，液缸筒11的上部筒壁内设有能够连通压力腔22和容药腔23的排出通道24，液缸压帽10与排出通道24密封插接，液缸压帽10能够封闭该排出通道24。液缸筒11的下部筒壁内设有能够向容药腔23内注入热敏膨胀药剂的注入通道，该注入通道的下端设有丝堵13。

在本实施例中，液缸压帽10的开放端朝下，液缸压帽10的封闭端朝上，液缸压帽10的开放端密封插接于该排出通道24的上端内，液缸压帽10的封闭端位于压力腔22内，液缸压帽10的外侧表面设有环形凹槽，该环形凹槽位于压力腔22内，该环形凹槽用于使液缸压帽10受到弯矩时在此次断裂破坏。

在本实施例中，液缸筒11的上端套设于连接套6的下端内，液缸筒11与连接套6之间存在密封连接的重叠过渡段，压力腔22位于液缸筒11与连接套6之间，且压力腔22位于中心管3与连接套6之间，即压力腔22由液缸筒11、连接套6和中心管3围成，如图3和图4所示。

在本实施例中，连接套6的侧壁内设有能够破坏液缸压帽10的破坏组件，该破坏组件位于压力腔22的外侧，该破坏组件的位置与液缸压帽10的位置相对应，该破坏组件含有内外套设的泄压阀座8和泄压阀芯9，泄压阀座8为圆筒形结构，泄压阀芯9为圆柱形结构，泄压阀座8与连接套6密封连接，泄压阀芯9与泄压阀座8密封连接，泄压阀芯9能够向靠近中心管3的方向移动，如图3所示。

液缸压帽10位于泄压阀芯9和中心管3之间，泄压阀芯9的位置与液缸压帽10的封闭端的位置相对应，泄压阀芯9的外侧中部设有螺纹盲孔，使泄压阀手轮(有效部位为一段螺栓)与泄压阀芯9的螺纹盲孔连接，则可以使泄压阀芯9沿径向靠近或远离中心管3，当泄压阀手轮推动泄压阀芯9向靠近中心管3的方向移动的过程中，泄压阀芯9能够顶压液缸压帽10，使液缸压帽10在该环形凹槽出断裂破坏成连接或不连接两部分，从而使压力腔22与容药腔23连通。

为了避免在泄压阀芯9处出现泄漏，泄压阀芯9的内侧设有防止泄压阀芯9与泄压阀座8脱离的锥形结构。泄压阀芯9不能沿远离中心管3的方向脱离泄压阀座8。为了防止泄压阀芯9完全进入压力腔22，使用于泄压阀手轮使应避免使泄压阀芯9完全进入压力腔22内。

在本实施例中，中心管3外还套设有挡环2和上压帽5，中心管3的轴线、挡环2的轴线和上压帽5的轴线重合，挡环2、密封胶筒4、上压帽5和连接套6从上向下依次连接。中心管3的上端外设有上接头1，中心管3的下端外设有下接头15，如图1所示。

在本实施例中，中心管3外设有上下间隔设置的第一外螺纹段和第二外螺纹段，挡环2与该第一外螺纹段螺纹连接，挡环2能够防止密封胶筒4向上移动，上压帽5和连接套6之间设有锁紧环7，锁紧环7该第二外螺纹段螺纹连接。锁紧环7能够防止上压帽5向下移动。锁紧环7为现有市售产品，锁紧环7为周向含有缺口的圆环形结构，锁紧环7的内表面设有内螺纹。

在本实施例中，该第一外螺纹段和第二外螺纹段的螺纹旋向相反，上压帽5与中心管3通过剪切销钉16连接，上压帽5与中心管3间隙配合或过渡配合，连接套6与中心管3间隙配合或过渡配合，上压帽5与连接套6通过螺纹及防转销钉17连接，锁紧环7套设于中心管3和连接套6之间，该第二外螺纹段的轴向长度大于锁紧环7的轴向长度，连接套6与中心管3密封连接。

本实用新型所述密封式多功能解封热敏封隔器还含有剪切销钉16、防转销钉17、第一密封圈18、第二密封圈20和第三密封圈21。

本实用新型所述密封式多功能解封热敏封隔器具有以下特点：

1、由液缸压帽10、液缸筒11、外套12组成的封闭式药腔系统，保证了容药腔23内液体(热敏膨胀药剂)的稳定性，在通常储存状态下不会很快挥发或者变质以及漏失，同时也可以保证在运输过程中即使颠簸晃动的外在环境下依然可以保证容药腔23内液体的完整性和稳定性。

2、设计具有破坏机构，由泄压阀座8、泄压阀芯9组成，在下井之前，通过泄压阀手轮打开，泄压阀芯9撞击液缸压帽10，使液缸压帽10断裂破坏，从而使密闭的容药腔23打开，液体可以从容药腔23流入压力腔22中，然后将泄压阀芯9拉回拧紧密封。

3、设计有座封保护装置，当连接套6推动上压帽5向上运动挤压密封胶筒4的同时，也带动锁紧环7在锁紧道(第二外螺纹段)上向上运动，这样当密封胶筒4膨胀座封完成时，锁紧环7可以保护密封胶筒4，防止密封胶筒4由于弹性而退回，使座封效果得到保护。

4、设计有旋转辅助上提解封系统，解封时，先上提管柱使补偿器达到合适状态，保证了整体管柱旋转的一体性，然后旋转管柱(即中心管3)，由于座封使得密封胶筒4、挡环2、上压帽5在摩擦力的作用下基本紧紧抱在一起，该第一外螺纹段和第二外螺纹段的螺纹旋向相反，管柱的旋转使得中心管3上的挡环2和锁紧环7慢慢倒扣，密封胶筒4两端逐渐松开，然后上提管柱(即中心管3)，可以实现更小的负荷上提解封。

下面介绍该密封式多功能解封热敏封隔器的工作过程。

泄压阀手轮推动泄压阀芯9向靠近中心管3的方向移动，将液缸压帽10破坏。

坐卡：将该密封式多功能解封热敏封隔器下到指定位置后，完井，等待高温蒸汽的注入，等待高温蒸汽注入后，随着温度的增高，容药腔23内的液体汽化膨胀不断推动连接套6和上压帽5向上挤压密封胶筒4，密封胶筒4不断被压缩膨胀与套管内壁充分接触密封，管柱坐卡完成。

解卡：上提油管管柱到合适位置，旋转管柱(中心管3)8-10周，挡环2和锁紧环7(及连接套6和上压帽5)倒扣分别上移和下移一定距离，由于挡环2和上压帽5的移动，使得密封胶筒4得以在弹性的作用下收缩回弹，与套管内壁的接触面减小，摩擦力也减小，然后上提管柱使密封胶筒4与套管内壁完全分离，实现完全解卡。

为了便于理解和描述，本实用新型中采用了绝对位置关系进行表述，其中的方位词“上”表示图1中上侧的方向，“下”表示图1下侧的方向。本实用新型采用了阅读者的观察视角进行描述，但上述方位词不能理解或解释为是对本实用新型保护范围的限定。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。