一種高溫密封裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及稠油熱采過程中應用的密封裝置，具體地說是一種耐溫高和密封性好的高溫密封裝置。
【背景技術】
[0002]稠油油藏一般采用熱力開采，通常是向井內注入大量的高溫高壓蒸汽來降低其粘度、提高流動性，然后通過帶壓轉抽作業的方式進行開采，但井內的高溫高壓蒸汽噴涌對油井的帶壓作業造成危害，需要采用注汽工具進行有效控制，使其封閉于油藏，而注汽工具的關鍵技術是高溫密裝置。
[0003]當前大量采用的高溫密封裝置是以改性聚四氟乙烯為主體的密封材料，其耐溫均在300°C以上，但由于該材料常溫下非常堅硬，需要設計較大的座封力才能使其變形實現高溫密封，且其在高溫條件下承受高壓的時間不超過10天，當溫度達到350°C以上時，承受高溫高壓的時間更短，不能滿足熱采井帶壓作業的要求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種高溫密封裝置，具有耐溫高、作用可靠和使用壽命長、密封性能高、座封力小、加工方便、成本低的特點。
[0005]為了達成上述目的，本發明采用了如下技術方案，一種高溫密封裝置，包括銅套、充填物、內套、上壓蓋、下壓蓋，所述銅套的上下兩端分別設置有上壓蓋、下壓蓋，所述上下壓蓋的內壁之間連接有內套，所述充填物充滿銅套、內套、上壓蓋和下壓蓋所形成的空間內，所述充填物為耐高溫非金屬材料。
[0006]所述銅套的內側壁開設槽。
[0007]所述槽為環形槽。
[0008]所述上壓蓋和下壓蓋緊密壓合在銅套和內套的上端面和下端部。
[0009]所述耐高溫非金屬充填物外形是直徑為0.5毫米的小圓球，材質為陶瓷。
[0010]相較于現有技術，本發明具有以下有益效果:
[0011]本發明專利有效避免了現有技術中塑膠產品在溫度超過250°C時，隨著溫度的升高，作用時間急劇縮短的缺點，在溫度達到400°C時仍能正常作用。銅套內壁的環形槽設計可控制密封作用時的變形方向，更好的實現密封。
[0012]本發明專利有效克服了現有技術中塑膠產品需要封隔器提供很大的力才能壓縮變形到實現密封所需要的尺寸的不足，本發明專利僅需普通封隔器提供的壓力即可實現可靠密封。充填用非金屬材料耐高溫，體積基本不變，易變性，適用于普通封隔器所提供的壓力范圍。
【附圖說明】
[0013]圖1為一種高溫密封裝置的結構示意圖。
[0014]圖中，1.上壓蓋；2.銅套；3.環形槽；4.充填物；5.內套；6.下壓蓋。
【具體實施方式】
[0015]有關本發明的詳細說明及技術內容，配合【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發明加以限制。
[0016]根據圖1所示，包括銅套2、充填物4，所述銅套的內側壁開設槽，所述銅套的上下端均設置壓蓋，所述充填物充滿銅套、內套5、上壓蓋I和下壓蓋6所形成的空間內，所述充填物為耐高溫非金屬材料。所述槽為環形槽3。所述壓蓋緊密壓合在銅套和內套的上端面和下端部。
[0017]耐高溫非金屬充填物，外形是直徑為0.5毫米的小圓球，材質為陶瓷。首先所述充填物耐高溫性能好，可達1700°C，圓球狀的外形具有流體的特性(體積不變，形狀不需要外力即可隨容器而變)，耐壓可達68MPa。將耐高溫非金屬充填物充填到由下壓蓋、銅套和內套形成的環形空間內，且經過壓實后壓裝上壓蓋，形成了耐高溫密封裝置。
[0018]其次，所述充填物不需要特殊加工生產線，油田現用于壓裂技術的支撐劑即可滿足使用要求。
[0019]本發明專利利用金屬銅良好的延伸性能，在受壓時定向變形實現高溫高壓環境下的密封，如圖所示，本發明專利由上、下壓蓋，銅套、內套和耐高溫非金屬充填物組成。本發明專利涉及稠油熱采，特別涉及溫度350°C以上，密封時間大于20天的稠油熱采井況。
[0020]本發明專利可有效提高注汽工具的高溫密封性能，本發明專利與卡瓦、活塞、中心管、卡環、接頭等組成注汽工具，在較小的座封力下可使高溫密封裝置變形膨脹，形成密封環，貼在套管內壁上密封油套環空。
[0021]本發明專利利用較小的座封力可使高溫密封裝置變形膨脹，在高溫工況下承壓能力高，使用壽命長，且結構簡單，制造成本較低。其與鋼件組成的注汽工具可在高溫工況下反復使用，有效避免了注汽能量的損失。
[0022]截止目前，雖有金屬或非金屬密封裝置用于熱采井，但沒有一個可同時滿足耐溫、耐壓和使用壽命三方面的要求，本發明專利在高溫密封方面填補了國內空白。
[0023]本發明專利的外形按現有技術中膠筒的外形尺寸設計，具體實施時，將本發明專利安裝到封隔器上膠筒的位置即可，不需要特殊的設計和施工。
[0024]以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利范圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應倶屬本發明的專利范圍。
【主權項】
1.一種高溫密封裝置，其特征在于，包括銅套、充填物、內套、上壓蓋、下壓蓋，所述銅套的上下兩端分別設置有上壓蓋、下壓蓋，所述上下壓蓋的內壁之間連接有內套，所述充填物充滿銅套、內套、上壓蓋和下壓蓋所形成的空間內，所述充填物為耐高溫非金屬材料。2.根據權利要求1所述的一種高溫密封裝置，其特征在于，所述銅套的內側壁開設槽。3.根據權利要求1所述的一種高溫密封裝置，其特征在于，所述槽為環形槽。4.根據權利要求1所述的一種高溫密封裝置，其特征在于，所述上壓蓋和下壓蓋緊密壓合在銅套和內套的上端面和下端部。5.根據權利要求1所述的一種高溫密封裝置，其特征在于，所述耐高溫非金屬充填物外形是直徑為0.5毫米的小圓球，材質為陶瓷。
【專利摘要】本發明公開了一種高溫密封裝置，包括銅套、充填物等，所述銅套的內側壁開設槽，所述充填物充滿銅套、內套、上壓蓋和下壓蓋所形成的空間內，所述充填物為耐高溫非金屬材料。所述槽為環形槽。所述銅套的上下端均設置壓蓋。所述壓蓋緊密壓合在銅套和內套的端面。本發明具有耐溫高、作用可靠和使用壽命長、密封性能高、座封力小、加工方便、成本低的特點。
【IPC分類】E21B43/24, E21B33/10
【公開號】CN105715223
【申請號】CN201410720982
【發明人】馬愛民, 范暉生, 劉磊, 吳淼, 郭新照, 李桂榮, 單寶青
【申請人】馬愛民