專利名稱：一種記憶合金彈簧的熱采封隔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于稠油井下熱采作業(yè)中的一種密封工具，特別是一種記憶合金彈簧的熱采封隔器。
稠油開采中，對欲采稠油層進行分層注入高壓熱蒸汽，以便有效利用熱蒸汽，必須采用密封裝置，即在熱注期間，封隔器處于膨脹密封狀態(tài)，在停注期間封隔器因溫度降低而處于收縮狀態(tài)，因此目前使用的熱采封隔器根據(jù)熱注和停注時溫度、壓力的差異，采用熱敏材料做基本功能材料，如熱敏膨脹劑、雙金屬片，記憶合金來解決這一問題，以便在封隔器的中心部位形成一環(huán)形的密封帶，達到密封和解封目的，已有的這類封隔器為完成環(huán)形密封帶使用條形熱敏片(包括雙金屬和記憶金屬)其熱敏材料的分布范圍較大，存在著作用力分散、記憶合金等熱敏材料利用率低的缺點。
本實用新型的目的是針對上述封隔器存在的弊端，設計了一種直接布置在封隔器中心部位上的多個沿柱面均布的一種記憶合金彈簧的熱采封隔器，它提高了熱敏材料的使用效率，改善了密封性能，降低了成本。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，它是由上端蓋(1)、密封環(huán)(2)、主軸(3)、細腰條形雙金屬片(4)、記憶合金彈簧(5)、弧形雙金屬(6)、雙層彈性筒(7)、聚四氟外套(8)、緊固墊(9)、緊固螺釘(10)、下端蓋(11)部件構(gòu)成，記憶合金彈簧(5)安裝在主軸(3)的外壁中心部位，且均布在該部位的多個相同的孔洞內(nèi)，記憶合金彈簧(5)在孔洞內(nèi)的下端有緊固墊(9)和緊固螺釘(10)固定在主軸上，在均布的各記憶合金彈簧之間放置細腰條形雙金屬片(4)，中間變細便于應力集中，記憶合金彈簧(5)和細腰條形雙金屬片(4)的外側(cè)放置一至三層弧形雙金屬片(6)；記憶合金彈簧5無論采用TI-NI-Pb系列或Cu-AI-NI系列均要求具有雙程記憶效應和動作溫度在120℃左右；上、下端蓋(1)和(11)與主軸(3)螺紋連接，分別壓緊密封環(huán)(2)，以便封住由主軸內(nèi)來的高壓蒸汽，上、下端蓋(1)和(11)同時還壓緊了聚四氟外套(8)和鑲嵌在聚四氟外套(8)內(nèi)的雙層彈性筒(7)起固緊全部熱敏材料的作用。
本實用新型由于采用條形雙金屬的細腰保證了中間變形的準確性，而間隔的記憶合金的徑向伸長確保變形在中心部位發(fā)生，替代了通常用偏置彈簧(平衡彈簧)的方式；在弧形雙金屬和雙層彈性筒的共同作用下，收縮時起壓迫記憶合金恢復到原始形狀的作用，提高了熱敏材料的使用效率，本實用新型具有設計結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，密封性能好，解封可靠、成本低廉的優(yōu)點，具有廣泛的推廣應用價值。
附
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)和安裝工藝做如下具體描述。
它是由上端蓋1、密封環(huán)2、主軸3、細腰條形雙金屬片4、記憶合金彈簧5、弧形雙金屬6、雙層彈性筒7、聚四氟外套8、緊固墊9、緊固螺釘10、下端蓋11等部件構(gòu)成，主軸3采用35CrMo合金鋼制成長390mm直徑為φ145mm的鍛件毛坯，然后再車成兩端分別為2,5英寸平式油管螺紋的陽螺紋和陰螺紋，陰螺紋外徑最小為φ90mm，陽螺紋外徑最小為φ67mm，中心有φ60mm的通孔，外部加工溝槽，并在其中心部位加工直徑為φ10mm，深9mm孔洞和同心的MS陰螺紋深8mm螺絲口，并注意這些孔洞要分布均勻，完成上述工作后即制成主軸；在主軸上沿溝槽縱向布置細腰條形雙金屬片4與軸線平行，細腰處的位置要保證在中心，φ10mm孔內(nèi)放置用緊固螺釘10和緊固墊9固定的記憶合金彈簧5，在記憶合金彈簧和細腰條形雙金屬4的外部布置弧形雙金屬片三層，并要求每層的中心位置要均勻錯開，弧形雙金屬6的外圍是雙層彈性筒7，每個筒上均布細縫，兩層縫均錯開，雙層彈性筒7的外邊是聚四氟外套8并用上端蓋1和下端蓋11壓緊，同時壓住耐高溫橡膠密封環(huán)2，裝配成整個記憶合金彈簧熱采封隔器。
權(quán)利要求1．本實用新型屬于稠油井下熱采作業(yè)中的一種密封工具，特別是一種記憶合金彈簧的熱采封隔器，它是由上端蓋(1)、密封環(huán)(2)、主軸(3)、細腰條形雙金屬片(4)、記憶合金彈簧(5)、弧形雙金屬(6)、雙層彈性筒(7)、聚四氟外套(8)、緊固墊(9)、緊固螺釘(10)、下端蓋(11)部件構(gòu)成，其特征在于記憶合金彈簧(5)安裝在主軸(3)的外壁中心部位，且均布在該部位的多個相同的孔洞內(nèi)，記憶合金彈簧(5)在孔洞內(nèi)的下端是緊固墊(9)和緊固螺釘(10)固定在主軸(3)上，在均布的各記憶合金彈簧(5)之間放置細腰條形雙金屬片(4)，記憶合金彈簧(5)和細腰條形雙金屬片(4)的外側(cè)放置弧形雙金屬片(6)；上、下端蓋(1)和(11)與主軸(3)螺紋連接，分別壓緊密封環(huán)(2)，上、下端蓋(1)和(11)同時還壓緊了聚四氟外套(8)和鑲嵌在聚四氟外套(8)內(nèi)的雙層彈性筒(7)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶合金彈簧的熱采封隔器，其特征在于所述的記憶合金彈簧(5)采用TI-NI-Pb制成。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的記憶合金彈簧的熱采封隔器，其特征在于所述的記憶合金彈簧(5)采用Cu-AI-NI制成。
專利摘要本實用新型屬于稠油井下熱采作業(yè)中的一種密封工具,由于采用條形雙金屬的細腰保證了中間變形的準確性,而間隔的記憶合金的徑向伸長確保變形在中心部位發(fā)生,替代了通常用偏置彈簧(平衡彈簧)的方式;在弧形雙金屬和雙層彈性筒的共同作用下,收縮時起壓迫記憶合金恢復到原始形狀的作用,提高了熱敏材料的使用效率,本實用新型具有設計結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,密封性能好,解封可靠、成本低廉的優(yōu)點,具有廣泛的推廣應用價值。
文檔編號E21B33/12GK2315290SQ9724645
公開日1999年4月21日 申請日期1997年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月8日
發(fā)明者耿殿奇, 張桐義, 李淑華, 王東海, 穆曉森, 許寶燕, 王純武, 鄭玨, 耿冰, 陳大眾 申請人:遼河石油勘探局鉆采工藝研究院, 東北大學