[发明专利]封隔器固定环及具有该固定环的遇油、遇水自膨胀封隔器

说明书

技术领域

本发明涉及一种封隔器固定环及具有该固定环的遇油、遇水自膨胀封隔器。 

背景技术

当开采原油时，井眼会通过不同渗透率的层段、裂缝或缝隙渗油或渗水；针对这种在不同层段的、不期望的渗油或渗水的情形，通常在井眼上铺设防砂筛管来关闭储层是完成油井的一种简单而可靠的方法。但一口油井通常会穿过岩层而改变生产特性，尽管事实上防砂筛管在内部形成封闭，但仍会有经过外部的不期望的井液流入储层。因此，需要控制或关闭那些不产生所需井液的储层。这就需要封闭外部的环形区域。 

现在可采用遇油、遇水自膨胀型封隔器来实现上述密封。遇油、遇水自膨胀型封隔器的膨胀弹性元件在特定的液体中会产生感应体积膨胀，如果这些膨胀弹性元件在体积膨胀达到最大倍率之前就接触到了外壁如裸井的井壁或套管的内壁，则产生接触压力。当这种接触压力足以与井内液体渗漏时所具有的压差抗衡时，即形成了实际的密封效果，从而密闭了封隔器四周的环形空间。 

在中国专利01815341.0中公开了一种油井封隔器，该封隔器包括一个主要由橡胶材料制成的可膨胀元件，该膨胀元件主要通过吸收岩层出产的碳氢化合物而膨胀起来。该膨胀元件直接套在油管上，虽然其遇油膨胀可密封井壁与油管之间的环形空间，但当其膨胀时，一旦与油管之间产生间隙，则液体会从此间隙渗漏，从而失去密封性。 

为防止封隔器膨胀时与油管之间产生间隙而导致液体的渗漏，中国专利申请200680015217.3公开了一种环状封隔器，该封隔器在膨胀材料4所围绕的套筒2与油管8之间设有密封件14，该密封件14可防止液体在套筒2与油管8之间流动。但实际上，密封件14可防止液体在油管与套筒之 间的流动，但在膨胀材料4的体积膨胀到一定程度时，膨胀材料4仍然会与套筒2之间产生间隙而导致液体可在此间隙渗漏。 

为防止上述情况的发生，参照图1，通常可考虑在封隔器的两端设抗挤压环，然而在膨胀材料膨胀到一定程度后，则在膨胀材料和抗挤压之间产生缝隙，从而导致液体顺着膨胀材料所围绕的基管渗漏。 

另外，通常还考虑在膨胀材料两端分别卡设一个O形环状圈，其内径和封隔器的膨胀材料外径相同，这种结构虽然克服了液体在膨胀材料与基管之间的流动，但不论这种O形环状圈的宽窄如何，膨胀材料很难膨胀起来。 

中国专利申请200680016020.1公开了一种封隔器固定装置，该固定装置位于环形封隔器1与本体2之间，其中环形封隔器1的至少一个端部设有可膨胀端环14。该可膨胀端环14用作封隔器固定装置，该端环14的截面呈角状物的形状，所述角状物的第一腿部形成向内凸出的盘状部16，所述角状物的第二腿部形成套筒部18，所述套筒部18以环绕的方式在所述环形封隔器1的端部延伸。该端环虽可防止液体在环形封隔器1和本体2之间流动，但由于封隔器1未被卡扣的部分会充分自由地膨胀，被卡扣的部分则无法膨胀，则最终结果是膨胀材料被撕裂破碎。 

发明内容

为了克服现有技术中的封隔器与基管之间的空心现象所导致的液体渗漏，以及封隔器固定环固定封隔器端部时对封隔器的径向膨胀的影响；本发明的目的在于提供一种封隔器固定环，其用于固定套设在基管上的遇油、遇水自膨胀型封隔器，该封隔器用于在遇油、遇水时自膨胀密封待封闭空间。 

根据上述构想，本发明的封隔器固定环，用于固定套设在基管上的遇油、遇水自膨胀型封隔器，该封隔器用于在遇油、遇水时自膨胀密封待封闭空间；其中该封隔器固定环包括：主体部，其用于套设在基管上；固定部，其至少设置于该主体部的一端，并用于套设在该封隔器的端部以固定该端部；该固定部沿轴向的长度等于该封隔器的端部的长度，即大于等于该封隔器的外壁与待封闭空间之间的最大径向尺寸的1/2。 

根据本发明的进一步构想，该固定部的外壁面沿轴向朝向基管方向呈斜面，该固定部外壁面与主体部的外壁面之间呈5-25°夹角。 

根据本发明的进一步构想，该固定部的自由端的内外端壁处分别设有R4-R6的圆角。 

根据本发明的进一步构想，该主体部的另一端沿轴向也设有朝向基管的斜面，该斜面与主体部的外壁面之间呈10-45°夹角。 

根据本发明的进一步构想，该主体部的外壁面的自由端外壁处也设有R2-R4的圆角。 

根据本发明的进一步构想，该主体部的两端均设有固定部。 

根据本发明的进一步构想，该主体部的外壁最大径向尺寸等于该封隔器的外壁的最大径向尺寸。