[实用新型]一种永久式封隔器用的胶筒防突环

说明书

技术领域

本实用新型属于石油完井领域，涉及一种防突装置，特别是一种永久式封隔器用的胶筒防突环。 

背景技术

封隔器是借助弹性密封组件，在油管与套管的环形空间分隔地层以实现对多层非均质油田分层开采的井下工具。胶筒是压缩式封隔器的心脏，封隔器密封主要是由压缩封隔器胶筒，挤压环形空间，产生接触应力达到密封效果，失效的主要原因则是胶筒“肩部突出”引起的应力松弛。胶筒“肩部突出”与是否采用防突装置及该装置的结构设计紧密相关。所谓防突装置，是指用以阻止和限制封隔器坐封时胶简朝油套环形空间“突出”(也称作“流动”或“蠕动”)，从而提高和保持胶筒接触应力，防止应力松弛，以获得良好的密封性的零件或零件组合件。 

目前，在现场实际投入使用的防突装置主要有钢网(带)固化型、铜碗型防突环两种。其中，钢网(带)固化型防突环是将钢网或钢带固化在胶筒的两端，然后随胶筒一起压制、硫化而成，使防突环与胶筒成为一个整体。铜碗型防突环是与胶筒分离的单独零件，结构与铜碗相似，相对于钢网(带)固化型防突环更容易加工，在组装封隔器时，将铜碗型防突环安装在胶筒的两端即可。 

当封隔器坐封时，胶筒被压缩产生接触应力，迫使铜碗、钢网(带)向没有胶筒的一方翻卷。但是，由于这两种防突结构的刚度有限，其作用仅相当于增大了胶筒座外半径，仅仅一定程度上防止了胶筒的应力松弛。而且，由于胶筒与铜碗、钢网(带)在硬度、韧性、变形量等方面差异较大，加之胶筒蠕动，造成上述几种结构与胶筒之间的相互剥离，导致防突失效，从而造成封隔器使用时效短，作业换封频繁。 

针对上述问题，本实用新型提供了一种新的胶筒防突环，有效防止胶筒的肩部突出，保持胶筒的接触应力，提高胶筒的使用寿命，减少作业换封，提高经济效益。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种永久式封隔器用的胶筒防突环，其在用于胶筒坐封时，能够保护胶筒不过量“突出”，从而减少作业中频繁换封。 

本实用新型的目的通过如下技术方案得以解决： 

一种永久式封隔器用的胶筒防突环，其特征在于在防突环上有一个易翻折点。所述易翻折点位于防突环的可展开部分，将防突环的可展开部分分为前臂和后臂，其中前臂是在防突环可展开部分易翻折点处分开，工作时发生非弹性弯折，最大可以弯折90°的部分，由于易翻折点的存在，所以此翻折是非弹性翻折，具有不可逆性。后臂是防突环可展开部分位于易翻折点另一侧的部分，后臂能弹性展开，此过程是可逆的。 

在坐封过程中，胶筒受挤压膨胀变形。防突环前臂在套管内壁和胶筒的共同作用下，受力发生弯折，被胶筒挤压在套管内壁上。此时前臂受到胶筒和套管的挤压力，产生摩擦力。此摩擦力对后臂产生拉扯作用，很大程度上防止后臂外翻。后臂长度与防突环肩部半径之和等于套管内半径。所述防突环肩部，指的是防突环可展开部分与非展开部分的交汇处，后臂长度即为易翻折点到防突环肩部的距离，防突环肩部半径即为防突环肩部到防突环回转中心的距离。后臂受胶筒挤压，弹性展开后，将胶筒处的环形间隙完全封闭。在时间上，后臂的弹性展开过程要先于前臂的非弹性弯折过程，但这两个过程最终一起完成。其中，所述易翻折点到防突环肩部的距离是为后臂长度；防突环肩部到防突环回转中心的距离为防突环肩部半径。所述回转中心是设计基准。 

本实用新型的永久式封隔器用的胶筒防突环，通过前臂与后臂的共同作用，可以有效的防止胶筒的肩部突出问题，延长了胶筒的使用寿命，从而使封隔器坐封更加可靠，同时坐封时间更久，减少了不必要的换封，节约了经济成本。 

附图说明

图1本实用新型的永久式封隔器用的胶筒防突环结构示意图。 

图2本实用新型的防突环局部放大示意图。 

图3封隔器坐封前，本实用新型的防突环工作状况示意图。 

图4封隔器坐封后，本实用新型的防突环工作状况示意图。 

附图中标记说明： 

1-防突环、2-前臂、3-易翻折点、4-后臂、5-套管、6-背帽、7-胶筒隔环、8-胶筒、9-环形间隙、10-卡瓦座、11-心轴、12-防突环肩部；13-防突环回转中心。 

具体实施方式

下面结合附图1-4进一步详细说明本实用新型。