[发明专利]一种热采密封组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种热采密封组件,属于石油热采的技术领域。

背景技术

密封件是石油热采设备中的封隔器的核心部件，封隔器密封性能的可靠性主要依赖于密封件。由于现场作业对不同工艺的需求，对封隔器的密封件的性能要求也不同。比如，注蒸汽用的封隔器需要承受350℃高温和15MPa的高压，对应的密封件也只需满足350℃高温和15MPa的高压即可。但目前海上热采井在生产时要求封隔器的密封件在高温350℃状态下可以承受20MPa的高压，在经过高温后回到低温状态下要求密封件能够承受15MPa以上的高压，也就是密封件耐高压的密封性能不受温度交变的影响。而目前国内常用的井下热采封隔器的密封件均无法满足在350℃时承受20MPa的高压，且在经过高温350℃后回到低温状态时仍能够满足高压密封的要求。

发明内容

本发明提供一种热采密封组件，其可以承受高温350℃，高压20MPa，并且在经过高温350℃后回到低温下仍能够承受15MPa以上的高压，解决了常规热采封隔器的密封件只能满足高温下密封，经过高温后回到低温状态下失去密封性能的问题。本发明的热采密封组件可以满足海上热采井对热采封隔器在注采整个过程中都需要达到密封的要求。

根据本发明的热采密封组件，包括楔入部件、多重组合密封部件、芯轴、底座。楔入部件、多重组合密封部件依次套在芯轴上，可以在芯轴上进行滑动，底座邻近于多重组合密封部件安装在芯轴上。

优选地，楔入部件可以包括锁紧套、压环、内密封环、胀环，其中内密封环安装在胀环和芯轴构成的环形槽内，胀环的上端部设置有内螺纹，内螺纹与锁紧套的下端的外螺纹连接，锁紧套压紧压环。

优选地，内密封环由耐高温的且热膨胀系数小的石墨密封环或高碳纤维环例如PL880高碳纤维环组成。石墨密封环或高碳纤维环在一定的轴向载荷作用下径向胀大，贴紧胀环的内缘面和芯轴的外缘面，密封胀环和芯轴之间的缝隙，阻挡流体泄漏。

优选地，多重组合密封部件可以包括依次设置的上铜碗、上护肩套、上密封件、中间密封件、下密封件、下护肩套、下铜碗，其中上铜碗和上护肩套可以安装在所述胀环的外部台阶处。

优选地，上密封件的上端部可以有倒角，与胀环的下端部的倒角配合。

优选地，芯轴外缘面可以有斜面台阶，与下密封件的下端的倒角配合。

优选地，上密封件和下密封件主要由耐高温的填充聚四氟乙烯、石墨粉、青铜粉、二硫化钼、碳纤维、碳粉和聚合物添加剂构成。

优选地，中间密封件可以包括主密封件和设置在主密封件外部的密封外套。

优选地，上铜碗的邻近上护肩套的一端靠近外缘可以设置有倒圆角以与上护肩套的上端的倒圆角配合，下铜碗的邻近下护肩套的一端靠近外缘也可以设置有倒圆角以与下护肩套的上端的倒圆角配合。

优选地，上护肩套和下护肩套可以均由耐高温的高碳纤维、高强度的不锈钢丝和石墨均匀混合制成。

本发明的热采密封组件具有如下有益效果：

1、本发明采用多重组合式密封组件，同时在结构设计上考虑多重的肩部保护，密封组件的材料构成采用耐高温且高温下性能比较稳定的复合材料，确保热采密封组件性能的稳定性和高低温下的承压能力。

2、本发明的热采密封组件能够在高温350℃条件下承受20MPa以上的高压，当温度降到低温时，仍然能够承受15MPa以上的高压，其耐高压的密封性能不受温度交替变化的影响，承压性能稳定，可以满足海上热采井生产对热采封隔器的特殊要求，从而促进了海上稠油热采技术的发展。

附图说明

图1为本发明的热采密封组件的部分剖视图；

图2为本发明的热采密封组件在工作状态下的部分剖视图。

具体实施方式

为了便于阐述本发明，以下将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案的实施作进一步详细描述。

结合图1、图2所示，本发明提供了一种热采密封组件，包括楔入部件、多重组合密封部件、芯轴11、底座14，其中楔入部件和多重组合密封部件依次套在芯轴11上且能够在芯轴11上滑动，底座14邻近于多重组合密封部件安装在芯轴11上。整个热采密封组件放置于套管15中。

楔入部件主要由锁紧套1、压环2、内密封环3、胀环4组成；内密封环3安装在胀环4和芯轴11构成的环形槽内，压环2紧接内密封环3，锁紧套1紧接压环2。内密封环3可以由耐高温且热膨胀系数小的石墨密封环或高碳纤维环组成。