[发明专利]高温高压封隔器及耐温耐压胶筒

说明书

本发明公开了一种高温高压封隔器及耐温耐压胶筒，其中，耐温耐压胶筒由上橡胶组件、密封胶筒和下橡胶组件构成，其上橡胶组件和下橡胶组件通过向模具内注胶使钢丝网包覆在胶筒和隔环表面，增强了胶筒本身的强度和硬度，提高了其在高温条件下的防肩突效果和承压能力，阻止了胶筒沿着封隔器与套管环空外凸，有效地保护了中间的密封胶筒，提高了封隔器在高温下的承压能力；配合高温高压封隔器的结构，使坐封过程简单，易操作，并最终实现可靠的密封。

技术领域

本发明涉及封隔器技术领域，特别涉及一种高温高压封隔器及耐温耐压胶筒。

背景技术

随着勘探开发的不断深入，全球油气勘探开发对象已经从常规油气藏转向非常规油气藏，目的层由中浅层向深层和超深层快速延伸，如何实现新地区、新领域、新层位尤其是深层的油气突破，寻找和扩大油田含油气范围及领域，已经成为顺利实现中国石油资源接替目标的主要手段。近年来，我国西部地区油气资源接替能力逐渐增强，预计到2030年将形成西部接替东部的新格局，主要接替区分布在新疆的塔里木、准噶尔、吐哈盆地和青海的柴达木盆地以及四川盆地，其中的绝大部分油气资源埋藏深度在5000米以下，深层油气资源开发已经成为我国石油引领未来油气勘探与开发最重要的战略现实领域。

深层油气资源开发具有储层构造应力复杂多变、自然产能普遍较低、温度高、施工压力高等特点，压裂施工难度较越来越大，对封隔器性能要求越来越高。

目前封隔器胶筒主要采用丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶和氟橡胶等材料，随着温度不断升高，胶筒本身的强度和硬度都会降低，胶筒的耐温性能与选用的材料密切相关，而耐压性能主要与合理的结构有关。胶筒在高温高压条件下，胶筒肩部容易突出增大，甚至破裂，从而导致封隔器的耐压性能降低，使用寿命缩短，甚至密封失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种在高温高压情况下，阻止胶筒沿着封隔器与套管环空外凸的耐温耐压胶筒。

本发明的另一目的是提供一种能够实现可靠的密封的高温高压封隔器。

为此，本发明技术方案如下：

一种耐温耐压胶筒，包括自上而下依次套装在中心管外侧上橡胶组件、密封胶筒和下橡胶组件；其中，

所述上橡胶组件包括自上而下依次套装的上外隔环、上内隔环、胶筒、下内隔环和下外隔环；所述上内隔环压配在所述胶筒的顶面上，所述下内隔环抵在所述胶筒的底面上；所述上内隔环和所述下内隔环的外壁均向内凹陷形成一外径自上而下逐渐增大的弧形凹面，所述上外隔环和所述下外隔环的内壁均加工为分别与所述上内隔环和所述下内隔环的外壁相互配合的弧形凸面；钢丝网包覆并固定在所述胶筒外壁上，且所述钢丝网上端和下端分别设置并固定在所述上内隔环和所述上外隔环之间以及所述下内隔环和所述下外隔环之间；

所述下橡胶组件与所述上橡胶组件具有相同的结构。

通过优化耐温耐压胶筒胶筒的结构，利用端部胶筒上金属护套网高性能的抗拉强度，补偿橡胶体在高温状态下软化抗拉强度降低的弱性，并保护橡胶体在高压状态下不被挤出。

进一步地，所述钢丝网的宽度大于所述上内隔环、所述下内隔环和所述胶筒的宽度之和，使所述钢丝网完全包覆在所述上内隔环、所述下内隔环和所述胶筒的外侧壁面上。

具体地，所述钢丝网分别与所述上内隔环的外壁、所述下内隔环的外壁、所述胶筒的外壁、所述上外隔环的内壁和所述下外隔环的内壁一体硫化成型。

进一步地，所述上橡胶组件、所述密封胶筒和所述下橡胶组件的轴向长度比为6:5:6。

通过改变耐温耐压胶筒的结构和传统制作工艺，在胶筒外部环周包裹金属护套网作为端部保护胶筒，在端部胶筒中间安装密封胶筒，利用带有金属护套网的端部胶筒保护密封胶筒，控制密封胶筒在高温状况下承载高压时外突，从而保证了封隔器在高温井内承载高压差。