[发明专利]一种管内复合密封机构

说明书

技术领域

本发明属于油、气田改造技术领域，具体涉及一种管内复合密封机构。

背景技术

目前，油、套管内封隔机构以橡胶密封机构为主，通过调整橡胶硬度，实现对油、套管内的密封。其具有机构成熟、密封可靠、成本较低等优点。但随着油、气田井筒技术的发展，其重复密封性难以满足现场需求，多次重复密封时，密封性能不足，易造成失封；密封不同位置，移动后再密封，易导致橡胶破损、脱落，造成卡钻等作业风险。

因此，有必要提供一种新的管内复合密封机构，克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管内复合密封机构，其能够在作业过程中，实现密封机构多次有效密封，消减机构破损风险。

为达到上述目的，本发明采用下列技术方案来实现：

一种管内复合密封机构，包括中心管，该中心管的中部沿其轴向开设有导压缝，该中心管的两端分别套装有上接头和下接头，中部套装有弹性金属密封套，且弹性金属密封套和上接头与中心管之间，以及弹性金属密封套和下接头与中心管之间均套装有支撑环，每个支撑环的外侧均设置有一个环形轴，每个环形轴均活动连接有一个用于压紧弹性金属密封套两端的保护套，此外，在中心管和弹性金属密封套之间形成环形分布的液压腔。

本发明进一步的改进在于，导压缝的数量有6个，且沿中心管的周向均匀分布。

本发明进一步的改进在于，弹性金属密封套的外侧周向上开设有若干密封槽，且每个密封槽内均设置有一个密封圈。

本发明进一步的改进在于，工作时，该管内复合密封机构设置在套管内。

本发明进一步的改进在于，导压缝的缝宽小于0.335mm。

本发明进一步的改进在于，导压缝的长度小于弹性金属密封套的长度100mm。

本发明具有如下的有益效果：

1、本发明复合密封机构采用通过液压启动，具有限位结构，消除密封件过盈损伤，且复位操作简单。

2、本发明复合密封机构密封过程简单，重复作业性强，

3、本发明复合密封机构采用弹性金属和密封圈双功能密封，密封可靠。

附图说明

图1是本发明一种管内复合密封机构的结构剖面示意图。

图2a为中心管的结构示意图，图2b为图2a的侧视图。

图3是本发明一种管内复合密封机构封隔示意图。

图中：1-上接头，2-环形轴，3-保护套，4-弹性金属密封套，5-密封圈，6-导压缝，7-中心管，8-支撑环，9-下接头，10-套管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做出进一步的说明。

参阅图1、图2a、图2b和图3，本发明提供的一种管内复合密封机构，包括上接头1、环形轴2、保护套3、弹性金属密封套4、密封圈5、导压缝6、中心管7、支撑环8和下接头9。支撑环8对称安装于复合密封机构两端的环形轴2、密封圈5与弹性金属密封套4。

导压缝6的缝宽小于0.335mm，防止砂粒进入液压腔。导压缝6的长度小于弹性金属密封套4的长度100mm以上，保证密封性能。密封圈5单边过盈0.55丝。

常规密封件采用丁晴橡胶(氢化丁晴橡胶)，耐温150℃以下，邵氏硬度70-90，抗拉强度30MPa左右。密封时必须设置橡胶保护机构，对于密封机构设计要求较高，且橡胶存在重复密封性较差，易发生损伤等情况。弹性金属可耐受高温，抗拉强度可达200MPa以上，具有较好的弹性，耐磨性能优于橡胶，且本发明采用弹性金属密封和橡胶密封圈双密封设计，结构设计简单，密封性能更可靠。

本发明提供的一种管内复合密封机构的工作原理如下：

管内流体通过导压缝6进入复合密封机构的液压腔，弹性金属密封套4受流体挤压沿径向方向外臌胀，同时保护套3沿环形轴2向上接头1和下接头9方向外翻，直至达到上接头1和下接头9限位端面。弹性金属密封套4继续沿径向方向外臌胀，直至密封圈5密封油、套管内壁，完成弹性金属密封套4和密封圈5的双功能密封作业。作业完成后，管内泄压，液压腔内流体自导压缝6流出，复合密封机构复位至初始位置。