[发明专利]双金属扩张式热采封隔器

说明书

本发明涉及一种双金属扩张式热采封隔器，属于油田稠油热采蒸汽吞吐时密封套管与隔热(油)管之空间的装置技术领域。

我国的稠油热采技术经过十几年的不断发展，已形成目前的蒸汽吞吐采油生产方式，注入蒸汽质量的好坏直接影响吞吐采油的产量、生产周期及采油成本等。目前，我国稠油热采使用的封隔器存在密封不好、热能损失严重的问题，还时常发生解封困难、甚至卡于井下造成大修的现象，这样不利于保护套管，更不适用于分层注汽井。而从国外进口的热采封隔器还存在座封复杂、解封困难、成本高、售后服务不便等问题，尤其我国现在很多稠油油田已进入开发后期，有些井套管损坏严重，有些井需分层吞吐采油，这样就更需一种生能优良的热采封隔器来满足我国石油工业不断发展的需要。

本发明的目的是针对上述存在的问题，而提供一种双金属扩张式热采封隔器，该封隔器具有自动座封、密封性好、解封可靠、维修方便的特点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

它是由固定压环、密封筒、双金属片、移动压环、管式钢体、锁紧螺母、下端盖组成，管式钢体中部沿周向均匀分布设有若干通气孔，管式钢体外壁设有密封筒，该密封筒主体由复合密封材料构成，其内衬为等长圆弧状重叠金属板，该密封筒与钢体相匹配，其上、下两端分别由固定压环和移动压环固定，固定压环与钢体固定连接，移动压环由锁紧螺母限位，钢体下端还设有端盖。

所述的密封筒内衬可以采用圆弧状重叠双金属片。

所述的密封筒内衬为圆弧状重叠钢板时，可以在管式钢体外壁中部沿母线方向均匀间隔设置若干沟槽，板条状双金属片镶嵌在沟槽内。

在上述两种技术方案中管式钢体内径与下端盖内径尺寸上有较大变化，起截流增压作用。

本发明的优点是结构简单、自动座封时间短、密封性好，解封可靠、维修方便，综合成本低，操作安全简便。

图1为本发明实施例结构示意图。

图2为本发明另一实施例结构示意图。

下面结合附图详细描述本发明：

实施例1：如图1所示，它是由固定压环2、密封筒3、移动压环5和管式钢体1组成，钢体1中部沿周向均匀分布设有通气孔8，管式钢体1外壁设有密封筒3，该密封筒3主体由复合密封材料构成，该密封筒3内衬为圆弧状重叠双金属片4，长度与密封筒3主体等长，该密封筒3与钢体1相匹配，其上、下两端分别由固定压环2和移动压环5固定，固定压环2与钢体1固定连接，移动压环5由锁紧螺母6限位，管式钢体1下端设有端盖7，管式钢体1内径与下端盖7内径尺寸上有较大变化，即钢体1内截面比下端盖7内截面约大1倍，起截流增压作用。

实施例2：如图2所示，它是由固定压环2、密封筒3、移动压环5和管式钢体1组成，管式钢体1外壁沿母线方向均匀间隔设有沟槽，在沟槽底部开设有通气孔8，板条状双金属片9镶嵌在沟槽内。管式钢体外壁设有密封筒3，该密封筒3主体由复合密封材料构成，内衬为圆弧状重叠钢板4，长度与密封筒3主体等长，该密封筒3与钢体1相匹配，其上、下端分别由固定压环2和移动压环5固定，固定压环2与钢体1固体连接，移动压环5由锁紧螺母6限位，管式钢体1下端还设有端盖7。钢体1内截面比下端盖7内截面约大1倍，起截流增压作用。

本发明的工作过程如下：

当封隔器下入井内指定位置后，注入热蒸汽时，由于温度升高板条状或圆弧状双金属片4开始动作产生位移及向外扩张力，当温度达到约200℃时，在双金属片及压差双重作用下推动密封胶筒3与套管接触，实现初步座封。初步座封后，封隔器的上、下两端形成更大压力差，所注热蒸汽压力同时推动胶筒向外扩张实现了密封，此时座封力为双金属片扩张力和热蒸汽压的合力，由于注汽压力对座封起到了补充作用，所以注汽压力越大，座封力也越大，保证了密封的持久性与可靠性。实现座封后，封隔器下端的汽流作用在移动压环5上，使其向上运动，不使胶筒从压环中脱出，并且压缩胶筒提高密封性。座封后，重叠的圆弧状钢板或双金属片张开，充分保护胶筒不使其爆裂。在注汽管柱丝扣密封的前提下，可保证封隔器上端套压为零。停止注汽后，温度降低，双金属片收缩回位，胶筒自动回收，实现解封即可进行下步作业。该封隔器通过优化设计，能使密封胶筒回收彻底，所以封隔器上提解封时不会发生卡封现象。