密封组件制造技术

一种用于地下井的密封组件，包括： （ａ）一种具有内侧抛光面的中空生产套管； （ｂ）一个设置在套管内的生产管，在管和套管之间形成了一个环形空间； （ｃ）设置在管上的顶部和底部隔环，并且在它们之间形成了开口进入环形空间及邻近抛光表面的一个密封环形通道； （ｄ）设置在密封孔中的一个环形初级密封元件，它具有带一个顶部和底部的横截面，其中，顶部和底部都是带有一个凸状部分的曲面，该凸状部分通过密封环形通道的一个径向中点； （ｅ）第一个和第二个环形次级密封元件设置在密封环形通道中，并且与初级密封元件中的凸状部分接合。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及密封组件。另一方面，本专利技术涉及用于环形空间中或用作T形密封的密封组件。再一方面，本专利技术涉及用于地下井的密封组件。另一方面，本专利技术涉及用于油井和气井的填充和生产操作的密封组件。另一方面，本专利技术涉及用于油井和气井的填充和生产操作的多组分密封组件。另一方面，本专利技术涉及用于油井和气井的填充和生产操作的多组份密封组件，其中密封组件包括密封和支撑元件。密封系统已成为了碳氢化合物井的填充和生产操作的关键因素。传统的井底填充运用在管柱端的填充器和密封组件来分离管/套管环形通路与所产生的碳氢化合物。由于油气生产的温度和压力升高，所以产生了另一种适合于这种情况的填充结构，它可用于填充或作为填充器的替代物。这另一种填充结构运用抛光孔插座(“PBR”)试运行作为套管柱生产的一个整体部分。碳氢化合物井的填充和生产密封组件由初级V形密封元件控制。由于它们的自身因素的决定。V形密封元件只能提供单向密封。因此，为了提供对井口和井底压力的密封，通常需要运用一对或多对180°相向的V形密封元件。在现有技术中有许多提供一种改进的密封组件的构想。美国专利No.4,473,231，1984年9月25日授于Tilton et al，它揭示了用于地下井的一种动态密封元件。这种动态密封元件包括V形初级弹性密封元件，和V形密封元件两侧的一个支撑元件。1983年9月27日授于Allison的美国专利No.4,406,469，揭示了一系列背对背V形密封元件。支撑元件置于这一系列密封元件两侧。1988年9月21日公布的英国专利申请No.GB.2,202,283A，揭示了一种具有5个环形密封元件的密封组套，每个最外面的元件是一个金属隔离环，并且有两个V形密封元件放在当中，并用一个编织的金属网孔元件来消除对密封元件的挤压。尽管有多种现有技术的密封组件，但是仍需要一种改进的密封组件。另外还需要一种改进的环形密封组件的技术。在填充和生产碳氢化合物井的技术中，还需要一种改进的环形密封组件。在填充和生产碳氢化物井的技术中，另外还需要一种双向环形密封组件。一旦阅完本说明书，包括权利要求及其附图，技术中技能的这些和其它需要将是明显的。本专利技术的一个目的是提供一种改进的密封组件。本专利技术的另一目的是提供一种改进的环形密封组件。本专利技术的另一目的是提供一种双向环形密封组件。参看完本专利说明书，包括权利要求和附图，技术中的技能的这些和其它目的将变得明显、根据本专利技术的一个实施例，它提供了一种在地下井中密封生产套管和生产管之间的环形空间的密封组件。该组件通常包括放在管顶上的顶隔环和底隔环，并且在它们之间形成了一个环形密封孔或密封环形通道。该密封环形通道开口连通环形空间并且与抛光孔插座上的抛光表面相邻。该组件还包括一个位于密封环形通道的环形初级密封元件，该密封元件具有一种横截面形状。初级密封元件最好具有一个圆形，卵形或椭圆形横截面。该组件进一步包括两个位于孔中并且接合初级密封元件的凸状部分的环形次级元件。根据本专利技术的另一实施例，它提供了一个用来密封内外管之间环形空间的密封组件，该密封组件通常包括一个置于环形空间中的一个环形初级密封元件，密封元件具有一个凸状顶部和凸状底部的横截面形状，最好，初级密封元件具有一个圆形，卵形或椭圆形横截面。该组件还包括置于环形空间并且接合初级密封元件的凸状部分的一个环形次级元件。根据本专利技术的另一实施例，它提供了用于密封第一衬底和第二衬底之间通道的一个密封组件。密封组件通常包括一个置于所述通道中的一个初级密封元件，该初级密封元件的横截面为凸状顶部和凸状底部。该初级密封元件最好具有一种圆形，卵形或椭圆形横截面。密封组件进一步包括一个置于通道中并且与初级密封元件的凸状部分接合的次级元件。附图说明图1是现有技术的井孔填充结构100的剖面图，示出了生产管140，生产套管130，环形通道115位于管140和套管130之间，以及密封组件110。图2是本专利技术的一个实施例的剖面图，示出了井孔填充结构200，包括生产管140，生产套管130，环形通道115位于管140和套管130之间，以及本专利技术的密封组件210。图3是图2的密封组套203的一个放大图，它显示了初级密封元件205，次级密封元件202，和支撑元件218。图4是密封组套203的宽椭圆实施例的一个视图，示出了一个宽椭圆初级密封元件205，次级密封元件202和支撑元件218。图5是密封组套203的长椭圆实施例的一个视图，它示出了一个长椭圆初级密封元件205，次级密封元件202和支撑元件218。图6是密封组套203的一个细长的椭圆实施例的一个视图，示出了一个细长的椭圆初级密封元件205，次级密封元件202和支撑元件218。图7A，7B和7C示出了本专利技术的次级密封元件202的合适形状的任意的例子。图8是密封组套203的另一种形状的视图，示出了宽椭圆初级密封元件205，次级密封元件202和支撑元件218。图9是密封组套203的另一种形状的一个视图，示出了一个长椭圆初级密封元件205，次级密封元件202和支撑元件218。图10是测试设备400的一个简图，它包括一个抛光的孔压力容器402和一个中心定位的往复心轴423，该心轴带有两个密封组套427和429，并包含它们之间的高压力区405。在描述本专利技术之前，首先参照图1，它图示了现有技术的V形密封组套。图1是一个现有技术的井孔填充结构100的横截面图，它示出了生产管140，生产套管130，管140与套管130之间的环形通道115，以及密封组件110。密封组件110与生产管140的端部相连，并且包括一系列V形密封元件105；如图所示，这些V形密封元件被设置在位于管140和套管130之间的环形通道115的密封环形通道120中。两个或更多相邻的密封元件105形成了密封组套。隔离环118把密封元件组套105彼此分开。管140的上密封环形通道隔环141和下密封环形通道隔环142有助于限制密封元件105。套管130包括一个抛光孔插座区域135，该区域具有抛光表面135A，沿着该表面密封元件105可以移动。在这种抛光孔插座(“PBR”)中，密封组件110可沿着抛光表面135A轴向移动。抛光表面135A的光滑表面保证了与密封组件110的紧密接合，因此，使得所产生的流体与环形通道115隔绝开来。参照图2，它示出了本专利技术的一个实施例。除使用本专利技术的密封组件外，图2与图1相类似。在下列描述中，术语“上”“下”“顶”“底”等用于区分密封组件的不同面。不过，本技术了解到这些术语并不仅限制本专利技术于垂直定位。的确，在任何方向的定位都可能使用本专利技术。图2为本专利技术一个实施例的横截面图，它示出了井孔填充结构200，包括生产管140，生产套管130以及位于管140和套管130之间的环形通道115，以及本专利技术密封组件210。密封组件210与生产管140的端部相连。密封组件210包括一系列具有圆形截面的初级密封组件205，被波浪形次级密封组件202限制，如图所示，次级密封组件202位于套管130及管140之间的环形道道115中的密封环形通道处。如实施例所示，一系列密封组套203由密封元件205与次级密封元件202相邻接而成。支撑元件218把密封组套彼此隔开。管140的密封环形通道上隔环141及密本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普·I·艾布拉姆斯，理查德·谢泼德，贾斯廷·R·霍克斯，
申请(专利权)人：埃克森美孚上游研究公司，
类型：发明
国别省市：