一种用于封隔器的压缩式胶筒组件及其制作方法技术

一种用于封隔器的压缩式胶筒组件及其制作方法，组件包括：中胶筒，其两端具有第一圆锥面，内壁中部有环形三角腔，其外壁为第一圆周面；一对端胶筒组合体，对称设于中胶筒两端。端胶筒组合体包括：端胶筒，其一端具有第一圆锥孔，端胶筒另一端具有第一平面，端胶筒外侧壁具有第二圆锥面和第二圆周面，第一平面通过弧面过度到第二圆锥面，第二圆锥面连接第二圆周面，第二圆周面连接第一圆锥孔；保护碗，其一端具有第二平面，另一端具有第二圆锥孔和第三平面，第二圆锥孔内边缘通过过度弧面连接第三平面，保护碗的外壁为第三圆周面。应用时可实现胶筒组件有效膨胀，从而达到密封的目的，在204℃的条件下承受压差105MPa，只需要端面给予13~15吨压缩力即可。~15吨压缩力即可。~15吨压缩力即可。

【技术实现步骤摘要】
一种用于封隔器的压缩式胶筒组件及其制作方法


[0001]本专利技术涉及石油钻探
，尤其与一种用于封隔器的压缩式胶筒组件及其制作方法有关。

技术介绍

[0002]封隔器是油田、气田钻采工艺中重要的井下工具之一。封隔器接于井下管柱之上，用于封隔油管与油气井套管环形空间。当需要封隔油管与油气井套管环形空间时，连接封隔器于井下管柱之上，下到设计深度后，通过液压或机械力驱动等方式使封隔器上的封隔件发生膨胀封隔油套环空。不同形式的封隔器，其封隔件的工作方式也不同。
[0003]随着近些年油气井的开发生产不断向深井、超深井发展，钻采工艺也不断向较深层方向发展，油气井开采的工况条件也越来越复杂，这对于井下作业中的关键工具封隔器提出了更高的要求，封隔器的使用温度越来越高、压差也越来也大、腐蚀性越来越强。在封隔器使用中，由于胶筒组件在深井条件下，压缩力不能有效传递至胶筒组件，使胶筒不能有效膨胀实现密封，造成封隔器失效的案列比比皆是，这大大限制了气井、油井的开采速度和区域。

技术实现思路

[0004]针对上述相关现有技术不足，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于封隔器的压缩式胶筒组件，其特征在于，包括：中胶筒（1），呈环形，其两端具有第一圆锥面（101），其内壁中部向外凹陷形成有环形三角腔（102），其外壁为第一圆周面（103）；以及一对端胶筒组合体，对称设于中胶筒（1）两端；其中，端胶筒组合体包括：端胶筒（2），呈环形，其一端具有第一圆锥孔（201），用于在装配时与中胶筒（1）的第一圆锥面（101）贴合，端胶筒（2）另一端具有第一平面（202），端胶筒（2）外侧壁具有第二圆锥面（203）和第二圆周面（204），第一平面（202）通过弧面过度到第二圆锥面（203），第二圆锥面（203）连接第二圆周面（204），第二圆周面（204）连接第一圆锥孔（201）；以及保护碗（3），呈环形，其一端具有第二平面（304），另一端具有第二圆锥孔（301）和第三平面（303），第二圆锥孔（301）内边缘通过过度弧面（302）连接第三平面（303），保护碗（3）的外壁为第三圆周面（305）；保护碗（3）与端胶筒（2）同轴设置，且贴合设于端胶筒（2）另一端，第二圆锥孔（301）与第二圆锥面（203）贴合，第一平面（202）与第三平面（303）贴合，第三圆周面（305）与第二圆周面（204）齐平。2.根据权利要求1所述的用于封隔器的压缩式胶筒组件，其特征在于，中胶筒（1）和端胶筒（2）采用氟橡胶材料。3.根据权利要求1所述的用于封隔器的压缩式胶筒组件，其特征在于，保护碗（3）采用PEEK材质。4.一种用于封隔器的压缩式胶筒组件的制作方法，用于制作如权利要求1~3中任意一项所述的用于封隔器的压缩式胶筒组件，其特征在于，包括步骤：分别制作中胶筒（1）、制作保护碗（3）、制作端胶筒（2）；将保护碗（3）和端胶筒（2）制作成端胶筒组合体，使保护碗（3）与端胶筒（2）同轴设置，且贴合设于端胶筒（2）另一端，第二圆锥孔（301）与第二圆锥面（203）贴合，第一平面（202）与第三平面（303）贴合，第三圆周面（305）与第二圆周面（204）齐平；依次将一个端胶筒组合体、一个中胶筒（1）、一个端胶筒组合体向封隔器装配，并使中胶筒（1）两端的第一圆锥面（101）分别与一个端胶筒组合体的端胶筒（2）的第一圆锥孔（201）贴合。5.根据权利要求4所述的用于封隔器的压缩式胶筒组件的制作方法，其特征在于，制作中胶筒（1）包括步骤：S101、将中胶筒模具放在平板硫化机上，加温100℃，保持2h；同时将橡胶材料放入烘箱内100℃烘烤0.5h~1h，使其软化，以用于放入中胶筒模具中；其中，中胶筒模具包括：中胶筒上模（11）、中胶筒中模（12）、中胶筒下模（13）、中胶筒模芯（14）；中胶筒下模（13）顶面中部具有凹陷的第一装配腔（131），第一装配腔（131）侧壁顶面为第一平面段（132），第一平面段（132）向外侧延伸形成有第一锥孔面段（133），用于形成中胶筒（1）一端的第一圆锥面（101），第一锥孔面段（133）向外侧延伸形成有第二平面段（134），第二平面段（134）向外侧延伸形成有第一圆锥面段（135）；中胶筒模芯（14）包括中胶筒模芯本体部以及位于本体部中部的第一外扩部（141），中
胶筒模芯本体部呈圆柱型，中胶筒模芯本体部的底部用于与第一装配腔（131）配合，第一外扩部（141）底面用于与第一平面段（132）配合，第一外扩部（141）中部向外凸起形成有三角环形凸起（142），用于形成中胶筒（1）的环形三角腔（102）；中胶筒中模（12）包括中胶筒中模本体部（122），呈环形，中胶筒中模本体部（122）中部内壁凸起形成有第一环台（121），第一环台（121）的内壁用于形成中胶筒（1）的第一圆周面（103），第一环台（121）底面用于与第二平面段（134）配合，第一环台（121）下侧的中胶筒中模本体部（122）内壁区域为第一斜面段，第一环台（121）上侧的中胶筒中模本体部（122）内壁区域为第二斜面段，第一斜面段用于与第一圆锥面段（135）配合；中胶筒上模（11）中部具有贯通的圆形装配孔，圆形装配孔用于与中胶筒模芯本体部配合，中胶筒上模（11）底面沿圆形装配孔外侧具有第三平面段（111），用于与第一外扩部（141）顶面配合，第三平面段（111）向外侧延伸形成有第二锥孔面段（112），用于形成中胶筒（1）另一端的第一圆锥面（101），第二锥孔面段（112）向外侧延伸形成有第四平面段（113），用于与第一环台（121）顶面配合，第四平面段（113）向外侧延伸形成有第二圆锥面段（114），用于与第二斜面段配合；S102、打开中胶筒上模（11），将烘烤软化后的橡胶放入中胶筒模具的模腔内，再盖上中胶筒上模（11），在中胶筒上模（11）上端施加下压力50T~55T，保持3min~5min；S103、开启中胶筒上模（11），再在模腔内铺填橡胶，再将中胶筒上模（11）盖上，在上端施加120T~125T下压力，保持30min~35min；S104、将硫化机温度升至150℃保持720s；S105、提升硫化机温度至190℃保持57600s；S106、拆开模具，将中胶筒（1）取出，冷却后，去除合模面飞皮。6.根据权利要求4所述的用于封隔器的压缩式胶筒组件的制作方法，其特征在于，制作保护碗（3）是通过车削成型，然后祛除表面油脂，并对第二圆锥孔（301）、过度弧面（302）、第三平面（303）做喷砂处理后，在第二圆锥孔（301）、过度弧面（302）、第三平面（303）均匀涂抹聚氨酯粘结剂，常温放置备用。7.根据权利要求4所述的用于封隔器的压缩式胶筒组件的制作方法，其特征在于，制作端胶筒（2）包括步骤：S201、将端胶筒模具放在平板硫化机上，加温100℃，保持2h，同时将橡胶材料放入烘箱内100℃烘烤0.5h~1h，使其软化，以便于放入端胶筒模具中；其中，端胶筒模具包括端胶筒上模（21）、端胶筒中模（22）、端胶筒下模（23）、端胶筒模芯（24）；端胶筒下模（23）顶面中部具有凹陷的第二装配腔（231），第二装配腔（231）侧壁顶面为第五平面段（232），第五平面段（232）外侧边缘通过第一弧形过度面段（233）过度后形成有第三锥孔面段（234），第一弧形过度面段（233）用于形成端胶筒（2）的第一平面（202）和第二圆锥面（203）之间过度的弧面，第三锥孔面段（234）用于形成端胶筒（2）的第二圆锥面（203），第三锥孔面段（234）向外侧延伸形成有第六平...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕占春，李晖，曹学军，任俊松，陈科，郭淑芬，杨桢，牟星洁，李钦，夏志军，
申请(专利权)人：中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司，
类型：发明
国别省市：