本发明专利技术提出了一种环空自动密封装置，石油工程钻完井领域，包括若干密封单元，所述密封单元围合成环形的结构；所述密封单元包括：弧形的下腔体；所述下腔体内填充有流体；设置在下腔体上方的上腔体，所述上腔体内设置有可膨胀体；其中，所述下腔体受到套管环空压力时，所述流体流入所述上腔体，所述可膨胀体吸收所述流体发生膨胀，从而密封套管环空。本发明专利技术可以降低作业成本，确保生产安全，达到彻底消除环空带压现象的目的。空带压现象的目的。空带压现象的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种环空自动密封装置
[0001]本专利技术涉及一种环空自动密封装置，属于石油工程钻完井领域。
技术介绍
[0002]在石油钻完井过程中，随着生产周期增加，套管中普遍存在环空带压现象，主要是油管和套管泄露，固井时顶替效率低，水泥浆体系配方不合理等，固井后由于地层应力、温度和压力变化，随时间推移引起的其他原因导致水泥环封隔失效。一旦水泥环密封性能失效，就会发生环空带压、井口窜气或层间窜流问题，引发油气田安全生产隐患。目前常用的方法主要包括环空挤入密封剂和周期性泄压消除法，Halliburton、Schlumberger等国外大型石油公司研发了高分子密封剂，从环空挤入以消除环空压力异常现象，但是只提供服务，不卖产品，且价格高昂；适当的干预与介入周期性释放过多的环空带压压力，是临时性降低问题的严重程度，有时候周期性释放过多的环空带压压力后甚至会恶化环空带压，无法起到根本性的治理效果。对于环空带压严重的井通常采用修井作业封堵气体的窜流通道来治理，但是修井作业成本高，水泥难以挤入，操作复杂。目前为止都没有通过套管环空下入自动密封装置来解决这个问题的方法。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种环空自动密封装置，用于固井后下近井口套管环空中，解决生产过程中套管环空带压现象，对油气田开发和安全生产提供保障，设计了在套管环空中用的环空自动密封装置。本专利技术可以降低作业成本，确保生产安全，达到彻底消除环空带压现象的目的。
[0004]本专利技术提出了一种环空自动密封装置，包括若干密封单元，所述密封单元围合成环形的结构；所述密封单元包括：
[0005]弧形的下腔体；所述下腔体内填充有流体；
[0006]设置在下腔体上方的上腔体，所述上腔体内设置有可膨胀体；
[0007]其中，所述下腔体受到套管环空压力时，所述流体流入所述上腔体，所述可膨胀体吸收所述流体发生膨胀，从而密封套管环空。
[0008]本专利技术的进一步改进在于，所述下腔体的内侧设置有下底板，所述下底板上设置有若干传压孔。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，所述下腔体的上端设置有第一挡板，所述第一挡板上设置有破裂盘，在所述下腔体内压力增大到一定值时，所述破裂盘破裂从而形成供所述流体流动的孔洞。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述下腔体内设置有可移动容器，所述可移动容器将所述下腔体的内部空间分隔成上侧的流体存留仓和下侧的压力推动腔；
[0011]其中，所述流体存留仓内充满所述流体，所述压力推动仓通过所述传压孔传递压力，在压力的作用下推动所述可移动容器向上移动从而向所述流体存留仓内施加压力。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述可移动容器包括分隔板，所述分隔板的边缘设置有与所述下腔体滑动相连的滑动侧壁，所述分隔板上设置有密封的进液管。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述进液管的端部设置有流体注入口，在组装时将流体通过所述流体注入口注入到流体存留仓内，并通过旋塞密封所述流体注入口。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述上腔体包括设置在可膨胀体的上端的第二挡板，所述橡胶体内设置有若干固定杆；所述固定杆的两端分别连接所述第一挡板和所述第二挡板。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述上腔体与所述下腔体之间通过侧板实现密封功能，让流体存留仓中流体只进入可膨胀体中。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，所述上腔体和所述下腔体之间错开一定的距离，使所述密封单元的两侧形成卡扣结构。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述可膨胀体为橡胶体。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0019]本专利技术的一种环空自动密封装置在使用过程中，一旦发生环空带压，该装置会随着环空压力的增大，可移动容器上移，将里面的盐水挤入该装置上腔中，引发可膨胀橡胶体膨胀，达到密封套管环空的目的，从根本上消除了套管环空带压现象，该装置生产工艺简单，成本低，可以确保套管环空中压力被有效封隔，不会引起相关的生产安全问题，提高了套管环空的完整性。
附图说明
[0020]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0021]图1所示为本专利技术的一个实施例的环空自动密封装置的俯视示意图；
[0022]图2所示为本专利技术的一个实施例的环空自动密封装置的组装结构示意图；
[0023]图3所示为本专利技术的一个实施例的环空自动密封装置的密封状态示意图，显示了在套管环空中密封的状态；
[0024]图4所示为本专利技术的一个实施例的环空自动密封装置的内部结构示意图，显示了弧形剖视结构；
[0025]图5所示为本专利技术的一个实施例的下底板的结构示意图；
[0026]图6所示为本专利技术的一个实施例的第一挡板的结构示意图；
[0027]附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
[0028]在附图中各附图标记的含义如下：1、密封单元，2、套管，11、下腔体，12、上腔体，13、侧板，111、下底板，112、传压孔，113、可移动容器，114、流体存留仓，115、压力推动腔，116、分隔板，117、进液管，118、流体注入口，119、滑动侧壁，120、可膨胀体，121、第一挡板，122、破裂盘，123、第二挡板，124、固定杆，131、卡口结构，21、套管环空。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以互
相结合。
[0030]图1示意性地显示了根据本专利技术的一个实施例的一种环空自动密封装置，其包括若干弧形的密封单元1，所述密封单元1围合成环形的结构，形成所述环空自动密封装置。在本实施例中，如图2所示，密封单元1包括下腔体11。下腔体11为弧形的柱状的结构，其内部填充有流体。在本实施例中，所述流体优选为水或油液。下腔体11的上方设置有上腔体12，上腔体12内设置有可膨胀体120，可膨胀体120可以吸收流体而膨胀。
[0031]在根据本实施例所述的环空自动密封装置工作时，如图3所示，套管环空21内的压力增加时，在压力的作用下所述上腔体12内的流体流到上腔体12内，可膨胀体120吸收流体后发生膨胀，膨胀后封堵套管环空21。
[0032]在一个实施例中，如图4所示，所述下腔体11的内侧设置有下底板111，所述下底板111上设置有若干传压孔112。优选地，如图5所示，所述下底板111为扇形的结构，其上部的传压孔112以弧形的方式排列成若干排，如图所示的实施例中，传压孔112排成两排。
[0033]在一个优选的实施例中，如图4所示，所述下腔体11的上端设置有第一挡板121，所述第一挡板121上设置有若干个破裂盘122，在所述下腔本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种环空自动密封装置，其特征在于，包括若干密封单元(1)，所述密封单元(1)围合成环形的结构；所述密封单元(1)包括：弧形的下腔体(11)；所述下腔体(11)内填充有流体；设置在下腔体(11)上方的上腔体(12)，所述上腔体(12)内设置有可膨胀体(120)；其中，所述下腔体(11)受到套管环空(21)压力时，所述流体流入所述上腔体(12)，所述可膨胀体(120)吸收所述流体发生膨胀，从而密封套管环空(21)。2.根据权利要求1所述的环空自动密封装置，其特征在于，所述下腔体(11)的内侧设置有下底板(111)，所述下底板(111)上设置有若干传压孔(112)。3.根据权利要求2所述的环空自动密封装置，其特征在于，所述下腔体(11)的上端设置有第一挡板(121)，所述第一挡板(121)上设置有破裂盘(122)，在所述下腔体(11)内压力增大到一定值时，所述破裂盘(122)破裂从而形成供所述流体流动的孔洞。4.根据权利要求3所述的环空自动密封装置，其特征在于，所述下腔体(11)内设置有可移动容器(113)，所述可移动容器(113)将所述下腔体(11)的内部空间分隔成上侧的流体存留仓(114)和下侧的压力推动腔(115)；其中，所述流体存留仓(114)内充满所述流体，所述压力推动仓通过所述传压孔(112)传递压力，在压力的作用下推动所述可移动容器(113)向上移动从而向所...
【专利技术属性】
技术研发人员：何汉平，豆宁辉，杨顺辉，何青水，于玲玲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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