一种无级差反复开关式压裂滑套密封件制造技术

本发明专利技术公开了一种无级差反复开关式压裂滑套密封件，其包括C环、两个A环、两个夹套和两个B环，两个B环、两个夹套和两个A环自内而外依次对称地设置于C环的两侧；夹套上设有开口朝外的安装腔，安装腔内设有U形弹簧片；A环的一端伸入安装腔内，A环的另一端覆盖在夹套的支撑唇口上，A环上设有与安装腔连通的通孔；当整个密封件受到流体正向或反向挤压时，夹套的支撑唇口能够支撑及贴紧A环的底部，外部流体通过通孔进入安装腔内并为夹套的密封唇口贴紧密封面提供压力。本发明专利技术具有使用寿命高，密封效果好，能够满足在4℃～180℃的使用温度，在15000psi以上双向压力下实现1000次以上滑动，并保证密封液体和气体零泄漏等工况下的使用需求的优点。需求的优点。需求的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种无级差反复开关式压裂滑套密封件


[0001]本专利技术涉及一种石油固井用滑套工具，尤其涉及一种无级差反复开关式压裂滑套密封件。

技术介绍

[0002]在固井作业中，多采用无级差反复开关式压裂滑套，该种压裂滑套可实现滑套的多次打开与关闭，有通用性高、分段无限级、压后管柱全通径、单段可开关、对单段可进行反复的多次压裂作业，以及不动管柱快速投产等技术优势。
[0003]然而，无级差反复开关式压裂滑套密封需要经过多次循环的开关动作，因此，其对密封件的要求很高，技术难点也很大。其一，要求密封件在受到多次双向的反复高压冲击下不受损伤；其二，要求密封件在多次往复运动中持密封性能；其三，要求密封件满足前两个条件下，还要求密封常温和高温下的液体和气体时做到零泄漏。
[0004]由此可见，无级差反复开关式压裂滑套密封件的性能直接影响无级差反复开关式压裂滑套正常使用和安全问题
[0005]目前使用的投球式滑套封件多为常规的双向弹性储能密封或V形组密封，其性能上无法满足无级差反复开关式压裂滑套的多次往复动作需求。原因在于：1、常规的双向弹性储能密封受多次高压冲击下，其弹簧力会持续衰减从而导致密封性能下降并开始泄漏；2、常规的双向弹性储能密封受多次高压冲击下其夹套容易开裂导致完全失效；3、V形组密封的密封性相对不足，高低温转换时容易泄漏，并且滑动的阻力较大。
[0006]因此，目前使用的投球式滑套封件无法满足无级差反复开关式压裂滑套的多次往复滑动需求。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够满足在4℃～180℃的使用温度，在15000psi以上双向的工作压力下实现1000次以上滑动，保证密封液体和气体的零泄漏等工况下的使用需求的无级差反复开关式压裂滑套密封件。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种无级差反复开关式压裂滑套密封件，其包括C环、两个A环、两个夹套和两个B环，两个所述B环、两个所述夹套和两个所述A环自内而外依次对称地设置于所述C环的两侧；所述夹套上设有开口朝外的安装腔，所述安装腔内设有U形弹簧片；所述A环的一端伸入所述安装腔内，所述A环的另一端覆盖在所述夹套的支撑唇口上，所述A环上设有与所述安装腔连通的通孔；当整个密封件受到流体正向或反向挤压时，所述夹套的支撑唇口能够支撑及贴紧所述A环的底部，外部流体通过所述通孔进入所述安装腔内并为所述夹套的密封唇口贴紧密封面提供压力。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述安装腔的底部设有与所述U形弹簧片的底部相对的垫片。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述B环在靠近所述夹套一侧设有截面为Y形的第一凹槽，所述夹套设有截面为Y形的第一凸起，所述第一凸起与所述第一凹槽配合连接；所述B环在靠近所述C环一侧设有截面为梯形的第二凸起，所述C环设有截面为梯形的第二凹槽，所述第二凸起与所述第二凹槽配合连接。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述夹套的内圈和外圈对称地布置有所述密封唇口，所述密封唇口包括主密封唇和辅助密封唇，所述主密封唇位于靠近所述A环的一侧，所述主密封唇的安装过盈量大于所述辅助密封唇的安装过盈量。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述主密封唇的曲面半径大于所述辅助密封唇的曲面半径。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述B环的安装过盈量小于所述夹套的安装过盈量。
[0015]作为本专利技术的优选方案，所述A环为PEEK材料。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述C环为PEEK材料。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述B环为改性PTFE材料。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述夹套为改性PTFE材料。
[0019]实施本专利技术提供的一种无级差反复开关式压裂滑套密封件，与现有技术相比，其有益效果在于：
[0020]本专利技术的无级差反复开关式压裂滑套密封件利用夹套的支撑唇口支撑住A环的底部，增加受力面积，分摊A环根部的受力，能够避免A环的根部因承受过大压力而损坏，提高密封件的使用寿命；同时，夹套的支撑唇口能够与A环的底部贴紧密封后会阻碍压力进入安装腔内，这时外部流体依然可以通过A环上的通孔进入安装腔内，从而利用流体压力为夹套的外圈和内圈提供向外的张力，能够使夹套的外圈和内圈上的密封唇口贴紧密封面(如：管壁)，提高密封件的密封性能；由此，能够满足在4℃～180℃的使用温度，在15000psi以上双向的工作压力下实现1000次以上滑动，保证密封液体和气体的零泄漏等工况下的使用需求。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
[0022]图1是本专利技术实施例提供的一种无级差反复开关式压裂滑套密封件的结构示意图。
[0023]图2是密封件受到流体正向挤压时的结构示意图；
[0024]图3是密封件受到流体反向挤压时的结构示意图；
[0025]图中标记：
[0026]C环1；A环2；夹套3；B环4；安装腔5；U形弹簧片6；通孔7；垫片8；滑套9；管10；限位端盖11；限位台阶12；支撑唇口31；密封唇口32；主密封唇321；辅助密封唇322；支撑面a；支撑面b。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施
例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。应当理解的是，本专利技术中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
[0029]如图1至图3所示，本专利技术实施例的无级差反复开关式压裂滑套密封件包括C环1、两个A环2、两个夹套3和两个B环4，两个所述B环4、两个所述夹套3和两个所述A环2自内而外依次对称地设置于所述C环1的两侧；所述夹套3上设有开口朝外的安装腔5，所述安装腔5内设有U形弹簧片6；所述A环2的一端伸入所述安装腔5内，所述A环2的另一端覆盖在所述夹套3的支撑唇口31上，所述A环2上设有与所述安装腔5连通的通孔7；当整个密封件受到流体正向或反向挤压时，所述夹套3的支撑唇口31能够支撑及贴紧所述A环2的底部，外部流体通过所述通孔7进入所述安装腔5内并为所述夹套3的密封唇口32贴紧密封面提供压力。
[0030]其中，C环1为PEEK材料，处于整个密封件的正中间，其作用是减少密封件与管壁之间的间隙，增强密封件的抗压性能；B环4为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无级差反复开关式压裂滑套密封件，其特征在于，包括C环、两个A环、两个夹套和两个B环，两个所述B环、两个所述夹套和两个所述A环自内而外依次对称地设置于所述C环的两侧；所述夹套上设有开口朝外的安装腔，所述安装腔内设有U形弹簧片；所述A环的一端伸入所述安装腔内，所述A环的另一端覆盖在所述夹套的支撑唇口上，所述A环上设有与所述安装腔连通的通孔；当整个密封件受到流体正向或反向挤压时，所述夹套的支撑唇口能够支撑及贴紧所述A环的底部，外部流体通过所述通孔进入所述安装腔内并为所述夹套的密封唇口贴紧密封面提供压力。2.根据权利要求1所述的无级差反复开关式压裂滑套密封件，其特征在于，所述安装腔的底部设有与所述U形弹簧片的底部相对的垫片。3.根据权利要求1所述的无级差反复开关式压裂滑套密封件，其特征在于，所述B环在靠近所述夹套一侧设有截面为Y形的第一凹槽，所述夹套设有截面为Y形的第一凸起，所述第一凸起与所述第一凹槽配合连接；所述B环在靠近所述C环一侧设有截面为梯形的第二凸起，所述C环设有截面为梯形的第二凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦泽明，黄广明，李厚宁，
申请(专利权)人：广州加士特密封技术有限公司，
类型：发明
国别省市：