金属包裹式高温密封结构及其制作方法技术

技术编号:7454150 阅读:249 留言:0更新日期:2012-06-23 01:41
本发明专利技术公开了一种金属包裹式高温密封结构及其制作方法,所述金属包裹式高温密封结构由至少两个金属包裹式保护结构及设置于所述金属包裹式保护结构之间的密封件叠合构成,所述金属包裹式保护结构包括金属包裹层及内部填充环;所述金属包裹层形成金属碗状套环,该金属碗状套环具有向内的开口,该金属包裹层包裹所述内部填充环,所述金属包裹式保护结构能够防止所述密封件两侧凸起,且耐摩擦及水流冲刷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种密封结构,尤其是涉及一种能够有效防止所述密封件两侧凸起, 且耐摩擦及水流冲刷的。
技术介绍
由于蒸汽驱封隔器,在现场使用过程中,密封件与井壁死油摩擦而损坏及注汽过程中管柱蠕动,造成密封件磨损和气体冲蚀,由于常规高温密封件外部无任何保护,在管柱下入井筒的过程中,密封件容易受到套管壁凝固超稠油的阻入与刮擦,从而影响其密封效果。随着注汽时间的增加,在长期高温高压的环境中,由于密封件内部支撑减弱、炭化严重等问题的出现,从而不能维持其持久可靠的密封性能;由于常规密封件的抗冲蚀性较差,不能满足长期注汽和间歇注汽的实际生产需要。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种,能够防止密封件的两侧凸起,且耐摩擦及水流冲刷。本专利技术的技术解决方案是一种金属包裹式高温密封结构,其中,所述金属包裹式高温密封结构由至少两个金属包裹式保护结构及设置于所述金属包裹式保护结构之间的密封件叠合构成,所述金属包裹式保护结构包括金属包裹层及内部填充环;所述金属包裹层形成金属碗状套环,该金属碗状套环具有向内的开口,该金属包裹层包裹所述内部填充环,所述金属包裹式保护结构能够防止所述密封件两侧凸起,且耐摩擦及水流冲刷。一种金属包裹式高温密封结构的制作方法,其中,所述制作方法包括选定具有延展性及柔韧性的金属板,并将所述金属板经由落料模具制成圆形的金属板毛坯;将所述圆形的金属板毛坯经由拉伸延展模具进行拉伸和延展成金属碗;将所述金属碗经由冲底模具冲底成型,使其形成底部为上下贯通的金属碗状套环;将加工成型的所述金属碗状套环作为金属包裹层而对一碗状环形内部填充环进行扣边包裹,形成金属包裹式保护结构;将至少两个所述金属包裹式保护结构叠合于至少一个密封件两侧,以构成所述金属包裹式高温密封结构。由以上说明得知,本专利技术确实具有如下的优点本专利技术的金属包裹式高温密封结构,采用金属包裹层对内部填充环或密封件进行保护,优选了紫铜金属包裹层,由于紫铜具有较好的延展性和柔韧性,因此在外表面采用紫铜金属包裹层,不仅可避免密封件在上、下井过程中不被刮坏,同时可起到耐磨防腐的作用,确保其在重复注汽的条件下仍具有可靠的密封性能。可避免汽驱封隔器密封件在坐封过程中的坐封吨位和注汽中后期出现密封件的损坏。本专利技术的金属包裹式高温密封结构,实现间歇注汽管柱多轮次注汽状态下的长期有效的密封。不仅实现了多轮次注汽状态下的长期有效的密封,也提高管柱的耐温、耐压能力及使用寿命。该管柱耐温350°C,耐压17MPa,管柱热损失降低5-10%,实现多轮次重复密封的间歇注汽和长期注汽。附图说明图1为本专利技术的金属包裹式高温密封结构的立体示意图;图2为本专利技术的金属包裹式高温密封结构剖视示意图;图3为本专利技术的金属包裹式高温密封结构的金属包裹层俯视示意图;图4为图3中金属包裹层A-A线剖面示意图;图5A为本专利技术配有镍丝环的金属包裹层的剖面示意图;图5B为本专利技术配有镍丝环的金属包裹层的剖面示意图;图6为密封件的剖面示意图;图7为本专利技术金属包裹式高温密封结构的制作方法的流程示意图。主要元件标号说明1:金属包裹层2:镍丝环 3:密封件4:中间填充环d:厚度具体实施例方式本专利技术的一种金属包裹式高温密封结构,由至少两个金属包裹式保护结构及设置于所述金属包裹式保护结构之间的密封件叠合构成,所述金属包裹式保护结构包括金属包裹层及内部填充环;所述金属包裹层形成金属碗状套环,该金属碗状套环具有向内的开口, 该金属包裹层包裹所述内部填充环,所述金属包裹式保护结构能够防止所述密封件两侧凸起,且耐摩擦及水流冲刷。为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。请参照图1至图4所示,为本专利技术的金属包裹式高温密封结构的立体示意图及剖面示意图。本专利技术的金属包裹式高温密封结构,由至少两个金属包裹式保护结构及设置于所述金属包裹式保护结构之间的密封件3叠合构成,较佳的情况下,两侧所设置的金属包裹式保护结构的数量相同,即该金属包裹式高温密封结构为一两端对称的结构。其中,金属包裹式保护结构包括金属包裹层1及内部填充环;所述金属包裹层1为由金属薄片制成,并形成金属碗状套环,该金属碗状套环具有向内的开口,即碗状的内部填充环内外表面(上下表面)及外周侧面均被金属包裹层1所包裹,其中心环孔的周壁侧为敞开设置。该金属包裹层1包裹所述内部填充环,借此,经由至少两个金属包裹式保护结构分别设置于密封件3 的两侧,即所述金属包裹式保护结构置于该金属包裹式高温密封结构两端的最外侧,使本专利技术的金属包裹式高温密封结构能够在密封件3受到上、下两个方向的压力时,防止所述密封件3向两侧凸起,且其外周壁耐摩擦及水流冲刷。如图3至图6所示,本专利技术的金属包裹式高温密封结构,较佳的,所述金属包裹层1为紫铜金属包裹层,由于紫铜具有较好的延展性及柔韧性,因此在内部填充环外表面采用紫铜金属包裹,不仅可以有效地避免该金属包裹式高温密封结构在上、下井的过程中被挂坏,同时也提高了耐磨防腐的作用,确保其在重复注气的条件下仍具有可靠的密封性能。所述内部填充环可以为密封件3或镍丝环2,优选为镍丝环2。较佳的,所述镍丝环2为经由镍丝编织而成的镍丝网压制而成,较佳的,可以采用直径为0. 18mm的镍丝编织成网再压制成镍丝环;其具有耐高温、高压及耐磨的作用,能够更好的对内侧的密封件3起到加固和保护。另外,上述本专利技术的金属包裹式高温密封结构,其所采用的密封件3可以为碳纤维镍丝复合型密封件或石墨密封件,该密封件3包括金属包裹式高温密封结构中部的密封件3及金属包裹式保护结构内的内部填充环,这两种密封件均可采用材料相同或不同的密封件,根据具体需求配置。本专利技术的金属包裹式高温密封结构,其金属包裹层1不完全限定为紫铜金属制成,只要具有柔韧性和耐磨性的的金属均可;如图4所示,在较佳的实施方式中,前述金属包裹层1的厚度d大于等于0. 3mm且小于等于1mm,在这个厚度范围内,金属包裹层1能够在包裹内部填充环时能够有效的降低出现内翻、断裂等不良现象出现的可能性,具有较高的保护和加固效果。更进一步的,本专利技术的金属包裹层1的厚度d较佳的为0. 6mm或0. 8mm,这两种厚度的金属包裹层1其工作效果更佳,优选厚度d为0. 6mm的金属包裹层1。本专利技术的金属包裹式高温密封结构,较佳的,所述金属包裹式高温密封结构的中部叠合设置的八个所述密封件3,其两端分别叠合有两个所述金属包裹式保护结构。在具体实施使用中,将该金属包裹式高温密封结构套设于封隔器外中心管上,当封隔器进行封隔作业时,其两端的金属包裹式保护结构不仅能够起到密封的作用,而且还能够使中部叠置的密封件3与井壁贴合更紧密,起到更好的密封作用,防止密封件3因压力的作用而变形。更进一步的,如图2所示,在上述本专利技术较佳的实施方式中,该金属包裹式高温密封结构中除了八个密封件3及四个金属包裹式保护结构以外,所述金属包裹式高温密封结构中间位置还设有一中间填充环4,并且设置于该中间填充环4两侧的所述密封件3及金属包裹式保护结构为对称设置,该中间填充环4为沿径向由外向内逐渐扩大的两侧突出结构,其能够与两侧所述碗状的密封件3凹陷部配合。该中间填充环可以是整体环状结构或者是两个半环组合成的环状结构等。借此,本专利技术的金属包裹式高温密封结构形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:关仲杨冬梅何传兴张洪宝魏凯刘祖合杨忠德于雷顾辉林丽娜
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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