一種基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒，包括圓筒形的不銹鋼帶骨架層、焊接在不銹鋼帶骨架層兩端的膠筒頭、不銹鋼帶骨架層外表面的外膠層、填裝在不銹鋼帶骨架層內(nèi)部的內(nèi)膠筒以及設(shè)置在內(nèi)膠筒兩端部的壓緊機構(gòu)；不銹鋼帶骨架層是由長條形的不銹鋼帶圓周堆疊而成，不銹鋼帶的橫截面為圓弧形；壓緊機構(gòu)包括通過擠壓而嵌設(shè)在內(nèi)膠筒兩端部的鎖緊環(huán)和頂在鎖緊環(huán)外端的壓帽，壓帽的外壁與所述膠筒頭的內(nèi)壁通過螺紋鎖緊連接。本實用新型采用規(guī)律布局的高彈性不銹鋼帶作為骨架層且具有配套的壓緊機構(gòu)，具有拉伸強度高、柔韌性強、變形均勻、耐腐蝕和避免割裂內(nèi)膠筒等優(yōu)點，能夠有效保障封隔器膠筒的擴張和回復(fù)動作順利進行。
【專利說明】
一種基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種采油領(lǐng)域的井下分層工具，尤其涉及一種基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒。
【背景技術(shù)】
[0002]封隔器是油田井下采油的一種必備工具，封隔器膠筒是封隔器的重要組成部分，廣泛應(yīng)用于油田分層開采、測試、注水、酸化及壓裂等工況，其性能直接影響封隔器的使用效果。
[0003]油井的深度日益加深，油井內(nèi)的溫度和壓差均隨之增高，對封隔器的性能要求越來越高。
[0004]目前，常用的封隔器膠筒根據(jù)使用方式可分為擴張式封隔器膠筒和壓縮式封隔器膠筒，前者又分為壓裂用和注水用兩種，由內(nèi)膠層、外層膠、骨架層和金屬管頭四部分構(gòu)成，骨架層主要以線簾式結(jié)構(gòu)和鋼絲式結(jié)構(gòu)為主，其擴張量和承壓能力有一定局限性，且拉伸強度和變形均勻度較差，并容易出現(xiàn)割裂膠筒的情況。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒，采用規(guī)律布局的高彈性不銹鋼帶作為骨架層且具有配套的壓緊機構(gòu)，具有拉伸強度高、柔韌性強、變形均勻、耐腐蝕和避免割裂內(nèi)膠筒等優(yōu)點，能夠有效保障封隔器膠筒的擴張和回復(fù)動作順利進行。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒，包括圓筒形的不銹鋼帶骨架層、兩個套設(shè)并焊接在不銹鋼帶骨架層兩端的膠筒頭、經(jīng)硫化工藝固接在不銹鋼帶骨架層外表面的外膠層、經(jīng)硫化工藝成形后并填裝在不銹鋼帶骨架層內(nèi)部的內(nèi)膠筒以及設(shè)置在內(nèi)膠筒兩端部的壓緊機構(gòu);所述不銹鋼帶骨架層是由長條形的不銹鋼帶按均勻的錯位量圓周堆疊而成，不銹鋼帶的橫截面為圓弧形;所述壓緊機構(gòu)包括通過擠壓而嵌設(shè)在所述內(nèi)膠筒兩端部的鎖緊環(huán)和頂在鎖緊環(huán)外端的壓帽，所述壓帽的外壁與所述膠筒頭的內(nèi)壁通過螺紋鎖緊連接。
[0007]作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述膠筒頭的內(nèi)端部內(nèi)壁逐漸外擴形成與所述不銹鋼帶骨架層的外表面相切的弧形引導(dǎo)面;所述鎖緊環(huán)的內(nèi)端部外壁逐漸內(nèi)收形成向外突破的楔形引導(dǎo)面，所述鎖緊環(huán)的外表面還設(shè)置有用于防止倒退的導(dǎo)向齒螺紋結(jié)構(gòu)；所述壓帽內(nèi)端部開設(shè)有環(huán)形的密封槽。
[0008]作為本實用新型的一種優(yōu)選技術(shù)方案，相鄰的所述不銹鋼帶之間的重疊面積與單個所述不銹鋼帶面積的比值為65%_95%。
[0009]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實用新型采用規(guī)律布局的高彈性不銹鋼帶作為骨架層且具有配套的壓緊機構(gòu)，具有拉伸強度高、柔韌性強、變形均勻、耐腐蝕和避免割裂內(nèi)膠筒等優(yōu)點，能夠有效保障封隔器膠筒的擴張和回復(fù)動作順利進行。
【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0011]圖1是本實用新型的半剖圖。
[0012]圖2是本實用新型上半段的放大半剖圖。
[0013]圖3是本實用新型不銹鋼帶骨架層的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是圖3中A部分的局部放大圖。
[0015]圖中:1、不銹鋼帶骨架層2、膠筒頭3、外膠層4、內(nèi)膠筒5、鎖緊環(huán)6、壓帽7、弧形引導(dǎo)面8、楔形引導(dǎo)面9、不銹鋼帶10、密封槽。
【具體實施方式】
[0016]同時參看附圖1-4，本實用新型一個【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)中包括圓筒形的不銹鋼帶骨架層1、兩個套設(shè)并焊接在不銹鋼帶骨架層I兩端的膠筒頭2、經(jīng)硫化工藝固接在不銹鋼帶骨架層I外表面的外膠層3、經(jīng)硫化工藝成形后并填裝在不銹鋼帶骨架層I內(nèi)部的內(nèi)膠筒4以及設(shè)置在內(nèi)膠筒4兩端部的壓緊機構(gòu);所述不銹鋼帶骨架層I是由長條形的不銹鋼帶9按均勻的錯位量圓周堆疊而成，不銹鋼帶9的橫截面為圓弧形;所述壓緊機構(gòu)包括通過擠壓而嵌設(shè)在所述內(nèi)膠筒4兩端部的鎖緊環(huán)5和頂在鎖緊環(huán)5外端的壓帽6，所述壓帽6的外壁與所述膠筒頭2的內(nèi)壁通過螺紋鎖緊連接。
[0017]如圖1和圖2所示，所述膠筒頭2的內(nèi)端部內(nèi)壁逐漸外擴形成與所述不銹鋼帶骨架層I的外表面相切的弧形引導(dǎo)面7;所述鎖緊環(huán)5的內(nèi)端部外壁逐漸內(nèi)收形成向外突破的楔形引導(dǎo)面8，所述鎖緊環(huán)5的外表面還設(shè)置有用于防止倒退的導(dǎo)向齒螺紋結(jié)構(gòu);所述壓帽6內(nèi)端部開設(shè)有環(huán)形的密封槽10?；⌒我龑?dǎo)面7對不銹鋼帶骨架層I向外擴張起到引導(dǎo)和保護作用，使應(yīng)力分散開，避免產(chǎn)生切割效應(yīng)和折角現(xiàn)象，能夠更大程度地發(fā)揮不銹鋼帶骨架層I的拉伸強度和回彈率。
[0018]如圖3和圖4所示，相鄰的所述不銹鋼帶9之間的重疊面積與單個所述不銹鋼帶9面積的比值為75%。不銹鋼帶9之間的重疊率根據(jù)工況進行合理設(shè)計，在保證性能的前提下盡量節(jié)省材料。
[0019]本實用新型裝配時，壓帽6通過與膠筒頭2之間的螺紋咬合力逐漸向內(nèi)推進，鎖緊環(huán)5在壓帽6的推動下逐漸向內(nèi)膠筒4內(nèi)推進，在楔形引導(dǎo)面8的作用下，鎖緊環(huán)5逐漸將內(nèi)膠筒4的兩端部擠壓在不銹鋼帶骨架層I的內(nèi)壁上，再配合鎖緊環(huán)5外表面的密封結(jié)構(gòu)，使內(nèi)膠筒4在鎖緊環(huán)5和膠筒頭2之間被夾緊并實現(xiàn)較好的密封性;進一步，當(dāng)鎖緊環(huán)5完全嵌入內(nèi)膠筒5后，內(nèi)膠筒5由于變形而產(chǎn)生的多余部分被擠壓進壓帽6的密封槽10內(nèi)，進一步增強連接的穩(wěn)固性和高壓密封效果。
[0020]另外由于鎖緊環(huán)5外表面設(shè)置有導(dǎo)向齒螺紋結(jié)構(gòu)，能夠防止鎖緊環(huán)5后退;壓帽6外壁上的外螺紋與膠筒頭2內(nèi)壁上的內(nèi)螺紋完全相同，能夠防止壓帽6后退，進而防止鎖緊環(huán)5后退。當(dāng)然，也可以通過在壓帽6外壁與膠筒頭2內(nèi)壁合理設(shè)置其他類型的防松動螺紋連接方式，實現(xiàn)防止壓緊機構(gòu)后退的目的。
[0021]尤其要重點提到的是本實用新型的骨架構(gòu)造，具體來講，不銹鋼帶骨架層I由高彈性且呈長條形的不銹鋼帶9按均勻的錯位量圓周堆疊而成，橫截面為圓弧形的不銹鋼帶9能夠相互契合，不銹鋼帶9的弧度和寬度根據(jù)內(nèi)膠筒4的尺寸經(jīng)過嚴(yán)格計算得出，特殊設(shè)計的不銹鋼帶骨架層I的拉伸強度是油田常用合金結(jié)構(gòu)鋼的1.76倍，并具有柔韌性強、變形均勻、耐腐蝕、避免割裂內(nèi)膠筒4和外膠層3以及密封壓差可靠性高等優(yōu)點，能夠在有效保障封隔器膠筒的擴張和回復(fù)動作順利進行的同時，避免巖肩和砂粒等雜質(zhì)進入不銹鋼帶9之間的縫隙。
[0022]上述描述僅作為本實用新型可實施的技術(shù)方案提出，不作為對其技術(shù)方案本身的單一限制條件。
【主權(quán)項】
1.一種基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒，其特征在于:包括圓筒形的不銹鋼帶骨架層、兩個套設(shè)并焊接在不銹鋼帶骨架層兩端的膠筒頭、經(jīng)硫化工藝固接在不銹鋼帶骨架層外表面的外膠層、經(jīng)硫化工藝成形后并填裝在不銹鋼帶骨架層內(nèi)部的內(nèi)膠筒以及設(shè)置在內(nèi)膠筒兩端部的壓緊機構(gòu)； 所述不銹鋼帶骨架層是由長條形的不銹鋼帶按均勻的錯位量圓周堆疊而成，不銹鋼帶的橫截面為圓弧形； 所述壓緊機構(gòu)包括通過擠壓而嵌設(shè)在所述內(nèi)膠筒兩端部的鎖緊環(huán)和頂在鎖緊環(huán)外端的壓帽，所述壓帽的外壁與所述膠筒頭的內(nèi)壁通過螺紋鎖緊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒，其特征在于:所述膠筒頭的內(nèi)端部內(nèi)壁逐漸外擴形成與所述不銹鋼帶骨架層的外表面相切的弧形引導(dǎo)面;所述鎖緊環(huán)的內(nèi)端部外壁逐漸內(nèi)收形成向外突破的楔形引導(dǎo)面，所述鎖緊環(huán)的外表面還設(shè)置有用于防止倒退的導(dǎo)向齒螺紋結(jié)構(gòu);所述壓帽內(nèi)端部開設(shè)有環(huán)形的密封槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于高彈性不銹鋼帶骨架層的擴張式封隔器膠筒，其特征在于:相鄰的所述不銹鋼帶之間的重疊面積與單個所述不銹鋼帶面積的比值為65%-95%。
【文檔編號】E21B33/127GK205669388SQ201521126896
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】王寧
【申請人】濮陽市博德石油設(shè)備有限公司