一种压差式密封筒的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压差式密封筒，所述密封筒筒体（1）设置在注汽管（2）和套管（3）的环形空间内。所述筒体（1）包括：中间段（11）、第一端口（12）、第二端口（13）。其中所述中间段（11）内设有所述注汽管（2）的注汽口（21）。所述中间段（11）的外径大于所述第一端口（12）、第二端口（13）的外径，其壁厚为3至5毫米。所述压差式密封筒的筒体（1）为多层结构，其包括：耐压层（1a）、密封层（1b）和连接件（1c）。其中，所述耐压层（1a）为一体化复合结构，所述耐压层（1a）包括多层子耐压层，相邻两层子耐压层之间采用连接件（1c）缝合。所述密封层（1b）设置在所述耐压层（1a）的内、外壁上。所述密封筒使用时，能够有效密封水平井注汽管和套管之间的环空。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种稠油水平井均匀注汽用的密封部件，特别涉及一种压差式密 封筒。 一种压差式密封筒
【背景技术】
[0002] 稠油油藏原油粘度高，在油层温度下脱气原油粘度大于100毫帕?秒。在油田的 石油开采中，由于稠油具有特殊的高粘度和高凝固点的特性，在储层和井筒中流动性差，常 规开采采收率低，即无法保证正常的经济产量。为了保证合理的采收率，往往需要通过采用 热采技术降低原油的粘度来采油。所述稠油热采技术包括蒸汽吞吐、蒸汽驱。
[0003] 目前开发稠油油藏时，通常采用由水平井蒸汽吞吐开发转为水平井汽驱开采方 式。在蒸汽吞吐后，为了进一步提高所述蒸汽吞吐后的采收率，采用由水平井蒸汽吞吐开 发转为水平井汽驱开采。所述水平井汽驱开采通常直接向水平注汽井中连续注入高干度蒸 汽，使得注入油层中的大量蒸汽携带热能加热油层，从而降低原油粘度，注入流体将已降粘 的原油驱替至周围的生产井采出。
[0004] 一般稠油油藏水平井的水平段长度超过200米，所述向水平注汽井中连续注入高 干度蒸汽时受储层非均质性和管柱结构的影响，容易造成水平段动用不均匀。特别是采用 直接向水平注汽井中连续注入高干度蒸汽的笼统注汽方式，所述水平段的动用程度低于， 且极易发生水平段蒸汽汽窜现象。当发生所述汽窜现象时，蒸汽从注汽井注入，又从相邻 的生产井窜出，一方面造成注汽井能量外溢，另一方面造成生产井产量下降，采收率大大降 低，蒸汽驱也难以进行下去。
[0005] 为解决上述问题，目前形成了水平井注汽技术。所述水平井注汽技术，如图1所 示，主要是通过在注汽管柱2和套管3环空之间设置密封件1，从而将所述注汽管柱2和套 管3环空密封。所述密封件1的两侧形成互不相通的管段，即所述水平井分成了独立注汽 的管段。
[0006] 然而现有技术中的还没有一种密封效果理想的密封件1，能够满足水平井注汽的 使用要求。 实用新型内容
[0007] 本实用新型的目的是提供一种压差式密封筒，能够满足水平井注汽的使用要求。
[0008] 本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0009] -种压差式密封筒，所述压差式密封筒包括筒体，所述筒体包括：中间段、第一端 口、第二端口，其中，
[0010] 所述中间段的外径大于所述第一端口和第二端口的外径；
[0011] 所述压差式密封筒的筒体为多层结构，其包括：耐压层、密封层和连接件；其中， [0012] 所述耐压层为一体化复合结构，所述耐压层包括至少两层子耐压层；
[0013] 所述连接件设置在相邻两层子耐压层之间，用于连接所述相邻两层子耐压层；
[0014] 所述密封层设置在所述耐压层的内、外壁上。
[0015] 在优选的实施方式中，所述中间段的壁厚为3至5毫米。
[0016] 在优选的实施方式中，所述密封层的层数为至少两层。
[0017] 在优选的实施方式中，所述压差式密封筒适用于密封5寸以上的套管。
[0018] 在优选的实施方式中，所述连接件具体为金属丝。
[0019] 在优选的实施方式中，所述中间段的壁厚小于所述第一端口和第二端口的壁厚。
[0020] 在优选的实施方式中，所述第一端口和第二端口为关于中线镜像对称的结构。
[0021] 在优选的实施方式中，所述耐压层具体为纤维帘布层。
[0022] 在优选的实施方式中，所述密封层具体为胶浆层。
[0023] 本实用新型的特点和优点是：本实用新型所述压差式密封筒在结构设计上的优点 是壁薄，厚度在3至5毫米。在注蒸汽前和泄压后所述密封筒中间段的外径小于工具刚体外 径。当所述压差式密封筒套在所述注汽管上，下入井下或者起出时，由于其壁薄，最大外径 较小，有利于所述注汽管在复杂的井下环境中，下入安全，起出方便。同时所述压差式密封 筒采用多层耐高压复合材料制成，所述压差式密封筒的结构可以大大增加所述压差式密封 筒的承压性能和密封性能。使得所述压差式密封筒能够长期在350摄氏度的高温下使用。 所述压差式密封筒在常温下可以耐压7兆帕，350摄氏度的高温下可以耐压5兆帕，能够满 足分段注汽的使用要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是现有技术中密封件的位置图；
[0025] 图2是本实用新型实施例中一种压差式密封筒的半剖图；
[0026] 图3是本实用新型实施例中一种压差式密封筒内部结构示意图；
[0027] 图4是本实用新型实施例中一种压差式密封筒使用状态图。
【具体实施方式】
[0028] 下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应理解这 些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之 后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限 定的范围内。
[0029] 本实用新型实施例中一种压差式密封筒如图2所示，整体上呈纺锤型中空筒体， 中间部分的外径大，两端的外径小。所述纺锤型的形状可以提高密封效果。
[0030] 所述压差式密封筒的筒体1整体上包括：中间段11、第一端口 12、第二端口 13。所 述压差式密封筒筒体1设置在注汽管2和套管3的环形空间内。具体配合时，所述第一端 口 12和第二端口 13的内表面与所述注汽管2的外表面密封接触，所述压差式密封筒打压 后，所述中间段11的外表面需保证和所述套管3的内表面接触。所述中间段11的壁厚较 薄，优选为3至5毫米。且所述中间段11的壁厚最小，小于所述第一端口 12、第二端口 13 的壁厚。所述压差式密封筒打压后，所述中间段11的外径可膨胀至套管3内壁，起到密封 注汽管2和套管3环空的作用。所述压差式密封筒适用于密封5寸以上的套管。所述第一 端口 12和第二端口 13优选为关于中线0镜像对称的结构。
[0031] 所述压差式密封筒的筒体1在结构设计上，如图3所示，所述筒体1包括：耐压层 la、密封层lb、连接件lc。其中，所述耐压层la为一体化复合结构，所述耐压层la包括至 少两层子耐压层，相邻两层子耐压层之间采用连接件lc缝合。所述连接件lc设置在相邻 两层子耐压层之间，用于连接所述相邻两层子耐压层。所述密封层lb设置在所述耐压层la 的内、外壁上。所述密封层lb的层数至少为两层。
[0032] 在优选的实施例中，所述耐压层la优选为纤维帘布层la ;所述密封层lb优选为 胶浆层lb ;所述连接件lc优选为金属丝lc。
[0033] 以下实施例中，以所述纤维帘布层la、胶浆层lb和金属丝lc为例。所述压差式密 封筒的筒体1采用纤维帘布层la、胶浆层lb和金属丝lc耐高压材料一体化复合制成。在 现有技术中其他已知材料，与所述纤维帘布和/或胶浆和/或金属丝，性质相近的材料也可 以用来使用。
[0034] 所述密封筒在常温下可以耐压7兆帕，在350摄氏度的高温下可以耐压5兆帕。
[0035] 所述压差式密封筒中间段11的外壁较薄，为3至5毫米。在注蒸汽前和泄压后 所述密封筒中间段11的外径小于工具刚体外径。由于在注蒸汽前和泄压后所述压差式密 封筒在注蒸汽前和泄压后的外部尺寸较小，方便在复杂的井下环境中，安全方便地下入、起 出。
[0036] 如图4所示，为本实用新型实施例中一种压差式密封筒使用状态图，在对所述压 差式密封筒打压前，将所述压差式密封筒套在所述注汽管2的外围，保证所述注汽管2的 注汽孔21位于所述密封筒的中间段11内。
[0037] 在井口注入蒸汽，蒸汽从注汽管2的注汽孔21内进入所述压差式密封筒的中间段 11和所述注汽管2形成的环形空间内。随着蒸汽不断注入，所述压差式密封筒的中间段11 和所述注汽管2形成的环形空间内的压力逐渐增大。当所述压差式密封筒的中间段11和 所述注汽管2形成的环形空间内的压力大于所述密封筒筒体1外的压力时，在内外压差的 作用下所述密封筒逐渐膨胀，直至将所述注汽管2和套管3的环形空间完全密封。所述压 差式密封筒打压后，所述中间段11的外径可膨胀至套管3内壁，起到密封注汽管2和套管 3环空的作用。
[0038] 当停止从井口注入蒸汽时，所述压差式密封筒的中间段11和所述注汽管2形成的 环形空间内的压力会通过所述注汽孔21向外泻出。当所述压力泻出后，所述压差式密封筒 自动收缩，所述中间段11的外径变小。
[0039] 所述压差式密封筒在结构设计上的优点是壁薄，厚度在3至5毫米。在注蒸汽前和 泄压后所述密封筒中间段11的外径小于工具刚体外径。当所述压差式密封筒套在所述注 汽管2上，下入井下或者起出时，由于其壁薄，最大外径较小，有利于所述注汽管2在复杂的 井下环境中，下入安全，起出方便。同时所述压差式密封筒采用多层耐高压复合材料制成。 所述压差式密封筒的结构可以大大增加所述压差式密封筒的承压性能和密封性能。使得所 述压差式密封筒能够长期在350摄氏度的高温下使用。具体的，所述压差式密封筒在常温 下可以耐压7兆帕，350摄氏度的高温下可以耐压5兆帕，能够满足分段注汽的使用要求。
[0040] 所述压差式密封筒呈纺锤状结构，注蒸汽时，在内外压差的作用下所述压差式密 封筒膨胀，密封注汽管柱和套管环空，将水平段分成几个相对独立单元，从而能有效防止蒸 汽局部突进、汽窜和动用不均等问题。注蒸汽结束后所述压差式密封筒恢复到原来状态。
[0041] 以上所述仅为本实用新型的几个实施例，虽然本实用新型所揭露的实施方式如 上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新 型。任何本实用新型所属【技术领域】的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围 的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利 保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。
【权利要求】
1. 一种压差式密封筒，其特征在于，所述压差式密封筒包括筒体，所述筒体包括：中间 段、第一端口、第二端口，其中， 所述中间段的外径大于所述第一端口和第二端口的外径； 所述压差式密封筒的筒体为多层结构，其包括：耐压层、密封层和连接件；其中， 所述耐压层为一体化复合结构，所述耐压层包括至少两层子耐压层； 所述连接件设置在相邻两层子耐压层之间，用于连接所述相邻两层子耐压层； 所述密封层设置在所述耐压层的内、外壁上。
2. 如权利要求1所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述中间段的壁厚为3至5毫 米。
3. 如权利要求1所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述密封层的层数为至少两 层。
4. 如权利要求1所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述压差式密封筒适用于密 封5寸以上的套管。
5. 如权利要求1所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述连接件具体为金属丝。
6. 如权利要求1所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述中间段的壁厚小于所述 第一端口和第二端口的壁厚。
7. 如权利要求1所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述第一端口和第二端口为 关于中线镜像对称的结构。
8. 如权利要求1所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述耐压层具体为纤维帘布 层。
9. 如权利要求1或3所述的一种压差式密封筒，其特征在于：所述密封层具体为胶浆 层。
【文档编号】E21B33/10GK203847049SQ201420090852
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】郭玉强, 王显荣, 王鸿, 罗凯文, 龚润民, 何妮娟, 石要松, 赵振尧, 杨淑英 申请人:中国石油天然气股份有限公司