一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器

本技术涉及封隔器，具体涉及一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器。

背景技术：

1、驱动座封封隔器指的是连接于井下管柱之上，用于封隔油管与油气井套管或的井下工具；针对生产井井深1400米水平井，井筒温度高达300～350℃，预测井底流压2mpa，产出气中co2含量8.6％(分压0.17mpa)、h2s含量15.4％(分压0.31mpa)、h2含量10.1％(分压0.20mpa)，矿化度55.15g/l，还可能存在单质s，这就使井筒管柱及工具处于高温、高压苛刻腐蚀环境。所以研发一种钛基形状记忆合金座封技术，达到生产井油套环空高温条件下长时间稳定密封的要求，对中国油气井转化生产应用具有现实意义。

2、因油气井下环境复杂，为防止油气泄漏就需要使用封隔器进行密封，传统封隔器使用橡胶材料密封，其耐高温性能差，在高温下会热氧老化，橡胶的结构与强度发生变化，导致密封失效，且处于各种腐蚀性介质共存的环境中，易发生腐蚀失效，从而会降低对套管与油管之间的密封性，因此设置一种合理的驱动座封封隔器是非常有必要的。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种钛基钛镍形状记忆合金驱动座封封隔器，通过钛镍形状记忆合金受热后弯曲，则不会再对所设弹性钢圈阻挡，紧缩的弹性钢圈崩开后会与套管内侧壁紧密贴合从而对油管与套管进行密封。

2、本实用新型提供了一种钛基钛镍形状记忆合金驱动座封封隔器，设于套管内，用于封堵套管，包括安装座、上基座、下基座，所述上基座与所述下基座分别螺纹套设于所述安装座相对侧，所述上基座与所述下基座相对的端部之间存在间隙，该间隙与所述安装座的表面形成环形槽，所述环形槽内套设有弹性钢圈，所述弹性钢圈上设有限位通槽，所述环形槽内还设有形状记忆合金螺钉，所述形状记忆合金螺钉置于所述限位通槽内，使得弹性钢圈处于第一扣合状态，当所述形状记忆合金螺钉受热弯曲时，所述形状记忆合金螺钉变形解除对弹性钢圈的限位，所述弹性钢圈弹开处于第二扣合状态，且与所述套管内侧壁紧贴，所述弹性钢圈的厚度大于所述下基座与套管内壁之间的间距小于环形槽槽底与下基座之间的间距，以使所述弹性钢圈受热弹开后弹性钢圈能够在下基座与套管内壁之间形成密封。

3、较佳地，所述弹性钢圈的两端分别设有凸出部和凹进部；当所述弹性钢圈套设在环形槽内时，所述凸出部位于所述凹进部内形成扣合，且当所述形状记忆合金螺钉受热弯曲后所述凸出部会沿所述凹进部滑动且最终嵌设于所述凹进部内。

4、较佳地，所述弹性钢圈外侧增设橡胶层。

5、较佳地，所述弹性钢圈的厚度大于，所述上基座与所述套管内壁之间的间距小于所述环形槽槽底与所述上基座之间的间距。

6、较佳地，所述形状记忆合金螺钉为钛镍材料。

7、较佳地，所述弹性钢圈的材质为65mn。

8、较佳地，所述上基座、所述下基座、所述安装座中部均开设有通槽，所述套管内设有第一油管段和第二油管段，所述第一油管段设于所述上基座内，所述第二油管段置于所述通槽内。

9、较佳地，所述限位通槽呈四方形贯穿设置。

10、较佳地，所述上基座通槽内侧开设有螺纹槽，所述第一油管段螺纹插设于所述上基座内，所述第二油管段置于所述通槽内且一端通过连接头与所述第一油管段在所述上基座内部螺接。

11、较佳地，所述上基座和所述下基座与外侧所述套管之间存在间隔。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种钛镍形状记忆合金驱动座封封隔器，本方案在进行使用时，先将上基座和下基座螺纹螺接于安装座两端，此时上基座与下基座相对的端部之间存在间隙，该间隙与所述安装座的表面形成环形槽，并将所设置的弹性钢圈缩紧并置于环形槽内，设置的钛镍形状记忆合金螺钉会对缩紧的弹性钢圈进行限位，当井下温度到达钛镍形状记忆合金的相变温度时，钛镍形状记忆合金螺钉会发生形变驱动释放弹性钢圈，这时完全弹开的弹性钢圈，这时弹性钢圈外侧壁与套管内侧壁紧密贴合，就会相对密封在套管和安装座之间，起到密封作用，防止油自下基座与套管之间的缝隙中上涌，从而解决传统封隔器使用橡胶材料密封，其耐高温性能差，在高温下会热氧老化，橡胶的结构与强度发生变化，导致密封失效，且处于各种腐蚀性介质共存的环境中，易发生腐蚀失效，从而会降低对套管与油管之间的密封性的问题。

技术特征：

1.一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，设于套管(7)内，用于封堵套管(7)，其特征在于，包括安装座(8)、上基座(1)和下基座(2)，所述上基座(1)与所述下基座(2)分别螺纹套设于所述安装座(8)相对侧；

2.如权利要求1所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述弹性钢圈(5)的两端分别设有凸出部(501)和凹进部(502)；当所述弹性钢圈(5)套设在环形槽(3)内时，所述凸出部(501)位于所述凹进部(502)内形成扣合，且当所述形状记忆合金螺钉(4)受热弯曲后所述凸出部(501)会沿所述凹进部(502)滑动。

3.如权利要求1所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述弹性钢圈(5)外侧设有橡胶层。

4.如权利要求1所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述弹性钢圈(5)的厚度大于所述上基座(1)与所述套管(7)内壁之间的间距小于所述环形槽(3)槽底与所述上基座(1)之间的间距。

5.如权利要求1所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述形状记忆合金螺钉(4)为钛镍材料。

6.如权利要求1所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述弹性钢圈(5)的材质为65mn。

7.如权利要求1所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述上基座(1)、所述下基座(2)、所述安装座(8)中部均开设有通槽(9)，所述套管(7)内设有第一油管段(6)和第二油管段(10)，所述第一油管段(6)设于所述上基座(1)内，所述第二油管段(10)置于所述通槽(9)内。

8.如权利要求6所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述限位通槽(503)呈四方形贯穿设置。

9.如权利要求7所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述上基座(1)的通槽(9)内侧开设有螺纹槽，所述第一油管段(6)螺纹插设于所述上基座(1)内，所述第二油管段(10)置于所述通槽(9)内且一端通过连接头与所述第一油管段(6)在所述上基座(1)内部螺接。

10.如权利要求1所述的一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，其特征在于，所述上基座(1)和所述下基座(2)与外侧所述套管(7)之间存在间隔。

技术总结
本技术公开了一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，属于封隔器技术领域。一种钛基形状记忆合金驱动座封封隔器，设于套管内，用于封堵套管，包括安装座、上基座、下基座，上基座与下基座分别螺纹套设于安装座相对侧，上基座与下基座相对的端部之间存在间隙，该间隙与安装座的表面形成环形槽，环形槽内套设有弹性钢圈，弹性钢圈上设有限位通槽，环形槽内还设有形状记忆合金螺钉，从而解决传统封隔器使用橡胶材料密封，其耐高温性能差，在高温下会热氧老化，橡胶的结构与强度发生变化，导致密封失效，且处于各种腐蚀性介质共存的环境中，易发生腐蚀失效，从而会降低对套管与油管之间的密封性的问题。

技术研发人员：屈文涛,原宇浩,黄思著,赵勇,杨超
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：20230705
技术公布日：2024/3/24