一种带隔环复合弹簧护肩压缩式封隔器胶筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油、气田压裂施工的井下工具技术领域，具体是一种带隔环复合弹簧护肩压缩式封隔器胶筒。
【背景技术】
[0002]压缩式封隔器是油、气田储层改造、生产等作业的重要井下作业工具，胶筒是封隔器的核心部件，胶筒的性能直接影响到封隔器的性能。压缩式封隔器在工作时，其胶筒会受到挤压而膨胀，其内部存在很大的挤压应力。由于胶筒的上、下肩部(与胶筒座接触部分叫做肩部)受到挤压会产生向环空挤入的应力，当此应力大于胶筒橡胶的抗剪切力时胶筒会被撕裂，尤其是在高温、高压的环境中更容易损坏。所以，胶筒的上、下肩部为胶筒的易损坏点。目前的胶筒肩部保护措施主要是在胶筒两端设计有塑料、金属护伞等机构，但是这些机构大都是“一次性”或者“永久式”的，不满足封隔器可解封回收的需求。
[0003]为此，针对目前井下施工及压裂工艺的需求，需要开发一种满足高温、高压，可回收式封隔器的高性能胶筒。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服目前压缩式封隔器胶筒不能满足高温、高压、可解封回收的需求的问题，提供一种具有胶筒体结构及特殊胶筒肩部保护结构的压缩式封隔器胶筒。
[0005]为此，本实用新型提供了一种带隔环复合弹簧护肩压缩式封隔器胶筒，其技术方案是:一种带隔环复合弹簧护肩压缩式封隔器胶筒，包括胶筒体，所述胶筒体包括两个边胶筒和一个中胶筒，所述中胶筒位于两个边胶筒之间，且中胶筒的两端分别与边胶筒之间以隔环相隔，边胶筒和中胶筒分别与隔环紧密接触；所述两个边胶筒的肩部处分别设置有当胶筒体受到相向的轴向挤压力时沿胶筒体径向扩张的用于保护边胶筒的肩部的多层螺旋弹簧圆环。
[0006]上述多层螺旋弹簧圆环包括外螺旋弹簧圆环以及套设于外螺旋弹簧圆环内的内螺旋弹簧圆环。
[0007]上述内螺旋弹簧圆环)的数量至少为I个。
[0008]上述多层螺旋弹簧圆环镶嵌在所述边胶筒的肩部上。
[0009]上述多层螺旋弹簧圆环与边胶筒硫化为一体。
[0010]上述多层螺旋弹簧圆环的圆心位于所述胶筒体的中心轴线上，且所述多层螺旋弹簧圆环的外径与边胶筒的外径相等；所述多层螺旋弹簧圆环的径向平行于所述胶筒体的径向；所述多层螺旋弹簧圆环的截面圆半径大于胶筒体与套管内壁之间的环空间隙距离。
[0011]上述边胶筒由橡胶材料制成，且其硬度为绍尔A95度。
[0012]上述中胶筒由橡胶材料制成，且其硬度为绍尔A85度。
[0013]本实用新型的有益效果:本实用新型提供的这种封隔器胶筒的肩部采用特殊可回收的保护结构:即在胶筒的上、下肩部各镶嵌一个多层螺旋弹簧圆环，并与胶筒硫化在一起，此圆环可以随胶筒一起膨胀、收缩；坐封时，多层螺旋弹簧涨开堵住环空，防止胶筒的挤出，解封回收时，多层螺旋弹簧在弹簧拉力作用下回缩，避免了常规胶筒回缩困难的问题。此胶筒采用三胶筒带隔环组合形式，两端边胶筒作用为填堵环空以及部分密封作用，并可防止中间胶筒从环空间隙挤出受到破坏，中间胶筒起到主要密封的作用，工作时，即使单段密封失效，其余两段也可起到有效地密封作用。本实用新型具有较高的承压和抗变形能力，可以满足高温、高压、解封可回收的需求。
[0014]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
【附图说明】
[0015]图1是多层螺旋弹簧圆环示意图；
[0016]图2是具有外螺旋弹簧圆环内部套设一个内螺旋弹簧圆环结构的多层螺旋弹簧圆环截面示意图；
[0017]图3是本实用新型的结构示意图；
[0018]图4是本实用新型处于封隔状态时的示意图；
[0019]图5是本实用新型处于封隔状态时的肩部局部放大图；
[0020]图6是本实用新型处于解封状态时的示意图；
[0021]附图标记说明:
[0022]1、外螺旋弹簧圆环；2、内螺旋弹簧圆环；3、边胶筒；4、中胶筒；5、隔环；6、上胶筒座、套管；8、中心管；9、下胶筒座；10、焊接点。
【具体实施方式】
[0023]实施例1:
[0024]如图3所示的一种带隔环复合弹簧护肩压缩式封隔器胶筒，包括胶筒体，所述胶筒体为三胶筒组合式结构，包括两个边胶筒3和一个中胶筒4，所述中胶筒4位于两个边胶筒3之间，且中胶筒4的两端分别与边胶筒3之间以隔环5相隔，边胶筒3和中胶筒4分别与隔环5紧密接触；本胶筒体的结构为三胶筒带隔环组合式结构，其胶筒结构为三段式密封结构，工作时，即使单段密封失效，其余两段也可起到有效地密封作用。所述两个边胶筒3的肩部处分别设置有当胶筒体受到相向的轴向挤压力时沿胶筒体径向扩张的用于保护边胶筒3的肩部的多层螺旋弹簧圆环。本实用新型提供的这种封隔器胶筒的肩部采用特殊可回收的保护结构:即在胶筒的上、下肩部各镶嵌一个多层螺旋弹簧圆环，并与胶筒硫化在一起，此圆环可以随胶筒一起膨胀、收缩；坐封时，多层螺旋弹簧涨开堵住环空，防止胶筒的挤出，解封回收时，多层螺旋弹簧在弹簧拉力作用下回缩，避免了常规胶筒回缩困难的问题。此胶筒采用三胶筒带隔环组合形式，两端边胶筒作用为填堵环空以及部分密封作用，并可防止中间胶筒从环空间隙挤出受到破坏，中间胶筒起到主要密封的作用，工作时，即使单段密封失效，其余两段也可起到有效地密封作用。
[0025]实施例2:
[0026]在实施例1的基础上，所述多层螺旋弹簧圆环包括外螺旋弹簧圆环I以及套设于外螺旋弹簧圆环I内的内螺旋弹簧圆环2，如图1、图2所示，其构造为小的圆柱螺旋弹簧放置于大的螺旋弹簧内，分别将内、外螺旋弹簧的头、尾两端经特殊工艺焊接形成圆环(焊接点10如图1中所示)，此圆环可以径向扩张、收缩；本实施例中的内螺旋弹簧圆环2的数量至少为I个。所述多层螺旋弹簧圆环镶嵌在所述边胶筒3的肩部