本實用新型涉及石油開采領域，尤其涉及一種擴張式間歇注汽封隔器。

背景技術：

稠油在我國油田蘊藏量較為豐富，但由于其膠質(zhì)、瀝青含量甚高，流動性差，因而開采難度較大。隨著蒸汽吞吐輪次逐漸增多，有些區(qū)塊進入蒸汽驅(qū)SAGD技術開發(fā)中后期，蒸汽采出比逐漸下降，蒸汽成本逐漸增加。因油藏開發(fā)方式轉(zhuǎn)變，現(xiàn)場需要間歇注汽工藝技術，目前間歇注汽所用封隔器尚不能夠?qū)崿F(xiàn)間歇注汽工藝下的多輪次注汽要求。

如圖2所示，現(xiàn)有的擴張式封隔器200包括一中心管1，在中心管1的外面同軸套設有中心外管2，中心管1與中心外管2之間通過密封件密封。中心外管2的外部固定有擴張體81，擴張體81的外側(cè)面上嵌入固定有密封銅套82，密封銅套82的外側(cè)面與擴張體81的外側(cè)面齊平，擴張體81和密封銅套82形成為密封段。擴張體81與中心外管2之間具有環(huán)形容置空間9，環(huán)形容置空間9內(nèi)填充有易受熱膨脹的液體。當通過中心管1向井內(nèi)注汽時，注汽的高溫傳遞到環(huán)形容置空間9內(nèi)的液體，液體受熱膨脹，推動擴張體81和密封銅套82徑向向外擴張，密封銅套82抵靠到套管內(nèi)壁從而起到密封作用。當?shù)谝淮巫⑵Y(jié)束后，在井內(nèi)壓力緩慢下降的過程中，封隔器密封段的外表面受到井內(nèi)壓力向內(nèi)的壓力作用，密封段的表面易發(fā)生向內(nèi)收縮變形，造成塑性形變而不會恢復到平整表面。當再次注汽時密封段即使再次膨脹，但因密封段表面已經(jīng)發(fā)生向內(nèi)收縮的塑性形變，已經(jīng)形成的表面皺折無法恢復如初。此種現(xiàn)象的發(fā)生造成再次注入蒸汽時，該封隔器無法滿足間歇注汽工藝下的多輪次注汽要求。

由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種擴張式間歇注汽封隔器，以克服現(xiàn)有技術的缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種擴張式間歇注汽封隔器，能夠滿足現(xiàn)場間歇注汽的要求，結(jié)構簡單，經(jīng)濟耐用。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種擴張式間歇注汽封隔器，包括一中心管，所述中心管的外部同心套設有中心外管；所述中心外管的第一端與所述中心管之間形成密封；所述中心外管的外部同軸套設有能產(chǎn)生彈性變形的擴張裝置，所述擴張裝置與所述中心外管之間具有封閉的環(huán)形容置空間，所述環(huán)形容置空間內(nèi)填充有能受熱膨脹的液體；所述中心管的外側(cè)套設固定有環(huán)形的密封固定座，所述密封固定座抵靠在所述中心外管的第二端；所述密封固定座上固定有環(huán)形的密封卡瓦；所述密封卡瓦能在井內(nèi)壓力作用下與套筒內(nèi)壁之間形成密封。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述密封固定座的外側(cè)設有環(huán)形凹槽；所述密封卡瓦的外側(cè)面為連續(xù)平滑的表面，所述密封卡瓦具有一體設置的環(huán)形固定部和環(huán)形凸伸部，所述環(huán)形固定部嵌入到所述環(huán)形凹槽內(nèi)；所述環(huán)形凸伸部朝向遠離所述中心外管的第二端的方向延伸，并與所述密封固定座之間具有間隙；所述環(huán)形凸伸部能在所述井內(nèi)壓力作用下徑向擴張。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述密封卡瓦由聚四氟乙烯制成。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述密封固定座焊接在所述中心管的外側(cè)。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述擴張裝置包括擴張體和密封銅套；所述擴張體及所述密封銅套均為套筒形，所述擴張體的兩端固定在所述中心外管上，所述擴張體與所述中心外管之間形成所述環(huán)形容置空間；所述密封銅套套設在所述擴張體的外部。

在本實用新型的一較佳實施方式中，所述擴張體的外表面設有嵌入槽，所述密封銅套嵌入在所述嵌入槽內(nèi)，所述密封銅套的外表面與所述擴張體的外表面齊平。

由上所述，本實用新型的擴張式間歇注汽封隔器，通過在擴張裝置下方設置密封卡瓦，在停止注汽時，由于該密封卡瓦在收到井內(nèi)壓力時與套管內(nèi)壁形成密封，阻斷了井內(nèi)壓力向上傳遞到擴張裝置的外表面，避免了擴張裝置的外表面在壓力作用下產(chǎn)生塑性褶皺。當再次注汽時，該封隔器仍然能夠?qū)崿F(xiàn)耐溫耐壓的要求，滿足現(xiàn)場對間歇注汽工藝下的多輪次注汽要求。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中：

圖1：為本實用新型擴張式間歇注汽封隔器的剖視結(jié)構示意圖。

圖2：為現(xiàn)有的擴張式封隔器的剖視結(jié)構示意圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。

參見圖1，為該擴張式間歇注汽封隔器100工作時的設置方向，圖中的上部和下部即為該擴張式間歇注汽封隔器100的上部和下部。本實用新型提供了一種擴張式間歇注汽封隔器100，包括一中心管1，所述中心管1的外部同心套設有中心外管2，中心外管2可以相對于中心管1產(chǎn)生滑動。中心管1用來通過需要注入的蒸汽，中心管1的上端螺紋連接有變扣連接短節(jié)3。所述中心外管2的第一端(即上端)與所述中心管1之間形成有環(huán)形的密封安裝間隙4，密封安裝間隙4內(nèi)從下向上依次安裝有多個石墨密封環(huán)5，最下部的石墨密封環(huán)5抵靠在中心外管2上，在最上端的石墨密封環(huán)5上安裝頂環(huán)6。中心管1的外部套設有壓帽7，壓帽7螺紋連接在中心外管2的上端，將頂環(huán)6及石墨密封環(huán)5壓緊在密封安裝間隙4內(nèi)，將中心外管2的上端與中心管1之間形成密封。所述中心外管2的外部同軸套設有能產(chǎn)生彈性變形的擴張裝置8，擴張裝置8為套筒形，擴張裝置8的上下兩端分別固定在中心外管2的外壁上。中心外管2的中部設有向內(nèi)凹陷的部位，從而在所述擴張裝置8與所述中心外管2之間形成封閉的環(huán)形容置空間9，所述環(huán)形容置空間9內(nèi)填充有能受熱膨脹的液體，例如水或化學藥劑；液體受熱膨脹后對擴張裝置8施壓，使擴張裝置8徑向向外擴張，擴張裝置8的外側(cè)面與套管內(nèi)壁之間產(chǎn)生壓力形成密封。為了防止在間歇注汽時，井下壓力作用到擴張裝置8的外表面而將擴張裝置8向內(nèi)壓產(chǎn)生塑性變形褶皺，在所述中心管1的外側(cè)套設固定有環(huán)形的密封固定座10，所述密封固定座10抵靠在所述中心外管2的第二端，即密封固定座10位于中心外管2的下方并抵靠在中心外管2的下端。所述密封固定座10上固定有環(huán)形的密封卡瓦11；所述密封卡瓦11能在井內(nèi)壓力作用下與套筒內(nèi)壁之間形成密封，從而將井下壓力阻斷，井下壓力不會再作用到密封固定座10上方的擴張裝置8的外表面；當再次注汽時，擴張裝置8的外表面可以與套管內(nèi)壁之間重新形成良好的密封。

進一步，所述密封固定座10為環(huán)形的金屬件，密封固定座10焊接固定在中心管1的外側(cè)，采用環(huán)形密封焊接。密封固定座10的外側(cè)設有一個環(huán)形凹槽。所述密封卡瓦11由聚四氟乙烯制成，整體上為套筒形狀，所述密封卡瓦11的外側(cè)面為圓柱面或錐形面等連續(xù)平滑的表面，用于和套筒內(nèi)壁之間形成密封。具體的，所述密封卡瓦11具有一體設置的環(huán)形固定部111和環(huán)形凸伸部112，所述環(huán)形固定部111的壁厚較大，嵌入到所述環(huán)形凹槽內(nèi)。所述環(huán)形凸伸部112朝向遠離所述中心外管2的第二端的方向延伸，即環(huán)形凸伸部112從環(huán)形固定部111的下端朝下方伸出，將密封固定座10遮擋一部分并與所述密封固定座10之間具有間隙113；井下壓力進入到該間隙113內(nèi)，從環(huán)形凸伸部112的內(nèi)側(cè)對其進行加壓，所述環(huán)形凸伸部112在所述井內(nèi)壓力作用下產(chǎn)生徑向擴張，與套管內(nèi)壁之間緊密接觸形成密封，阻斷井下壓力繼續(xù)向上作用在擴張裝置8的外表面。

具體的，在一種實施方式中，所述擴張裝置8與現(xiàn)有的擴張式封隔器相同，參見圖2，即擴張裝置8包括擴張體81和密封銅套82；所述擴張體81及所述密封銅套82均為套筒形，所述擴張體81的兩端焊接固定在所述中心外管2上，所述擴張體81與所述中心外管2之間形成所述環(huán)形容置空間9。所述擴張體81的外表面設有嵌入槽，所述密封銅套82嵌入在所述嵌入槽內(nèi)，所述密封銅套82的外表面與所述擴張體81的外表面齊平。擴張體81的下端螺紋連接有擋環(huán)12，擋環(huán)12抵靠在密封銅套82的下端，將密封銅套82固定在嵌入槽內(nèi)。

如圖1所示，所述擴張裝置8也可以采用一體結(jié)構的方式，即采用能產(chǎn)生彈性變形并且耐磨的材料一體形成，擴張裝置8的上下兩端分別焊接固定在中心外管2上，結(jié)構更加簡單。

本實用新型的擴張式間歇注汽封隔器100，通過隔熱管將該封隔器下入到指定深度，當蒸汽通過注汽管柱注入井內(nèi)時，高溫的蒸汽將熱量從中心管1傳遞到環(huán)形容置空間9中的液體，液體受熱膨脹，推動擴張裝置8徑向向外擴張，使封隔器座封。之后停止注汽，環(huán)形容置空間9中的液體溫度降低，擴張裝置8逐漸收縮，此時由于擴張裝置8下方的密封卡瓦11在收到井內(nèi)壓力時與套管內(nèi)壁形成密封，阻斷了井內(nèi)壓力向上傳遞到擴張裝置8的外表面，避免了擴張裝置8的外表面在壓力作用下產(chǎn)生塑性褶皺。當再次注汽時，該封隔器仍然能夠?qū)崿F(xiàn)耐溫耐壓的要求，滿足現(xiàn)場對間歇注汽工藝下的多輪次注汽要求。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。具體實施方式中所說明的特征的所有組合未必是本實用新型所限制的解決手段，可以理解這些附加的構造特征以及操作改進可以單獨使用或者相互結(jié)合使用。因此，應該理解本實用新型不限于任何具體的特征或元件的結(jié)合，并且在此描述的任何期望的特征組合都能被實施而不偏離本實用新型的保護范圍，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。