[发明专利]密封组件及密封组件的成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种密封组件以及密封组件的成型方法，具体地，涉及一种膨胀井下的密封组件，例如一种膨胀的封隔组件。

背景技术

密封装置和密封组件广泛应用于石油和天然气工业。密封组件的一种特定形式是封隔器，该封隔器通常用于密封钻井孔中的环形空间，特别是形成在中心管（例如生产管）和钻井孔的孔壁之间的环形空间。封隔器可用于层间封隔操作，例如，允许定向井维修操作例如激励和压裂测试，以封闭区域而防水等。

目前使用的封隔器具有多种形式，典型地包括密封件，例如环形橡胶密封件，该密封件围绕中心管的外表面布置，其中，所述密封件被驱动或被操作以径向延伸至密封结构。例如，公知的膨胀式封隔器中，一个或多个密封件膨胀以径向延伸。公知的机械式封隔器中，机械装置用于轴向挤压密封件以使其横向膨胀至密封结构。公知的封隔器中的密封件由膨胀材料形成，例如膨胀橡胶，其中，密封件在适当的激活剂的作用下膨胀并延伸以形成密封。典型地，膨胀式封隔器包括膨胀材料，该膨胀材料构成为接触钻井孔中的激活剂时膨胀，例如油或水。

在很多封隔器装置中，密封件设置在轴向间隔的环之间，所述环固定在中心管上。处于多种目的可以设置这些环，例如防止密封件在使用时轴向移动或者受挤压。在一些封隔器装置中，例如在机械式封隔器中，所述环具有作用面，在动作过程中所述密封件被挤压接触所述作用面。此外，所述环可以对所述密封件提供保护，例如在钻井孔中布置所述密封件的过程中。但是，由于在使用过程中受到挤压以及其他条件的影响，密封件的邻近环的端部区域易于磨损或密封失效。这种密封失效表明了其自身的橡胶撕裂，例如沿轴向方向撕裂。这种密封失效以不可预测的程度发生，并经常发生在邻近所述中心管的位置。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种井下密封组件，该井下密封组件包括：

中心管；

密封件，该密封件安装在所述中心管上；以及

环形件，该环形件安装在所述中心管上并且邻近所述密封件的端部区域设置，其中，所述环形件与所述密封件通过粘结剂粘结在一起。

在本发明中，所述环形件可以通过粘结剂粘结于所述密封件，以在所述密封件的端部区域向密封件提供一定程度的保护，所述密封件的端部区域被认为易于发生不可预测的失效形式。例如，通过粘结剂将所述环形件和所述密封件粘结在一起可以有助于防止所述密封件的端部区域暴露于周围环境中，否则，周围环境会导致所述密封件一定程度的密封失效。

所述环形件可以构成为轴向保持所述密封件的所述端部区域。例如，所述环形件可以构成为限制所述密封件或者所述密封件的一部分的轴向移动，例如在如坐封力、挤压力、驱动力等力的作用下。所述环形件可以构成为向所述密封件提供保护，例如在所述密封件在井下配置的过程中。

在一种实施方式中，所述密封组件可以包括邻近所述密封件的一个端部区域设置的单个环形件。在其他实施方式中，所述密封组件可以包括至少两个环形件，至少一个环形件邻近所述密封件的一个端部区域设置，至少另一个环形件邻近所述密封件的相对的端部区域设置。在该装置中，所述密封件可以轴向保持在至少两个环形件之间。所述密封件的相对的端部区域可以粘结于各自的环形件。

所述密封件可以任意地安装在所述中心管上。

所述密封件的至少一部分，以及一些实施方式中所述密封件的全部可以固定在所述中心管上。所述密封件的至少一部分，以及一些实施方式中所述密封件的全部可以通过粘结剂粘结于所述中心管。用于将所述环形件和所述密封件粘结在一起的所述粘结剂与用于将所述密封件和所述中心管粘结在一起的所述粘结剂可以是相同的、相似的或不同的。

所述密封件的至少一部分可以过盈配合于所述中心管。

所述环形件可以任意地安装在所述中心管上。

所述环形件可以固定在所述中心管上。所述环形件可以通过例如锁紧螺钉、一个或多个螺纹连接、过盈配合、焊接、粘结等或者所述方式的任何适当结合而固定在所述中心管上。

所述环形件可以安装在所述中心管上，以在所述环形件和所述中心管之间限定环形间隙。所述环形间隙可以设置为利于所述环形件容易地安装在所述中心管上。所述环形间隙可以是空的。选择性地，密封装置可以至少部分地填充在所述环形间隙中。所述密封装置可以至少部分地由所述密封件设置。所述密封装置可以有助于防止流体或其他材料移动通过所述环形间隙。所述密封件的一部分在所述环形间隙的整个区域中通过粘结剂粘附于所述环形件。这种布置可以有助于防止在该点的所述密封件的任何分离或密封失效，因此，有助于保持密封完整性。