[发明专利]三环非挤压密封组件及方法

说明书

技术领域

本发明总地涉及用在密封机构中的非挤压环，更特别地，涉及用在井下打捞作业中以便在密封于变直径轴上时减小挤压间隙的三环非挤压子组件。

背景技术

当前，在油田作业期间，使用打捞器在外面接合、封隔和取回脱落或掉落的管材、钻杆、接箍、钻具接头、套管或其他类似井下落物(fish)。打捞器的基本设计包括打捞碗、抓钩和控制件。每个抓钩都具有其可抓住的最大和最小抓取尺寸。对于现有技术，其范围可为1/32″以上且在3/32″以下的标称尺寸，导致1/8″的有效总范围。另外，已经设计了宽抓取的打捞器，以抓住更大范围的井下落物。根据定义，该范围被转化为密封件必须能够密封的范围。现有技术利用称为“A”型封隔器的一类密封件。尽管该密封件可有效地密封在井下落物上，但是A型密封方法局限于该打捞器组件的最大尺寸。当期望的抓取尺寸减小时，由于挤压间隙尺寸增大，所以需要不同的密封方法。

因此，本领域需要一种有效密封在尺寸逐渐增大的挤压间隙上的非挤压子组件。

发明内容

本发明提供了用于在密封于变直径轴上时减小挤压间隙的方法和组件。本文所述的三环密封组件包括密封件以及第一环、第二环和第三环，用于在井下打捞作业期间减小挤压间隙。所述密封件和环具有彼此协同工作的多个斜边，以强制所述环凸出进入所述挤压间隙，使得该间隙被减小，从而允许该密封件绕着大范围的井下落物密封。

附图说明

图1为根据本发明示例性实施例的密封组件的截面图；

图2为根据本发明示例性实施例的其中具有密封组件的打捞器的截面图；

图3A-3D-2示出了根据本发明示例性实施例的三环密封组件；

图4示出了密封在大尺寸挤压间隙上的密封组件的示例性实施例的截面图；

图5示出了密封在中尺寸挤压间隙上的密封组件的示例性实施例的截面图；

图6示出了密封在小尺寸挤压间隙上的密封组件的示例性实施例的截面图；

图7A&7B示出了具有第二保持件的密封组件的示例性实施例的截面图；和

图8A-8C示出了具有根据本发明示例性实施例的弹簧销组件的密封组件。

具体实施方式

下面描述本发明的示例性实施例及相关方法，它们可用于提供三环非挤压子组件。为清楚起见，在该说明中并不描述实际实施方案的全部特征。当然清楚，在任何这类实际实施方式的开发中，必须进行许多实施方案特定的决定，以达到开发者的具体目标，例如遵守与系统相关和商业相关的限制，这会使实施方案彼此不同。此外，应清楚，这种开发努力是复杂且耗时的，但是对受益于本公开的本领域普通技术人员仍然是常规的任务。从下面描述和附图的考虑可清楚本发明各实施例的其他方面和优点。

现在参考图1和2，示出了根据本发明示例性实施例的密封组件20。这里，根据宽抓取打捞器描述本发明的实施例。但是，请注意，受益于本公开的本领域普通技术人员明白，本发明可与多种井下工具一起利用，用于环绕具有大挤压间隙的圆柱形部件密封。

密封组件20安装在打捞碗34的上部，以获得高压力密封。密封组件20包括主体22、密封件24、非挤压环28、实心环30、C形环32和保持环26。如下面更详细描述的，当井下落物36进入打捞碗34时，井下落物36将密封件24的内唇38向下推，并继续进入打捞碗34中，直到其与上部接头41接触为止。之后，施加泵压力，密封组件20作用以密封在井下落物36周围，如下所述。

参考图1-3D-2，密封组件20包括非挤压环28、实心环30和C形环32，如前所述。在该示例性实施例中，非挤压环28是实心的或嵌接切口环，具有斜面28a、28b(图1、3B-1)，从而给予非挤压环28三角形形状。斜面28a与模制有平行角度的密封件24的配合斜面24a接触。斜面28b与实心环30的斜面30a配合。如图1、3D和3D-2中清楚所示，C形环32为具有斜面32a的切口环。C形环32中的切口32b允许环在压力(例如泵压力)施加时压缩。切口32b的尺寸使得当C形环32压缩时，挤压间隙40减小大致50％。然而，受益于本公开的本领域普通技术人员明白，该减小百分比是根据尺寸特异的，其依赖于密封组件的各个环的尺寸。