[发明专利]密封座与密封球

说明书

技术领域

本发明涉及井下作业领域，特别是涉及一种密封座。本发明还涉及与这种密封座相应的密封球。

背景技术

一些石油井下工具在使用时需要通过憋压的方式实现工具的相应功能和动作。例如对于液压尾管悬挂器来说，用钻具将悬挂器及套管送至预定的深度后，通常向其中下入密封球，并将密封球泵送至尾管内的密封座处，使此处密封而进行憋压。此时，悬挂器内外压差使其能成功坐挂在井壁上。

然而，在实际的使用过程中，在密封座内容易沉淀杂质，从而在密封球进入到密封座内后，密封球与密封座之间的杂质使密封球与密封座无法直接接触，令此处无法实现有效密封，进而导致憋压失败或憋压效果不明显，极大地影响了井下作业的顺利进行。尤其是对于上述悬挂器而言，这会导致悬挂器无法固定在井壁上，进而妨碍了固井作业的进一步进行，并对井内勘探和开采作业均造成了严重的影响。

因此，需要一种能与密封球有效接触的密封座。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种密封座，使用这种密封座能与密封球有效接触。本发明还提出了一种密封球，这种密封球能与上述密封座相配合。

根据本发明的第一个方面，提出了一种密封座，其包括壳体，和套接于壳体内的承载件，在所述承载件上构造有朝向上游的承载面，所述承载面沿轴向倾斜并具有从上游到下游逐渐减小的直径，其中，所述承载面能与密封球的表面密封式接触。

使用本发明的密封座，其承载件上的密封球为倾斜的，从而杂质在此处能滑离承载面而不会在承载面处沉淀。在密封球下入到密封座内时，密封球的表面能 直接与密封座的承载面有效接触，从而能有效保证密封球与密封座之间密封，进而使得压力能在密封座的上游增大，实现有效憋压。

在一个实施例中，承载面的的直径从上游向下游均匀减小，或承载面的直径从上游向下游的减小率逐渐增大。这样能进一步防止井内杂质在此处沉积，从而进一步保证了密封座的承载面能与密封球有效接触，实现密封。

在一个实施例中，承载件通过剪钉与壳体相连，剪钉剪断后，承载件能脱离壳体向下游移动。这使得设置密封座的位置不会在憋压完成后继续保持流体无法通过的状态。当井内压力达到一定值以后，剪钉剪断，承载件能与密封球一起向下游移动，以保证流体能顺利在此处流通，并且保证了憋压完成后，井内压力能方便地回到正常的范围内。

在一个实施例中，承载件为陶瓷承载件。陶瓷的承载件耐腐蚀和耐冲蚀的能力较好，从而有效保证了承载件的完整性，进而在密封球下入到此处时，密封球能与承载件的承载面有效接触，并进行密封。

在一个实施例中，壳体包括外壳体和套接在所述外壳体内的内壳体，所述承载件容纳于内壳体内并与所述内壳体相连。其中，所述内壳体的上游端面低于所述外壳体的上游端面。这种结构能起到引导密封球的作用，从而使密封球能顺利与承载面相接触。

在一个实施例中，内壳体为陶瓷内壳体。内壳体也为陶瓷的，从而使得内壳体具有耐腐蚀、耐冲蚀的特性，进而保证了内壳体的完整性，使得没课题与承载件能有效连接，保证了在憋压完成之前，内壳体与承载件连接的可靠性。

在一个实施例中，外壳体为金属外壳体。金属外壳体能与套管方便地连接。另外，金属外壳体降低了密封座的成本。

根据本发明的第二个方面，提出了一种密封球，其能进入到上述密封座内，并与承载件在承载面处密封式接触。使用这种密封球能有效与承载面接触，以进行密封，从而保证了憋压顺利而有效地进行。

在一个实施例中，密封球包括硬质内芯和覆盖在所述硬质内芯之外的保护层。硬质的内芯保证了密封球的强度，防止了密封球发生非预期的变形。另外，保护层能防止密封球在受到井壁等结构的磕碰时发生非预期的变形，另外，还防止了密封球被腐蚀、冲蚀，从而进一步保证了密封球的完整性，保证了密封球能如预期的那样与密封座接触。

在一个实施例中，密封球的保护层的厚度为1mm。这种厚度的保护层对密封球的保护效果最好。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)杂质在此处能滑离承载面而不会在承载面处沉淀。在密封球下入到密封座内时，密封球的表面能直接与密封座的承载面有效接触。(2)能有效保证密封球与密封座之间密封，进而使得压力能在密封座的上游增大，实现有效憋压。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1显示了本发明的密封座的结构示意图。

图2显示了本发明的密封球的结构示意图。