[发明专利]井下取样器控制机构重叠式密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田油、气、水井井下取样仪器控制机构密封装置。是一种具有密封功能的石油试井辅助装置，适用于包括大斜度井、水平井、复杂工况井在内的各种试井作业，属于石油天然气勘探开发领域。

背景技术

油气田勘探、开发领域广泛使用井下取样器来获取地层高压物性样品，通过对储层高压物性取样,进行化验分析,得到储层第一手的资料，为储层的进一步生产开发提供理论依据。取样测试作业离不开取样器，而目前广泛应用的SQ3型取样器控制机构心杆密封是靠两个橡胶O型密封圈重叠放置在凹孔内，用两颗螺杆对称调节上压盖的压紧程度来密封井内介质，结构单一，自身的密封性能较差，尤其存在耐腐蚀、高温、高压程度差等现场问题。经常无法使取样器执行取样动作，成功率低，一直是困扰现场操作人员的难题。

由此可见，取样器控制机构的密封装置是否能很好的保护取样器使其正常工作直接决定了施工作业的成败。随着油气田勘探开发速度加快和油气勘探及油气田工作的不断细化，高压物性分析工作越来越频繁。对取样测试工艺提出了更高的要求，在井下取样施工作业中必须将控制机构的芯杆进行可靠密封，才能保证施工的正常进行。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种井下取样器控制机构重叠式密封装置，本发明克服了井内高压流体的对盘根的径向挤压力，使盘根只承受芯杆与压盖通孔之间的高压流体的纵向挤压力，最终达到提高密封效果和延长使用寿命的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种井下取样器控制机构重叠式密封装置，其特征在于：包括接头主体、一级密封机构和二级密封机构，所述接头主体上沿轴心线设有通孔和一级密封腔，所述一级密封机构固定在一级密封腔内，所述二级密封机构与一级密封机构固定连接，所述一级密封机构和二级密封机构上均开设有中心孔，且二级密封机构上的中心孔通过一级密封机构的中心孔与通孔相通。

所述一级密封机构包括一级压盖、一级压盖密封圈、一级压盖调节螺钉和一级密封盘根，所述一级压盖上开设有中心孔和二级密封腔，所述一级压盖通过一级压盖调节螺钉固定在一级密封腔内，所述一级密封盘根固定在一级压盖与通孔之间，所述一级压盖密封圈安装在一级压盖的外表面上，所述二级密封机构固定在二级密封腔内。

所述一级密封腔包括内径依次递增的一级台阶孔、二级台阶孔和三级台阶孔，所述一级压盖由一大圆柱体和一小圆柱体组成，所述小圆柱体的端部设有外径小于一级台阶孔内径的台阶，所述一级密封盘根通过小圆柱体固定在一级台阶孔内，所述大圆柱体通过一级压盖螺钉固定在三级台阶孔内，所述二级密封腔设置在大圆柱体内。

所述一级密封盘根由至少两个氟素橡胶O型圈组成，所述一级压盖密封圈的数量至少为两个。

所述二级密封机构包括二级压盖、二级压盖密封圈、二级压盖调节螺钉和二级密封盘根，所述二级压盖上开设有中心孔，所述二级压盖通过二级压盖调节螺钉固定在二级密封腔内，所述二级密封盘根固定在一级压盖的中心孔与二级压盖之间，所述二级压盖密封圈安装在二级压盖的外表面上。

所述二级密封腔包括内径依次递增的第一台阶孔和第二台阶孔，所述二级压盖由固定柱和连接片固定连接而成，所述二级密封盘根通过固定柱固定在第一台阶孔内，所述连接片通过二级压盖调节螺钉固定在一级压盖上。

所述二级密封盘根由至少两个氟素橡胶O型圈组成，所述二级压盖密封圈的数量至少为两个。

所述接头主体两端的外表面上均设有公扣和O形密封圈，所述接头主体的中部设置有扁方。

采用本发明的优点在于：

一、本发明设计了重叠式两级密封结构，在几何尺寸上要求较高，确保了更好的密封效果。且由于密封盘根的松紧程度可通过压盖调节螺钉自由调节，因此不影响取样器的组装。使用中当二级密封盘根损坏失效后，还可及时启动一级密封盘根进行密封，工作安全，各功能区拆卸连接方便，既可组合运用，也可单一使用。

二、本发明在一级压盖和二级压盖的外表面上至少设两道密封圈的结构，克服了井内高压流体的对盘根的径向挤压力，使盘根只承受芯杆与压盖通孔之间的高压流体的纵向挤压力，降低了密封难度。

三、本发明采用两个密封腔和两级密封盘根的结构，分解了单个密封盘根所承受的芯杆与压盖通孔之间的井内高压流体的纵向挤压力，延长密封寿命，密封效果最好。