本發(fā)明屬于鉆完井工程，具體地，涉及一種軸向硬度變化膠筒、一種包括軸向硬度變化膠筒的封隔器以及一種包括軸向硬度變化膠筒的橋塞。

背景技術(shù)：

1、在鉆完井過程中，需要對油氣進(jìn)行分隔，主要依靠封隔器和橋塞實(shí)現(xiàn)。

2、封隔器和橋塞的密封部件主要為膠筒，材料一般為橡膠，其密封性能決定了封隔器和橋塞的使用可靠性。對于高溫高壓井，普遍采用三段式膠筒進(jìn)行密封，通過軸向壓縮膠筒，使其產(chǎn)生徑向變形，填充膠筒與套管的間隙，形成密封。

3、三段式膠筒的上下兩段橡膠的硬度大于中間段橡膠的硬度，在膠筒軸向壓縮時，中間段膠筒首先被擠壓變形，然后是上下兩段膠筒。三段式膠筒可有效改善單段式膠筒受壓縮時產(chǎn)生的肩部凸出問題，提高密封性能。

4、但是，三段式膠筒需要使用中間隔環(huán)對不同硬度的膠筒進(jìn)行分隔，在壓縮時，中間隔環(huán)與套管之間的間隙是泄露的薄弱點(diǎn)，若其間隙不能被完全填充，則會加速密封失效。

5、為了解決三段式膠筒的中間隔環(huán)不能完全填充導(dǎo)致的失效問題，本發(fā)明提出了一種軸向硬度變化的膠筒、封隔器和橋塞，可有效填充膠筒與套管之間的空間，提高高溫高壓油氣井密封的可靠性，為油氣開發(fā)提供有效技術(shù)手段，提高油氣產(chǎn)量，保障能源安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對如上所述的技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提出一種軸向硬度變化膠筒，其能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的中間隔環(huán)與套管之間存在間隙的問題。

2、本發(fā)明還提出了一種包括軸向硬度變化膠筒的封隔器，該封隔器能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的中間隔環(huán)與套管之間存在間隙的問題。

3、本發(fā)明還提出了一種包括軸向硬度變化膠筒的橋塞，該橋塞能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的中間隔環(huán)與套管之間存在間隙的問題。

4、根據(jù)本發(fā)明，提供了一種軸向硬度變化膠筒，包括軸向依次連接的多個筒體，相鄰兩個所述筒體的硬度不同，并且各所述筒體一體成型。

5、在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，在相鄰兩個所述筒體之間一體成型設(shè)置有過渡段，所述過渡段的硬度位于相鄰兩個所述筒體的硬度之間。

6、在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述過渡段的硬度呈直線變化。

7、在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述過渡段的硬度呈曲線變化。

8、在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述過渡段的硬度呈階梯變化。

9、在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述軸向硬度變化膠筒包括軸向依次連接的上筒體、第一過渡段、中筒體、第二過渡段和下筒體。

10、在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述上筒體和所述下筒體的硬度相同，所述上筒體和所述下筒體的硬度大于所述中筒體。

11、在一個優(yōu)選的實(shí)施例中，所述軸向硬度變化膠筒采用橡膠制成，通過在軸向鋪放不同硬度的混煉膠制備胚料然后硫化，從而制備軸向硬度變化的膠筒。

12、根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種封隔器，包括根據(jù)本發(fā)明提供的軸向硬度變化膠筒。

13、根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種橋塞，包括根據(jù)本發(fā)明提供的軸向硬度變化膠筒。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請至少具備如下優(yōu)點(diǎn)。

15、本發(fā)明構(gòu)造為一體式結(jié)構(gòu)，并且軸向硬度變化。具體地，本發(fā)明包括上筒體、中筒體和下筒體，三段式的結(jié)構(gòu)可有效解決單段式膠筒肩部凸出的問題。當(dāng)膠筒被壓縮時，中筒體硬度較低，首先變形；然后上筒體和下筒體變形，有效避免了上部或下部膠筒受力產(chǎn)生肩部凸出的問題。

16、而且，由于膠筒設(shè)置為軸向硬度改變的一體式結(jié)構(gòu)，膠筒與套管的間隙依次被中筒體、第一過渡段和第二過渡段、上筒體和下筒體填充，最終能夠完全將間隙填充。本發(fā)明可有效解決現(xiàn)有技術(shù)中的三段式膠筒的中間隔環(huán)間隙填充不實(shí)的問題。

技術(shù)特征：

1.一種軸向硬度變化膠筒，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向硬度變化膠筒，其特征在于，在相鄰兩個所述筒體之間一體成型設(shè)置有過渡段，所述過渡段的硬度位于相鄰兩個所述筒體的硬度之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸向硬度變化膠筒，其特征在于，所述過渡段的硬度呈直線變化。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸向硬度變化膠筒，其特征在于，所述過渡段的硬度呈曲線變化。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸向硬度變化膠筒，其特征在于，所述過渡段的硬度呈階梯變化。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸向硬度變化膠筒，其特征在于，所述軸向硬度變化膠筒包括軸向依次連接的上筒體(1)、第一過渡段(4)、中筒體(2)、第二過渡段(5)和下筒體(3)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軸向硬度變化膠筒，其特征在于，所述上筒體(1)和所述下筒體(3)的硬度相同，所述上筒體(1)和所述下筒體(3)的硬度大于所述中筒體(2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的軸向硬度變化膠筒，其特征在于，所述軸向硬度變化膠筒采用橡膠制成，通過在軸向鋪放不同硬度的混煉膠制備胚料然后硫化，從而制備軸向硬度變化的膠筒。

9.一種封隔器，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的軸向硬度變化膠筒。

10.一種橋塞，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的軸向硬度變化膠筒。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鉆完井工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種軸向硬度變化膠筒以及包括該膠筒的封隔器和橋塞。軸向硬度變化膠筒包括軸向依次連接的多個筒體，相鄰兩個所述筒體的硬度不同，并且各所述筒體一體成型。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的中間隔環(huán)與套管之間存在間隙的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：曹明琛,岳慧,劉承誠,龐偉,何同
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30